ArcGIS坐标系篇之坐标转换及常见问题（三）.docx

本文主要针对坐标系的基本概念、坐标系的建立和常见坐标系的基本情况做了简单介绍,为后续系列教程《ArcGIS坐标系的转换》奠定基础,适合从事测绘、遥感、导航、无人机、地理信息系统的专业人士和学生进行学习交流。 ### ArcGIS坐标系篇之坐标转换及常见问题 #### 一、ArcGIS中常用坐标系 **1. 地理坐标系（Geographic Coordinate System）** - **定义**: 地理坐标系基于地球表面的球面坐标系统，通常表示为纬度和经度。在ArcGIS中，地理坐标系常采用十进制度或度分秒形式表示。 - **常用地理坐标系**: - GCS_Xian_1980: 以西安1980坐标系为基础。 - GCS_WGS_1984: 基于世界大地测量系统1984年版。 - GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000 (CGCS2000): 中国2000大地坐标系。 - **参数说明**: - Angular Unit: Degree (0.0174532925199433) 表示角度单位为度。 - Prime Meridian: Greenwich (0.0) 指明起始经线为格林尼治子午线。 - Datum: D_China_2000 定义了大地基准面为中国2000。 - Spheroid: CGCS2000 描述了参考椭球体为中国2000。 - Semimajor Axis: 6378137.0 长半轴长度。 - Semiminor Axis: 6356752.314140356 短半轴长度。 - Inverse Flattening: 298.257222101 反扁率。 **2. 投影坐标系（Projected Coordinate System）** - **定义**: 投影坐标系是通过数学方法将地球椭球面投影到平面上形成的坐标系统。这些坐标用于地图制图和地理信息系统。 - **示例**: - CGCS2000_3_Degree_GK_CM_102E 是一个具体的投影坐标系实例。 - **参数**: - WKID: 4543 权限: EPSG 定义了该坐标系的唯一标识符。 - Projection: Gauss_Kruger 表明采用高斯-克吕格投影。 - False Easting: 500000.0 和 False Northing: 0.0 分别表示东西方向和南北方向上的伪偏移。 - Central Meridian: 102.0 确定了中央子午线的位置。 - Scale Factor: 1.0 表示比例因子。 - Latitude Of Origin: 0.0 设定了起始纬度。 - Linear Unit: Meter (1.0) 指明线性单位为米。 - **关系**: 投影坐标系 = 地理坐标系 + 投影方法。 #### 二、ArcGIS中坐标转换 **1. 转换类型**: - 地理坐标系转投影坐标系。 - 投影坐标系转地理坐标系。 - 同一参考基准下的投影坐标系之间换带。 - 不同分带方式间的投影坐标系转换。 - 不同参考基准间的坐标转换。 **2. 转换要求**: - 对于不同参考基准之间的三维坐标转换，需要提供七参数（3个平移参数、3个旋转参数、1个比例缩放参数）。 - 不同参考基准之间的二维平面坐标转换则需四参数（2个平移参数、1个旋转参数、1个比例缩放参数）。 - 在中国，由于北京54、西安80、国家2000等参考基准之间的转换参数未公开，因此这类转换需向相关部门申请完成。 #### 三、坐标转换方法（同一基准面） **1. 矢量数据**: - 使用 ArcToolbox 中的“数据管理工具”→ “投影和变换”→ “要素”→ “投影”工具。 - 支持的转换包括但不限于3度带转6度带、6度带转3度带、地理坐标系转投影坐标系等。 **2. 栅格数据**: - 使用 ArcToolbox 中的“数据管理工具”→ “投影和变换”→ “栅格”→ “投影栅格”工具。 - 支持与矢量数据类似的坐标转换。 **注意事项**: 在使用投影和投影栅格工具时，确保原始数据的坐标系正确无误，否则可能导致转换失败。 #### 四、ArcGIS中易混淆的坐标概念 1. **数据的真实坐标系** (真实坐标系): 数据本身实际代表的坐标系。 2. **数据属性所标称的坐标系** (属性坐标系): 数据文件属性中所标注的坐标系。 3. **ArcMap中的数据框坐标系** (地图坐标系): ArcGIS中显示的坐标系，必须与数据的真实坐标系一致以避免显示错误。 #### 五、如何获取数据的正确坐标系 **1. 向数据提供方询问**: - 直接向数据来源咨询数据的真实坐标系。 **2. 查看数据列表中的.xml文件**: - 如果存在.xml文件，则可以从中获取关于数据的创建时间、存储位置和坐标系统等信息。 **3. 根据数据的坐标值特征猜测**: - 若无法直接获取坐标系信息，则可根据数据的坐标值特征进行合理猜测。 - 经验丰富的用户可以根据坐标值判断是否为经纬度坐标，从而推断坐标系类型。 了解和掌握ArcGIS中的坐标系及其转换方法对于从事测绘、遥感、导航、无人机和地理信息系统等领域的专业人员非常重要。通过本文介绍的基础知识和实用技巧，读者可以更好地理解和应用ArcGIS中的坐标转换功能，提高工作效率和准确性。