亚洲必赢官网app地图投影与ArcGIS坐标系转换

By admin in 亚洲必赢官网app on 2018年10月22日

 

1. 平常GIS项目事关到之坐标系

(1)面向有区域的十分比例尺二维平面:高斯投影(横轴墨卡托)

 说明:在进一级的有点范围区域的GIS系统,比如规划局、国土局、建设局的网,大都使用高斯投影,以便同地方地形图测绘、工程报建一直利用的坐标系相平等。高斯投影的特征是影子分带,适合小范围片,不入利用叫死省、全国等非常范围以,若是强制按某带投影,则离家中央经线的区域的角度、距离、面积全部变形严重。

(2)省级、国家级范围:兰伯特投影(圆锥投影)

(3)国际级、世界地图:经纬度等间隔直投

征:“经纬度等间隔直投”的性状是相同的中纬度间隔在屏幕及之间隔相等,没有复杂的坐标变换。但是单纯是当小纬度地区长度、角度、面积、形状变化于粗,越向高纬度,水平距离变长越充分,很有点之纬圈都易得跟赤道一样长。同时要素自身会变形,长方形会化为上富裕下窄的倒梯形。

(4)互联网电子地图:Web墨卡托(墨卡托,正轴圆柱投影)

 

经纬度直投和Web墨卡托区别

分析“Web墨卡托”的影子方式,它同“原生”墨卡托的别主要是盖圆球代替椭球(这不是本文的座谈要),他的富有经纬线也是如同“经纬度直投”一样彼此垂直,高纬度地区横向也是移得死去活来丰富,但他及“经纬度直投”的重中之重分在,他的纵向距离呢是就纬度增大如变长。
横向易大,同时纵向也移死,而且转移比例接近,结果虽是只有把一个图形“原样放大”了,而形象也从没转变。

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经纬度直投

1、WGS84采用的是经纬度球面坐标系,但是也克在ArcMap(平面坐标系)中展示,原因是ArcMap对数据开展了“经纬度直投”的显示方式,即把经度当X,纬度当Y直接当笛卡尔坐标系(右手坐标系)中显得,这样直白由曲面到面会招地物变形。

2、“经纬度等间隔直投”的风味是一样的经纬度间隔在屏幕及之区间相等,没有复杂的坐标变换。但是该种“投影”显示方式在没有纬度地区长度、角度、面积、形状变化比较小,越向高纬度,水平去变长越怪,很粗的纬圈都变得与赤道一样长。同时要素自身会变形,长方形会成为上方便下小的倒梯形。

3、WGS84数据在面及显示出来下,也堪颁发成地图服务并切片。此时片的Tiling
scheme
origin通常是-400,-400(为什么?)。切片是当平面坐标系下展开,就是说WGS84数据采取“经纬度直投”到面上的坐标原点是XOrigin=-400,YOrigin=-400。

4、关于经纬度直投还并未找到有关出处,先猜测一下,后期验证:经过“投影”,赤道改为X轴(向右侧为正),因为赤道周长为40075016.685578488,所以X轴坐标变换范围是(-20037508.3427892,20037508.3427892);本初子午线成为Y轴(向上为正);投影得到的季只象限对应经纬度的季独象限(-180,-90)—(180,90);经纬度距离及平面距离内的折算关系,赤道相同周到是360度,赤道周长是40075016.685578488,所以1度本着承诺平面距离长度是111319.4907932722

 

 

2. 地图投影的概念

以数学中,投影(Project)的义是凭建立两独点集间一一对应的照关系。同样,在地形图学着,地图投影就是借助建立地球表面上之接触与阴影平面上点之间的
一一对许涉及。地图投影的中心问题就是利用得之数学法则拿地表面上的经纬线网表示至面及。凡是地理信息体系就势必要考虑到地图投影,地图投影的使用
保证了空间信息在所在上的联络和完整性,在各地理信息体系的成立过程遭到,选择相当的地图投影系统是首先使考虑的题材。由于地球椭球体表面是曲面,而地图
通常是若绘制在面图张上,因此制图时首先要拿曲面展为面,然而球面是个不可展的曲面,即把它直接展为面时,不可能不发分裂或者褶皱。若用这种有着破
裂或褶皱的平面绘制地图,显然是勿实际的,所以必须运用独特之不二法门将曲面展开,使其成没有破裂或者褶皱的平面。

2.1 地图投影的变形

变形的色

图投影的道很多,用不同之影子方法得到的经纬线网形式不同。用地图投影的措施将球面展为面,虽然足保持图形的共同体和连续,但她与球面上之经纬线网
形状并无净相似。这标志投影之后,地图及之经纬线网发生了变形,因而根据地理坐标展绘在地图及之各种地方事物,也迟早就产生变形。这种变形而地方事物
的几何特点(长度、方向、面积)受到损坏。把地图上之经纬线网与地球仪上之经纬线网进行较,可以发现变形表现在尺寸、面积以及角度三个点,分别用长
比、面积比较的变显示投影中长度变形与面积变形。如果长变形或面积变形也零星,则没有长变形或从不面积变形。角度变形就是某个同角度投影后角值与它于地球表
面上虽有角值之异。
1)长度变形
不畏地图及之经纬线长度以及地球仪上的经纬线长度特点并无完全相同,地图及之经纬线长度并非还是比照同比例缩小的,这表明地图及所有长度变形。

地球仪上经纬线的尺寸有下列特征:第一,纬线长度不等,其中赤道最丰富,纬度越强,纬线越亏,极地的纬线长度为零星;第二,在平条纬线上,经差相同之纬线
弧长相等;第三,所有的经线长度还等。长度变形的情况以投影而异。在同样投影上,长度变形不仅以地点如果改,在跟一些高达还为方向不同而各异。
2)面积变形
纵使出于地图及经纬线网格面积和地球仪经纬线网格面积的特点各异,在地形图及经纬线网格面积不是准同等比例缩小的,这表明地图及存有面积变形。

地球仪上经纬线网格的面积有所下列特征:第一,在同等纬度带内,经差相同之网络面积相当于。第二,在平经度带内,纬线越强,网络面积越来越聊。然而地图上却连
非完全如此。如以图4-9-a上,同一纬度带内,纬差相等的网格面积等,这些面积未是按部就班平比例缩小的。纬度越强,面积比重进一步充分。在图4-9-b上,
同一纬度带内,经差相同的网格面积不对等,这表明面积比例以经度的变迁而变化了。由于地图及经纬线网格面积与地球仪上经纬线网格面积的性状各异,在地形图及经
纬线网格面积未是以同比例缩小的,这表明地图及存有面积变形。面积变形的情事为投影而异。在一如既往投影上,面积变形因地址的差而各异。
3)角度变形
大凡
指地图上简单长长的所夹的角度不对等球面上相应的角度,如以图4-9-b和图4-9-c上,只有中央经线和每纬线相交成直角,其余的经线和纬线均未上直角相交,
而在地球仪上经线和纬线处处都上直角相交,这表明地图上闹了角度变形。角度变形的情形以投影而异。在平等投影图上,角度变形因地址如果易。
地图投影的变形随地点的转移而变更,因此当同样轴地图上,就那个不便笼统地说它们起什么变形,变形有多深。

2.2 变形椭圆

转换
形椭圆是显得变形的几乎哪图形,从图4-9可以看,实地上同样大小的经纬线在投影面上成为形状和分寸都不同等之图片(比较图4-9遇三独格网)。实际被列
种投影的变形各不相同,通过考察地球表面上一个轻的环(称为微分圆)在影子中之表象——变形椭圆的造型和分寸,就好体现来投影中变形的反差(图
4-10)。

3 不同投影的选择

世界地图的影子
世界地图的黑影主要考虑要保全球一体化变形不怪,根据不同之渴求,需要持有相当比赛或当积性质,主要包括:等差分纬线多圆锥投影、正切差分纬线多圆锥投影(1976年方案)、任意伪圆柱投影、正轴等角割圆柱投影。
半球地图的黑影
东边、西半球有横轴等面积方位投影、横轴等角方位投影;南、北半球有正轴等面积方位投影、正轴等角方位投影、正轴等去方位投影。
各个大洲地图投影
1)亚洲地形图的影子:斜轴等面积方位投影、彭纳投影。
2)欧洲地形图的黑影:斜轴等面积方位投影、正轴等比赛圆锥投影。
3)北美洲地形图的影子:斜轴等面积方位投影、彭纳投影。
4)南美洲地形图的黑影:斜轴等面积方位投影、桑逊投影。
5)澳洲地形图的影子:斜轴等面积方位投影、正轴等比赛圆锥投影。
6)拉丁美洲地形图的影:斜轴等面积方位投影。
中原各种地图投影
1)中国全国地图投影:斜轴等面积方位投影、斜轴等角方位投影、彭纳投影、伪方位投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等角割圆锥投影。
2)中国分割省(区)地图的影:正轴等角割圆锥投影、正轴等面积割圆锥投影、正轴等比赛圆柱投影、高斯-克吕格投影(宽带)。
3)中国怪比例尺地形图的影子:多面体投影(北洋军阀期)、等角割圆锥投影(兰勃特投影)(解放前)、高斯-克吕格投影(解放以后)。

4 典型的影介绍

4.1 高斯——克吕格投影

鉴于这影子是由德国数学家、物理学家、天文学家高斯被19世纪20年份拟定,后经过德国大地测量学家克吕格于1912年针对影子公式加以补充,故曰高斯——克吕格投影。

斯——克吕格投影于花美国家称横轴墨卡托投影。美国修世界各地军用地图和地资源卫星象片所用的全世界横轴墨卡托投影(UTM)是横轴墨卡托投影的等同
种变型。高斯克吕格投影的中央经线长度比对等1,UTM投影规定中央经线长度比也0.9996。在6度拉动内最可怜长变形不超过0.04%。
高斯克
吕格投影的中央经线和赤道为彼此垂直的直线,其他经线均为凹向连针对称于中央经线的曲线,其他纬线均为以赤道为对称轴的于两极弯曲的曲线,经纬线成直角相
交。在这个影子上,角度没变形。中央经线长度比对等1,没有长变形,其余经线长度比都超1,长度变形也刚刚,距中央经线愈多变形愈大,最要命变形在边缘
经线与赤道的交点上;面积变形也是距离中央经线愈多,变形愈大。为了保地图的精度,采用分带投影方法,即将投影范围的东西界加以限定,使该变形不超过一定
的度,这样把广大带成起来,可改为全体区域的影(图4-12)。高斯——克吕格投影的变形特征是:在平条经线上,长度变形随纬度的落而增大,在
赤道处为极其特别;在相同条纬线上,长度变形随经差的增加而增大,且增大速度比快。在6度带范围外,长度最老变形不超过0.14%。

我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图,均采用高斯克吕格投影。1:2.5暨1:50万比例尺地形图使用经差6度分带,1:1万比例尺地形图下经差3度分带。
6度带是自0度子午线自,自西为东面每隔经差6乎同样投影带,全球分为60带动,各带的带号用自序数1,2,3,…60代表。即坐东经0-6为第1带,其中央经线为3E,东经6-12也第2带来,其中央经线为9E,其余类推(图4-13)。
3度牵动,是打东经1度过30瓜分的经线开始,每隔3度为附近,全球划分为120个投影带。图4-13意味着来6度带及3度带的中央经线与带号的关系。
当高斯克吕格投影上,规定因中央经线为X轴,赤道为Y轴,两轴的交点为坐标原点。

X坐标值在赤道坐失败也刚,以南也借助;Y坐标值在中央经线以东方为刚刚,以外来为倚。我国于北半球,X坐标皆为正在。Y坐标在中央经线以外来为负值,运用起来特别无便宜。为了避免Y坐标出现负值,将各带的坐标纵轴西移500公里,即将有所Y值都加以500公里。
是因为用了分带方法亚洲必赢官网app,各带的影完全相同,某同盖标值(x,y),在各级一样投影带中全发生一个,在世界则闹60独一律的坐标值,不克适合表示该点的职务。因此,在Y值前,需冠以带号,这样的坐标称为通用坐标。
高斯克吕格投影各带是依照平经差划分的,只要计算起一带各点的坐标,其余各带都是适用的。这个影子的坐标值由国测绘部门根据地形图比例尺系列,事先计算制成坐标表,供作业单位采取。

 

5 ArcGIS 几哪里对象和空间坐标系的更换

 空间数据都出一个坐标体系(即地理坐标系统要投影坐标体系),它定义了空间数据在地球上的职位。一帧地图及显得的空间数据地理坐标系是相同的,否则会招数据无法对拼合。

 地理坐标系统呢称之为真正世界之坐标系,是规定地物在地球上岗位的坐标系,以通过纬度作为地图的囤积单位。

 黑影坐标体系凡以三治理地理坐标系统上的经纬网投影至第二治平面地图及利用的坐标体系,因此地理信息体系要使考虑地图投影,地图投影的采取保证了空间信息在地域上的关联以及完整性,在个地理信息体系的建设过程被,都使考虑选择何种地里投影系统。

   Arc
Engine提供了3种植组件:ProjectedCoordinateSystem、GeographicCoordinateSystem和SpatialReferenceEnvironmentClass,这些组件可以用于打定义坐标体系。

//改变一个图层的空间参考
ESRI.ArcGIS.Carto.IFeatureLayer player;
player = axMapControl1.Map.get_Layer(0) as ESRI.ArcGIS.Carto.IFeatureLayer;
ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IFeatureClass pFeatureClass;
pFeatureClass = player.FeatureClass;
ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IDataset pGeoDataset;
pGeoDataset = pFeatureClass as ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IDataset;
ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IGeoDatasetSchemaEdit pGeoDatasetEdit;
pGeoDatasetEdit = pGeoDataset as ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IGeoDatasetSchemaEdit;
if (pGeoDatasetEdit.CanAlterSpatialReference == true)
{
    ESRI.ArcGIS.Geometry.ISpatialReferenceFactory2 pSpatRefFact;
    pSpatRefFact = new ESRI.ArcGIS.Geometry.SpatialReferenceEnvironmentClass();
    ESRI.ArcGIS.Geometry.IGeographicCoordinateSystem pGeoSys;
    pGeoSys = pSpatRefFact.CreateGeographicCoordinateSystem(4214);
    pGeoDatasetEdit.AlterSpatialReference(pGeoSys);
}
pActiveView.Refresh();

//得到一个图层的空间参考
ESRI.ArcGIS.Carto.IFeatureLayer player;
player = axMapControl1.Map.get_Layer(0) as ESRI.ArcGIS.Carto.IFeatureLayer;

ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IGeoDataset pGeoDataset;
pGeoDataset = player as ESRI.ArcGIS.Geodatabase.IGeoDataset;
ESRI.ArcGIS.Geometry.ISpatialReference pSpat;
pSpat =pGeoDataset.SpatialReference;
MessageBox.Show(pSpat.Name)

//设置一个地图的空间参考,使用一个空间参考对话框
IProjectedCoordinateSystem pSpaticalReference;
ESRI.ArcGIS.CatalogUI.ISpatialReferenceDialog pDialog;
pDialog = new ESRI.ArcGIS.CatalogUI.SpatialReferenceDialogClass();
pSpaticalReference = pDialog.DoModalCreate(true, false, false, 0) as IProjectedCoordinateSystem;
pMap.SpatialReference = pSpaticalReference;
pActiveView.Refresh();

 

   Arc
Engine的长空参考对象模型中产生3单零部件类:GeographicCoordinateSy(地理坐标系统)、ProjectedCoordinateSystem(投影坐标体系)和UnknownCoordinateSystem(未知坐标体系)。这3个零部件类都还实现了ISpatialReference接口,该接口提供了操作方法和性能来设置数据集控件参考属性,如空间域和坐标精度等。如Changed是其一接口中最为要的一个方法,用于检查一个坐标体系受之参数是否生了转;GetDomain和SetDomain方法分别用于取与装一个坐标体系的地段范围。

   
IGeographicCoordinateSystem是GeographicCoordinateSystem类接口,提供了CoordinateUnit(坐标系的角度单位)、Datum(椭球体)和PrimeMeridian(本初子午线)等特性。

   
IProjectedCoordinateSystem是ProjectedCoordinateSystem类的接口,该接口提供了新建一个黑影坐标体系的点子。在一个新的影坐标体系受,需要设置projection(投影方式)、GeographicCoordinateSystem、CoordinateUnit和Parameters等。

 

 

参考文章

强行小生,
GIS基础:地图投影与坐标系

樱木,GIS项目事关到之坐标系总结

樱木,几乎哪里对象以及空中坐标系

 

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