空間數(shù)據(jù)投影變換預備知識地圖制圖與地圖投影預備知識地圖投影,MapProjection.把地球表面的任意點，利用一定數(shù)學法則，轉換到地圖平面上投影變換指從一種地圖投影坐標變換為另一種地圖投影坐標地圖投影的基本要素地球橢球體的形狀和大小常用下列符號（橢球體參數(shù)）表示：長半徑a(赤道半徑)、短半徑b，扁率α，笫一偏心率e和第二偏心率e′常用的地球橢球體的數(shù)據(jù)橢球體名稱 年代 長半軸a 短半軸b 扁率e白塞爾 6356079 1/299.15克拉克 6356515 1/293.5克拉索夫斯基 6356863 1/298.3第十六界IUUG 6356755 1/298.26第十七界IUUG 6356752 1/298.257第十八界IUUG 6356751 1/298.257我國1952年以前采用海福特橢球（該橢球1924年被定為國際橢球），從1953年起，開始改用克拉索夫斯基橢球。1978年我國決定采用國際大地測量協(xié)會所推薦的“1975年基本大地數(shù)據(jù)”中給定的橢球參數(shù)，并以此建立了我國新的、獨立的大地坐標系，形成了1980年的西安坐標系。坐標系類型地理坐標系（GeographicCoordinateSystem）：用經度、緯度表示地面點位置的球面坐標。坐標系類型大地坐標系（GeodeticCoordinate）:大地測量中以參考橢球面為基準面的坐標。地面點的位置用大地經度L、大地緯度B和大地高H表示大地經度是通過該點的大地子午面與起始大地子午面之間的夾角，大地緯度是通過該點的法線與赤道面的夾角大地高是地面點沿法線到參考橢球面的距離坐標系類型投影平面直角坐標系將橢球面上的點通過投影的方法投影到平面上時，通常使用平面坐標系。平面直角坐標采用直角坐標(笛卡爾坐標)來確定地面點的平面位置。坐標系類型空間直角坐標系：原點位于參考橢球的中心，Z軸指向橢球的北極，X軸指向起始子午面與赤道的交點，Y軸位于赤道面上切按右手系于X軸呈90度夾角，某點中的坐標可用該點在此坐標系的各個坐標軸上的投影來表示。全球坐標系、國家坐標坐標系和地方坐標系統(tǒng)三類。1954年北京坐標系1980年西安坐標系WGS84坐標系WGS84坐標系美國國防部研制確定的大地坐標系，是一種協(xié)議地球坐標系，采用的是地心坐標系。原點是地球的質心，Z軸指向地極方向。X軸指向零度子午面和赤道的交點，Y軸和Z，X軸構成右手坐標系。橢球采用的兩個常用基本幾何參數(shù)：長半軸a=6378137m；扁率f=1:298.257223563。與投影無關，直接記錄經緯度。北京54坐標系是指1954年我國在北京設立了大地坐標原點，采用克拉索夫斯基橢球體，依此計算出來的各大地控制點坐標的大地坐標系，其實質上是由原蘇聯(lián)普爾科沃為原點的1942年坐標系的延伸。西安80坐標系是采用國際地理聯(lián)合會（IGU）第十六屆大會推薦的橢球參數(shù)，大地坐標原點在陜西省涇和縣永樂鎮(zhèn)的大地坐標系，又稱西安坐標系地方坐標系地方坐標系是指各地根據(jù)測量工作的需要，自行設計的坐標系。如北京有北京地方坐標系，上海有上海地方坐標系。上述三類坐標系統(tǒng)之間的差異主要體現(xiàn)在參考的地球橢球體、坐標原點和基準方向不一樣。坐標系轉換由于WGS-84、北京54、西安80坐標系統(tǒng)的參數(shù)是公開的，因此在各大GIS軟件平臺上可以相互轉換。而各地地方坐標系與WGS-84、北京54、西安80坐標系統(tǒng)之間的轉換，需要各地公開各自坐標系統(tǒng)的參數(shù)（為絕密信息），且基本上不能進行自動轉換，需要編程實現(xiàn)。目前，針對地方坐標與WGS-84、北京54、西安80坐標系統(tǒng)之間的轉換存在的問題，國家測繪總局正在力推CGS2000坐標系統(tǒng)，希望借此從根本上解決不同坐標系之間的轉換問題。可以說，CGS2000與WGS84相類似，是中國版的WGS-84投影類型4.MAPGIS提供20種投影類型⑴、通用橫向墨卡托投影（UTM）⑵、亞爾伯斯等積圓錐投影⑶、蘭伯特等角圓錐投影⑷、墨卡托投影（等角正圓柱投影）⑸、高斯-克呂格(GAUSS-KRUGER)⑹、普通多圓錐投影⑺、正軸等距離割圓錐投影⑻、橫軸墨卡托投影(橫切圓柱等角投影)…………通用橫向墨卡托投影（UTM）橫軸等角割圓柱投影。將地球劃分為60個投影帶,每帶經差6度，是許多國家地形圖的數(shù)學基礎。一般從南緯度80到北緯度84度的范圍內使用該投影。高斯-克呂格(GAUSS-KRUGER)以中央經線和赤道投影后為坐標軸中央經線和赤道交點為坐標原點縱坐標由坐標原點向北為正，向南為負，規(guī)定為X軸橫坐標從中央經線起算，向東為正，向西為負，規(guī)定為Y軸通常投影帶經差為6度或3度，超過6度后變形會增大。為了使坐標為正，將縱坐標軸西移500公里，值為長度或距離MAPGIS的投影變換主要功能圖框生成坐標換算圖形文件投影變換圖框生成標準圖框大比例尺非標準圖框小比例尺非標準圖框大比例尺非標準圖框小比例尺非標準圖框投影變換->繪制投影經緯網1.標準圖框的生成1:100萬、1:50萬、1:25萬、1:10萬、1:5萬、1:2.5萬、1:1萬、1:5000八種比例尺的標準圖框1:2000、1:1000和1:500的大比例尺標準圖框生成步驟:比例尺選擇圖框模式及范圍確定圖框參數(shù)及內容輸入接圖表確定。

圖框生成2.大比例尺非標準圖框生成大比例尺非標準圖框的生成只要在類似上述對話中的矩形分幅方法中選擇“任意矩形分幅”，這時圖幅參數(shù)項中的縱、橫向結束公里值輸入框被激活，通過輸入其值就可以指定所需的圖幅。3.小比例尺非標準圖框生成繪制小比例尺非標準圖框是在投影變換下拉菜單中選擇“繪制投影經緯網”的方式來實現(xiàn)的。啟動“繪制投影經緯網”選項后，系統(tǒng)會彈出如下對話框：圖框生成圖5-10投影經緯網生成的經緯度參數(shù)輸入對話框圖框生成在該對話框中通過自行指定起始的經緯度值來確定圖框大小，其中經緯線密度控制了經緯線繪制的精度，值越小，繪制的經緯線越光滑。經緯線間隔決定了當繪制經緯網時經緯線的密度；通過對“角度單位”選項完成經緯度單位格式類型的選擇；通過“投影參數(shù)”選項完成比例、投影方式和坐標類型等參數(shù)的確定；通過“線參數(shù)”和“點參數(shù)”選項確定所繪圖框文件中線對象和點對象的樣式。點擊“確定”系統(tǒng)將進入“圖框參數(shù)”設置對話框，此對話框與標準圖框內容和設置方式大致相同，設置完相應參數(shù)后，系統(tǒng)自動完成圖框的繪制，通過復位方位可查看所生成圖框的效果。圖框生成單個數(shù)據(jù)的轉換投影轉換輸入單點投影轉換用戶文件的轉換用于成批坐標數(shù)據(jù)進行投影轉換圖形文件的轉換坐標系轉換投影變換單點數(shù)據(jù)投影變換用戶數(shù)據(jù)點文件投影轉換對話框圖形文件投影變換流程圖MAPGIS圖形文件投影變換具體步驟如下：打開文件；選擇轉換文件：選擇包括有控制點信息的文件。添加控制點；文件間拷貝TIC點進行投影變換將投影變換的結果文件換名保存；

另值得注意的是，投影轉換后的文件有兩種生成方式，一種是覆蓋方式，一種是添加方式，若不選擇“添加方式投影”選項，即為覆蓋方式，則每進行一次投影轉換僅保存當前轉換結果，覆蓋掉原先轉換后的內容；若選擇添加方式，則投影轉換后的結果文件逐次進行添加，缺省為覆蓋方式。5.2投影變換上機實驗作業(yè)上機實驗作業(yè):1.在D或E盤上建立自己的