坐標系統(tǒng)與投影變換及在arcgis中的應用論文(文件)
【正文】 ArcCatalog) ArcCatalog中數(shù)據(jù)定義坐標系統(tǒng)描述，即在數(shù)據(jù)上鼠標右鍵PropertiesXY Coordinate System選項卡，這里可以通過New、Modify、Select、Import方式來為數(shù)據(jù)定義坐標系統(tǒng)描述。 我們同樣拿上述的兩個數(shù)據(jù)做一下實驗， PropertiesXY Coordinate System選項卡中，之后看一下結(jié)果圖14。因此大家一定要更正對ArcCatalog中數(shù)據(jù)屬性中關(guān)于坐標系統(tǒng)描述的認識。這里就用到我們前面所說的轉(zhuǎn)換3參數(shù)、轉(zhuǎn)換7參數(shù)了（三個平移參數(shù)ΔX、ΔY、ΔZ表示兩坐標原點的平移值；三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)εx、εy、εz表示當?shù)刈鴺讼敌D(zhuǎn)至與地心坐標系平行時，分別繞Xt、Yt、Zt的旋轉(zhuǎn)角；最后是比例校正因子，用于調(diào)整橢球大?。覀儑业霓D(zhuǎn)換參數(shù)是保密的，因此可以自己計算或在購買數(shù)據(jù)時向國家測繪部門索要。有些變換方法是先把地理坐標系（經(jīng)緯度）變換到地心坐標系(X Y Z)，然后再將地心坐標系坐標(X Y Z)，變換到地理坐標系統(tǒng)，圖15。美國國家大地測量局用一種基于格網(wǎng)的變換方法(NADCON和HARN)在NAD1927和NAD1983及其他地理坐標系統(tǒng)下做變換，精度取決于計算柵格大小時測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。知道轉(zhuǎn)換參數(shù)后，可以利用Create Custom Geographic Transformation工具來定義一個Geographic Transformation方法，變換方法可以根據(jù)已知的轉(zhuǎn)換參數(shù)個數(shù)選擇變換方法，這就完成了對數(shù)據(jù)的投影變換，數(shù)據(jù)本身坐標值就發(fā)生了變化。如果沒有可選項，只有用戶自定義。因此我們可以用記事本或?qū)懽职迦我鈩?chuàng)建或編輯world files文件，從而對CAD數(shù)據(jù)進行正確的配準和矯正。 ArcMap在加載CAD數(shù)據(jù)時，如果該數(shù)據(jù)有world file文件，ArcMap將使用world file所定義的轉(zhuǎn)換關(guān)系對整個數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)做變換。如果對一個已經(jīng)存在地圖坐標系統(tǒng)信息的影像文件進行Update Georeferencing操作，則會生成一個以‘x’結(jié)尾的文件，用于記錄真正的仿射變換信息（圖20）。影像數(shù)據(jù)的world file文件的制作和保存及Load操作跟CAD數(shù)據(jù)的world file文件方法相同，在此不敖述。圖20 對已有坐標系統(tǒng)信息的影像進行world file命名的示例影像文件的world file文件示例如下：應用如下公式來表達imagetoworld的6參數(shù)仿射變換x1 = Ax + By + Cy1 = Dx + Ey + F各參數(shù)意義如下：XY1待求的影像上某一像素的地理坐標A、E分別為影像的每一像素點代表的X、Y方向上的分辨率B、D旋轉(zhuǎn)參數(shù)C、F為影像左上角點的地理坐標值 通過上述6個參數(shù)，我們可以計算影像上任一像素點的真實地理坐標。其他格式的影像則用一個獨立的ASCII碼的world file文件，其中記錄著影像與realworld的坐標變換信息。在ArcMap中可以借助Georeferencing工具條的Add Contorl Point來增加控制點的映射關(guān)系（源和目標點），通過View Link Table打開Link Table對話框，利用Save工具按鈕可以將建立好的Link關(guān)系保存成world file文件，或是使用Update Georeferencing菜單來保存Link關(guān)系從而生成world file文件。即源點、目標點坐標值，一般來說源數(shù)據(jù)點的坐標是CAD圖層上一個已知控制點（也可以是任意點）的坐標，而目標點的坐標值為想要該已知點重新定位到的坐標值。相關(guān)的實驗可選用ArcTutor(ArcDesktop中的練習數(shù)據(jù))中的WGS84和NAD1927或NAD1983數(shù)據(jù)進行試驗。加拿大采用同NADCON類似的基于格網(wǎng)的方法(NTV2)在NAD 1927 和 NAD 1983之間做變換，這種方法采用了雙線性內(nèi)插的方法來計算點的坐標。圖15 從地理坐標系統(tǒng)變換到地心坐標系統(tǒng)再到地理坐標系統(tǒng) Molodensky(3參數(shù))和Abridged Molodensky(3參數(shù)是Molodensky方法的一種變體)變化方法則是直接在不同的地理坐標系統(tǒng)下進行變換無需借助地心坐標系進行轉(zhuǎn)換。精度要求較高，實測數(shù)據(jù)為WGS1984坐標數(shù)據(jù)時，欲轉(zhuǎn)換到北京54基準面的高斯克呂格投影坐標，如何定義坐標系參數(shù)呢？你可選擇WGS 1984作為基準面，當只有一個已知控制點時，根據(jù)平移參數(shù)調(diào)整東偽偏移、北緯偏移值實現(xiàn)WGS84到 北京54的轉(zhuǎn)換，此時的轉(zhuǎn)換系數(shù)(A、B、C、D、E、F)中A、B、D、E為0，只有X、Y方向的平移值C、F ；當有3個已知控制點時，可利用得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)(A、B、C、D、E、F)定義 AffineTransform坐標系變換對象，實現(xiàn)坐標系的轉(zhuǎn)換，當然有足夠多已知控制點時，直接求定7參數(shù)自定義基準面就行了。在ArcToolBoxData Management ToolsProjections and Transformations中提供了如下工具：在這個工具集下有這么幾個工具最為常用：Define ProjectionFeatureProjectRasterProject Raster Create Custom Geographic Transformation當數(shù)據(jù)在沒有任何空間參考信息時，在ArcCatalog的坐標系統(tǒng)描述（XYCoordinate System）選項卡中會顯示為Unknown！這時如果要對數(shù)據(jù)進行投影變換就要先利用Define Projection工具來給數(shù)據(jù)定義一個Coordinate System，然后再利用FeatureProject或RasterProject Raster工具來對數(shù)據(jù)進行投影變換！ 由于我們國家經(jīng)常使用的坐標系統(tǒng)為北京
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