ArcGIS中的坐标系定义与转换

2009-06-23 15:48

1. 椭球体、基准面及地图投影

GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。

基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的氯化钠晶体北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。 WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

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地理坐标：为球面坐标。参考平面地是椭球面。坐标单位:经纬度

大地坐标：为平面坐标。参考平面地是水平面。坐标单位：米、千米等。

地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的地球曲面转换为平面）

在ArcGIS中预定义了两套坐标系：地理坐标系（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projected coordinate system），

1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），是以经纬度为地图的存储单位的。很明显，Geographic coordinate system是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。具有长半轴，短半轴，偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。 2013诺贝尔物理学奖

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000

然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描

述中，可以看到有这么一行：高泰克斯

Datum: D_Beijing_1954

表示，大地基准面是D_Beijing_1954。

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有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。

完整参数：

147rtAlias:

Abbreviation: （缩写）

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) //(本初子午线)

Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954

Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

2、接下来便是投影坐标系统（Projection coordinate system），首先看看投影坐

标系统中的一些参数。

Projection: Gauss_Kruger //(t投影方法)

Parameters: （参数）

False_Easting: 500000.000000 //在东西方向上坐标纵轴向西移了500km

False_Northing: 0.000000 //在南北方向上坐标横轴没有移动

Central_Meridian: 117.000000 //中央经线，同central longitude

Scale_Factor: 1.000000 //比例系数，比如放大缩小就用到了阿。一根尺寸1m的杆，你想它变成两米，在scale命令下，在长度方向上设置成2，一个ok它就变成两米的了。这是最最最简单的例子。具体应用就看你自己的题目了

Latitude_Of_Origin: 0.000000 // 纬度的起源，这里既赤道

Linear Unit: Meter (1.000000) //线性单位

Geographic Coordinate System:

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Name: GCS_Beijing_1954

Alias:

Abbreviation: //缩写

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000) //本初子午线(0度经线)

Datum: D_Beijing_1954 //大地基准面

Spheroid: Krasovsky_1940 //参考椭球体

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000 //长半轴

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000 //短半轴

Inverse Flattening: 298.300000000000010000 //偏心率

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标签：坐标椭球坐标系系统

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