地理坐標(biāo):為球面坐標(biāo)。 參考平面地是 橢球面。坐標(biāo)單位:經(jīng)緯度
大地坐標(biāo):為平面坐標(biāo)。參考平面地是 水平面 坐標(biāo)單位:米、千米等。
地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)的過(guò)程可理解為投影。 (投影:將不規(guī)則的地球曲面轉(zhuǎn)換為平面)
在ArcGIS中預(yù)定義了兩套坐標(biāo)系:地理坐標(biāo)系(Geographic coordinate system)投影坐標(biāo)系(Projected coordinate system),
1、首先理解地理坐標(biāo)系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直譯為
地理坐標(biāo)系統(tǒng),是以經(jīng)緯度為地圖的存儲(chǔ)單位的。很明顯,Geographic coordinate syst
em是球面坐標(biāo)系統(tǒng)。我們要將地球上的數(shù)字化信息存放到球面坐標(biāo)系統(tǒng)上,如何進(jìn)行操作
呢?地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球,如何將數(shù)據(jù)信息以科學(xué)的方法存放到橢球上?這必然要求
我們找到這樣的一個(gè)橢球體。這樣的橢球體具有特點(diǎn):可以量化計(jì)算的。具有長(zhǎng)半軸,短
半軸,偏心率。以下幾行便是Krasovsky_1940橢球及其相應(yīng)參數(shù)。
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000
然而有了這個(gè)橢球體以后還不夠,還需要一個(gè)大地基準(zhǔn)面將這個(gè)橢球定位。在坐標(biāo)系統(tǒng)描
述中,可以看到有這么一行:
Datum: D_Beijing_1954
表示,大地基準(zhǔn)面是D_Beijing_1954。
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有了Spheroid和Datum兩個(gè)基本條件,地理坐標(biāo)系統(tǒng)便可以使用。
完整參數(shù):
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian(起始經(jīng)度): Greenwich (0.000000000000000000)
Datum(大地基準(zhǔn)面): D_Beijing_1954
Spheroid(參考橢球體): Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
2、接下來(lái)便是Projection coordinate system(投影坐標(biāo)系統(tǒng)),首先看看投影坐
標(biāo)系統(tǒng)中的一些參數(shù)。
Projection: Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 117.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)
Geographic Coordinate System:
Name: GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
從參數(shù)中可以看出,每一個(gè)投影坐標(biāo)系統(tǒng)都必定會(huì)有Geographic Coordinate System。
投影坐標(biāo)系統(tǒng),實(shí)質(zhì)上便是平面坐標(biāo)系統(tǒng),其地圖單位通常為米。
那么為什么投影坐標(biāo)系統(tǒng)中要存在坐標(biāo)系統(tǒng)的參數(shù)呢?
這時(shí)候,又要說(shuō)明一下投影的意義:將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)的過(guò)程便稱為投影。
好了,投影的條件就出來(lái)了:
a、球面坐標(biāo)
b、轉(zhuǎn)化過(guò)程(也就是算法)
也就是說(shuō),要得到投影坐標(biāo)就必須得有一個(gè)“拿來(lái)”投影的球面坐標(biāo),然后才能使用算法
去投影!
即每一個(gè)投影坐標(biāo)系統(tǒng)都必須要求有Geographic Coordinate System參數(shù)。
關(guān)于北京54和西安80是我們使用最多的坐標(biāo)系
先簡(jiǎn)單介紹高斯-克呂格投影的基本知識(shí),了解就直接跳過(guò),我國(guó)大中比例尺地圖均采用高斯-克呂格投影,其通常是按6度和3度分帶投影,1:2.5萬(wàn)-1:50萬(wàn)比例尺地形圖采用經(jīng)差6度分帶,1:1萬(wàn)比例尺的地形圖采用經(jīng)差3度分帶。具體分帶法是:6度分帶從本初子午線開(kāi)始,按經(jīng)差6度為一個(gè)投影帶自西向東劃分,全球共分60個(gè)投影帶,帶號(hào)分別為1-60;3度投影帶是從東經(jīng)1度30秒經(jīng)線開(kāi)始,按經(jīng)差3度為一個(gè)投影帶自西向東劃分,全球共分120個(gè)投影帶。為了便于地形圖的測(cè)量作業(yè),在高斯-克呂格投影帶內(nèi)布置了平面直角坐標(biāo)系統(tǒng),具體方法是,規(guī)定中央經(jīng)線為X軸,赤道為Y軸,中央經(jīng)線與赤道交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),x值在北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù),y值在中央經(jīng)線以東為正,中央經(jīng)線以西為負(fù)。由于我國(guó)疆域均在北半球,x值均為正值,為了避免y值出現(xiàn)負(fù)值,規(guī)定各投影帶的坐標(biāo)縱軸均西移500km,中央經(jīng)線上原橫坐標(biāo)值由0變?yōu)?00km。為了方便帶間點(diǎn)位的區(qū)分,可以在每個(gè)點(diǎn)位橫坐標(biāo)y值的百千米位數(shù)前加上所在帶號(hào),如20帶內(nèi)A點(diǎn)的坐標(biāo)可以表示為YA=20 745 921.8m。
Beijing 1954 3 Degree GK Zone 25.prj
Beijing 1954 GK Zone 13.prj
Beijing 1954 GK Zone 13N.prj
三度分帶法的北京54坐標(biāo)系,中央經(jīng)線在東75度的分帶坐標(biāo),橫坐標(biāo)前加帶號(hào)
六度分帶法的北京54坐標(biāo)系,分帶號(hào)為13,橫坐標(biāo)前加帶號(hào)
六度分帶法的北京54坐標(biāo)系,分帶號(hào)為13,橫坐標(biāo)前不加帶號(hào)
Xian 1980 3 Degree GK Zone 25.prj
Xian 1980 GK CM 75E.prj
Xian 1980 GK Zone 13.prj