GIS技術與應用投影變換1投影變換原理1地理坐標系2投影坐標系3MapGIS投影變換4投影變換2投影變換3什么是投影變換？

地圖投影是利用一定數學法則把地球表面轉換到平面上的理論和方法。由于地球表面不可二維展開，所以任何數學方法進行這種轉換都會產生誤差和變形，按照不同的需求縮小誤差，就產生了各種投影方法。投影變換則是將一種地圖投影點的坐標變換為另一種地圖投影點的坐標的過程。研究投影點坐標變換的理論和方法。4GIS中的坐標系定義由基準面和地圖投影兩組參數確定，而基準面的定義則由特定橢球體及其對應的轉換參數確定，因此欲正確定義GIS系統坐標系，首先必須弄清地球橢球體、大地水準面及地圖投影三者的基本概念及它們之間的關系。GIS中的投影

NSWEP地球表面大地水準面P0垂線與法線重合參考橢球體大地水準面是一個假想的由地球自由靜止的海水平面擴展延伸而形成的閉合曲面地球橢球體是一個扁率極小的橢圓繞大地球體短軸旋轉所形成的規則橢球體打個形象的比方：我們把地球比做是“馬鈴薯”，表面凸凹不平，而地球橢球體就好比一個“鴨蛋”，那么按照我們前面的定義，基準面就定義了怎樣拿這個“鴨蛋”去逼近“馬鈴薯”某一個區域的表面，X、Y、Z軸進行一定的偏移，并各自旋轉一定的角度，大小不適當的時候就縮放一下“鴨蛋”，那么通過如上的處理必定可以達到很好的逼近地球某一區域的表面5地理坐標系是使用三維球面來定義地球表面位置，以實現通過經緯度對地球表面點位引用的坐標系。地理坐標系使用基于經緯度坐標的坐標系統；描述地球上某一點所處的位置；某一個地理坐標系是基于一個基準面來定義。地理坐標系基準面是利用特定橢球體對特定地區地球表面的逼近，因此每個國家或地區均有各自的基準面。MapGIS提供116種標準橢球可選擇設置。參考橢球體6一個地理坐標系包括參考橢球體、角度測量單位和本初子午線和三部分地理坐標系注意：地理坐標系不是平面坐標系，因為度不是標準的長度單位，不可用其直接量測面積長度本初子午線角度單位7坐標系統

地球橢球1954年北京坐標系1980西安坐標系WGS842000國家大地坐標系橢球名稱克拉索夫斯基IAG1975橢球WGS-84CGCS2000建成年代50年代198219842008橢球類型參考橢球參考橢球總地球橢球總地球橢球a（m）6378245637814063781376378137f1：298.31：298.2571：298.2572235631：298.257222101常用地理坐標系我國常用地理坐標系及其參數如下：8基于X,Y值的坐標系統來描述地球上某個點所處的位置從地球的近似橢球體投影得到它對應于某個地理坐標系投影坐標系由以下參數確定地理坐標系投影方法（如高斯－克呂格、蘭伯特、墨卡托）

MapGIS提供了常用的26種投影方式可選擇投影坐標系9高斯-克呂格投影簡稱“高斯投影”，又名“等角橫切橢圓柱投影”。高斯投影將地球劃分為若干個帶，先將每個帶投影到圓柱面上。然后展成平面。我們可以設想將一個空心的橢圓柱橫套地球，使橢圓柱的中心軸線位于赤道面內并通過球心。將地球按6°分帶,從0°起算往東劃分,0°～6°為第1帶,6°～12°為第2帶，……，174°～180°為第30帶,東西半球共分60個投影，按帶進行投影。高斯-克呂格投影高斯6°帶投影原理分解演示063右圖上半部為6°度帶分帶情況：東半球共分30個投影帶，我國領土從13～23帶。下半部為3°帶分帶情況：我國領土3°帶從24～46帶。10高斯-克呂格投影11我國基本比例尺地形圖(1:5千，1:1萬，1:2.5萬，1:5萬，1:10萬，1:25萬，1:50萬，1:100萬)中：大于等于1:50萬的均采用高斯-克呂格投影，其中1:2.5-1:50萬地形圖均采用6度分帶，1:1萬及更大比例尺地形圖采用3度分帶小于1:50萬的地形圖采用正軸等角割圓錐投影，又叫蘭勃特投影海上小于1:50萬的地形圖多用正軸等角圓柱投影，又叫墨卡托投影MapGIS采用與我國基本比例尺地形圖系列一致的地圖投影系統，使用時可任意選擇配置注：MapGIS中投影平面直角坐標系有比例尺參數基本比例尺的投影12由高程基準面起算的地面點的高度稱為高程。一般，一個國家只采用一個平均海水面作為統一的高程基準面，由此高程基準面建立的高程系統稱為國家高程系，否則稱為地方高程系。國家高程系

我國歷史以來先后使用了多種高程系，MapGIS中均可選擇配置。1985年前，我國采用“1956年黃海高程系”（以1950～1956年青島驗潮站測定的平均海水面作為高程基準面）；1985年開始啟用“1985國家高程基準”（以1952～1979年青島驗潮站測定的平均海水面作為高程基準面）。13MapGIS在其數據庫模板中提供了空間參照系統，新建數據庫會自動生成該套參照系統，其中包含我國常用的地理坐標系以及投影平面直角坐標系（主要為北京54和西安80下參照系）。如果其中找不到所需參照系可進行創建。數據庫之間參照系可導入導出（用戶自定義鼠標右鍵）。MapGIS中的投影自定義創建空間參照系設置坐標系類型/名稱設置地理坐標系設置投影坐標系設置高程坐標系（可選）地理坐標系投影平面坐標系14MapGIS新建參照系GDB企業管理器數據上鼠標右鍵空間參照系地圖編輯器數據上鼠標右鍵屬性>常規>參照系空間參照系設置窗口選擇對應參照系15MapGIS投影設置地圖編輯器工具>投影變換>單點投影輸入欲投影坐標設置源坐標系參數設置目的坐標系參數注意：坐標系參數要與數據對應16MapGIS單點投影地圖編輯器工具--投影變換--類投影打開數據

數據庫數據文件類型數據設置源投影原始數據無投影信息原始投影信息不正確保存路徑支持數據庫或本地磁盤勾選同源修改原始數據設置目的投影下拉匹配目的數據庫參照系可新建修改確定投影變換出現轉換完畢該流程適用于注記類17MapGIS類投影地圖編輯器工具--投影變換--成批投影或轉換設置源數據庫（文件夾）設置目的數據庫（文件夾）選擇轉換類型及模式選擇需要投影的數據點擊投影變換設置目的參照系點擊執行等待進度條運行完畢18MapGIS成批投影19選擇參照系類型（經緯度坐標選地理坐標系，平面直角坐標選投影平面直角坐標系），輸入參照系名稱設置地理基準設置投影參數（選擇投影類型