本节重点:地理坐标系和投影坐标系的原理,GIS中地理与投影坐标系的转换问题
一、原理简介
什么是地理坐标系?什么是投影坐标系?各类坐标系有什么不同?首先我们可以在网上阅读相关原理的文章,看完以后就明白来龙去脉了
https://www.cnblogs.com/onsummer/p/7451128.html
(转载自 B站/博客园/CSDN/知乎:@秋意正寒)
1、地理坐标系统 Geographic Coordinate System 简称GCS
地理坐标系使用三维球面来定义地球上的位置。GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进行测量。
我国常见的GCS:
2、投影坐标系统 Projection Coordinate System 简称PCS
地理坐标系是基于经纬度的,经纬度本身不带单位,度分秒仅仅是一个进制。
那么如何建立一个新的坐标系使得地图分析、空间分析得以定量计算?
PCS——投影坐标系就诞生了。
将球面坐标转化为平面坐标的过程称为投影。
我国的6种常用投影方式:
·高斯克吕格(Gauss Kruger)投影=横轴墨卡托(Transverse Mercator)投影
·墨卡托(Mercator)投影
·通用横轴墨卡托(UTM)投影
·Lambert投影
·Albers投影
·Web Mercator(网络墨卡托)投影
PCS是基于存在的GCS的,没有GCS,就无从谈PCS。PCS是GCS上的地物投射到具体投影面的一种结果。即:PCS=GCS+投影方式
二、GIS中投影坐标系转换
我们得到的数据文件的地理坐标一般都是GCS_WGS_1984。如果某一数据集的坐标系未知或不正确,可以使用定义坐标系统的工具来指定正确的坐标系,使用此工具前,必须已获知该数据集的正确坐标系。
这里我以之前做的西安职住分布数据为例,打开ArcMap,拖入shp数据
目前看来这个图是有点扁扁的,在目录中该shp数据上右键——属性——XY坐标系
可以看到当前已经定义过的地理坐标系:GCS_WGS_1984
鼠标在地图上移动时,可以看到右下角显示该点的经纬度
如果我们只是为了显示或出图效果,可以直接在图层上右键——属性——坐标系
选择该数据框的投影坐标系
But(手动划重点),如果在数据的属性页的XY坐标系选项卡,或者图层数据框的XY坐标系选项卡中修改GCS,这仅仅是改个名,坐标值还是原来的坐标系上的,也就是换汤不换药。只有用投影的方法,才是真正的坐标仿射变换到新的坐标系,使之更改数值,形成在新的坐标系下的新坐标值。
注意需要进行有关带单位的具体数值的操作时,例如测量距离、缓冲区分析、网格分析等,必须要转换成正确的投影坐标系,才能进行计算
系统工具箱——数据管理——投影与变换——投影
(若同时投影多个shp,选择“批量投影”。若数据为栅格文件,选择“投影栅格”)
(这一步也可以直接在搜索栏中搜索工具“投影”即可)
注意是“投影”,不要选成“定义投影”。定义投影 只是变换投影信息,不改变它是投影坐标系的本质,即对原来没有投影或者投影是错误的矢量/影像进行投影,就是添加一个正确的投影,从其作用等于在catalog中直接对矢量/影像右击进行投影信息的改变。
设置如下:
其中输出坐标系——投影坐标系——UTM——WGS 1984——Northern Hemisphere——WGS 1984 UTM Zone 49N
(这里WGS 1984 UTM Zone 49N意思就是:在WGS 1984的GCS下进行UTM投影在第49分度带上,过后解释一下为什么选择49N)
转换成功后,再打开新数据的属性,发现除了原地理坐标系以外,还多了我们设置的当前投影坐标系
这时再在图层上右键设置同样的投影坐标系,地图看起来正常了,这才是正确流程
三、如何选择投影坐标系
这里我们选择的是UTM投影方式,选择哪个带根据下图判断
网上查到西安经度为东经107.40度~109.49度,UTM Zone在48-49之间,这里我就取49了
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