坐標系統(tǒng)與投影變換及在arcgis中的應(yīng)用論文(完整版)
【正文】 54坐標系數(shù)據(jù)進行動態(tài)投影后兩數(shù)據(jù)疊加顯示效果如圖12所示：圖12 ArcMap對北京54坐標系數(shù)據(jù)進行動態(tài)投影后的顯示狀態(tài)將在圖11中動態(tài)投影后的WGS84坐標系統(tǒng)數(shù)據(jù)按系統(tǒng)框架坐標系統(tǒng)導(dǎo)出后，單獨加載或預(yù)覽的數(shù)據(jù)幾何形態(tài)如圖13：圖13 按北京54坐標系統(tǒng)框架導(dǎo)出WGS84數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)幾何形態(tài)顯示坐標系統(tǒng)描述(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。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。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。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。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。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）。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(yīng)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。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。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。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。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)為北京54和西安80。其實不然，！如果把該文件刪除，在ArcCatalog中重新查看（要在該數(shù)據(jù)的上層節(jié)點上Refresh刷新一下）該文件的坐標信息時，一樣會顯示為Unknown，并且數(shù)據(jù)的坐標值并沒有發(fā)生實質(zhì)上的投影變換，這里改的僅僅是對數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)信息的一個描述而已，這就好比我們每個人的基本信息登記卡，更改了登記信息，但并沒有改變你這個人本身。表現(xiàn)這一點最明顯的例子就是在Export Data時，用戶可以選擇是按this layer39?；蛉葞Ф?個。東至135176。高斯—克呂格投影后，除中央經(jīng)線和赤道為直 線外，其他經(jīng)線均為對稱于中央經(jīng)線的曲線。由于球面上任何一點的位置是用地理坐標（λ，φ）表示的，而平面上的點的位置是用直角坐標（χ，у）或極坐標（r， ）表示的，所以要想將地球表面上的點轉(zhuǎn)移到平面上，必須采用一定的方法來確定地理坐標與平面直角坐標或極坐標之間的關(guān)系。 把地球橢球體和基準面結(jié)合起來看，如果把地球比做是“馬鈴薯”，表面凸凹不平，而地球橢球體就好比一個“鴨蛋”，那么按照前面的定義，基準面就定義了怎樣拿這個“鴨蛋”去逼近“馬鈴薯”某一個區(qū)域的表面，X、Y、Z軸進行一定的偏移，并各自旋轉(zhuǎn)一定的角度，大小不適當?shù)臅r候就縮放一下“鴨蛋”，這樣通過如上的處理必定可以達到很好的逼近地球某一區(qū)域的表面。以地球的北極、南極、赤道和本初子午線等作為基本要素，即可構(gòu)成地球橢球面的地理坐標系統(tǒng)(A geographic coordinate system (GCS) uses a threedimensional spherical surface to define locations on the GCS includes an an
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