坐標系統(tǒng)與投影變換及在arcgis中的應用論文-文庫吧在線文庫
【正文】 據集已經有了world file文件，則上述的Save或是Update Georeferencing操作將重寫現(xiàn)有的world file文件。這里需要特別注意的一點是E參數(shù)之所以為負值，是由于影像坐標系和真實世界坐標系的Y軸方向相反，影像坐標的原點為影像左上角點，且Y軸正方向向下，而真實世界的坐標系統(tǒng)原點在左下角且Y軸正方向向上所致。其命名規(guī)范為文件名稱與數(shù)據文件同名，后綴取影像格式后綴的第一第三個字符和w組成或直接在其后加‘w’字符，對于沒有后綴或后綴不足3個字符的情況也采取在其命名后直接加‘w’表示，如圖19所示：圖19 world file文件命名示例在ArcGIS SP2中，如果無法用world file文件來記錄這些變換信息，則Georeferencing工具條的Update ，并把這種仿射變換信息記錄于一個文本文件中或是后綴擴展名以x結尾的文件中。 CAD的world files文件是一個以wld為后綴的文本文件。關于這兩種方法本文不做更多描述，詳細信息可參考ArcGIS幫助。Geographic Transformation通常需要指定變換方向的，如果沒有指定變換的方向，ArcMap會自動正確應用變換方法如從WGS 1984到 NAD1927，我們就可以選擇NAD_1927_to_WGS_1984_3這種變換方法，ArcMap會自動判定轉換方向從而正確實現(xiàn)數(shù)據的投影變換。因為我們無法得知從什么坐標系統(tǒng)下開始變換，以及該坐標系統(tǒng)下的量測單位是什么。在ArcMap或ArcCatalog中預覽形態(tài)如圖10所示圖10 WGS84坐標系數(shù)據單獨顯示幾何形態(tài)而在ArcMap中先加載北京54坐標系數(shù)據后再加入WGS84坐標系數(shù)據，讓ArcMap對WGS84坐標系數(shù)據進行動態(tài)投影后兩數(shù)據疊加顯示效果如圖11所示：圖11 ArcMap對WGS84數(shù)據進行動態(tài)投影后的顯示狀態(tài)可以非常明顯的看到ArcMap對WGS84數(shù)據做完動態(tài)投影后的數(shù)據幾何形態(tài)上的改變，并且此時從ArcMap右下角的狀態(tài)欄上也可以看到當前Data Frame（工作空間）的坐標系統(tǒng)為北京54平面投影坐標系統(tǒng)。由于高 斯—克呂格投影每一個投影帶的坐標都是對本帶坐標原點的相對值，所以各帶的坐標完全相同，為了區(qū)別某一坐標系統(tǒng)屬于哪一帶，通常在橫軸坐標前加上帶號，如 (4231898m,21655933m)，其中21即為帶號。、123176。六度帶自 0度子午線起每隔經差6度自西向東分帶，帶號依次編為第 2…60帶。德國數(shù)學家、物理學家、天文學家高斯（Carl Friedrich Gauss，1777一 1855）于十九世紀二十年代擬定，后經德國大地測量學家克呂格（Johannes Kruger，1857～1928）于 1912年 對投影公式加以補充，故名。 下面從透視法（地圖投影方法的一種）角度來直觀的理解投影，如圖4：圖4 透視法投影示意圖 幾何透視法是利用透視的關系，將地球體面上的點投影到投影面（借助的幾何面）上的一種投影方法。橢球體與基準面之間的關系是一對多的關系，也就是基準面是在橢球體基礎上建立的，但橢球體不能代表基準面，同樣的橢球體能定義不同的基準面。此關系能以 6個量來定義，通常（但非必然）是大地緯度、大地經度、原點高度、原點垂線偏差之兩分量及原點至某點的大地方位角。因此，a、b、f被稱為地球橢球體的三要素。GIS中的坐標系定義由基準面和地圖投影兩組參數(shù)確定，而基準面的定義則由特定橢球體及其對應的轉換參數(shù)確定，因此欲正確定義GIS系統(tǒng)坐標系，首先必須弄清地球橢球體(Ellipsoid)、大地基準面(Datum)及地圖投影(Projection)三者的基本概念及它們之間的關系。二、地球橢球體(Ellipsoid) 眾所周知我們的地球表面是一個凸凹不平的表面，而對 于地球測量而言，地表是一個無法用數(shù)學公式表達的曲面，這樣的曲面不能作為測量和制圖的基準面。ArcGIS(ArcInfo)桌面軟件中提供了30種地球橢球體模型；常見的地球橢球體數(shù)據見下表：圖1 常見的地球橢球體數(shù)據表對地球橢球體而言，其圍繞旋轉的軸叫地軸。先拋開測繪學上這個晦澀難懂的概念，看看GIS系統(tǒng)中的基準面是如何定義的，GIS中的基準面通過當?shù)鼗鶞拭嫦騑GS1984的轉換7參數(shù)來定義，轉換通過相似變換方法實現(xiàn)，具體算法可參考科學出版社1999年出版的《城市地理信息系統(tǒng)標準化指南》第76至86頁。地球橢球體和基準面之間的關系以及基準面是如何結合地球橢球體從而實現(xiàn)來逼近地球表面的可以通過圖3一目了然。如假設地球按比例縮小成一個透明的地球儀般的球體，在其球心或球面、球外安置一個光源，將球面上的經緯線投影到球外的一個投影平面上。設想用一個圓柱橫切于球面上投影帶的中央經線，按照投影帶中央經線投影為直線且長度不變和赤道投影為直線的條件，將中央經線兩 側一定經差范圍內的球面正形投影于圓柱面。三度帶是在六度帶的基礎上分成的，它的中央子午線與六度帶的中央子午線和分帶子午線重合，即自 ，帶號依次編為三度帶第 2…120帶。、129176。高斯—克呂格投影及分帶示意圖如下：圖8 高斯—克呂格投影及分帶示意圖五、坐標系統(tǒng)和投影變換在桌面產品中的應用動態(tài)投影(ArcMap) 所謂動態(tài)投影指：改變ArcMap中的Data Frame（工作區(qū)）的空間參考或是對后加入到ArcMap工作區(qū)中數(shù)據的投影變換。反之在ArcMap中先加載WGS84坐標系數(shù)據后再加入北京54坐標系數(shù)據，讓ArcMap對北京
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