Explicação detalhada dos sistemas de coordenadas de projeção Beijing 54 e Xi'an 80 no ArcGIS
Sistema de coordenadas geográficas
Sistema de coordenadas geográficas é traduzido literalmente como sistema de coordenadas geográficas, que usa latitude e longitude como a unidade de armazenamento do mapa. Obviamente, o
sistema de coordenadas geográficas é um sistema de coordenadas esféricas. Queremos armazenar as informações digitais da Terra no sistema de coordenadas esféricas, como operamos? A Terra é um elipsóide irregular. Como armazenar dados e informações sobre o elipsóide de forma científica? Isso necessariamente requer que encontremos tal elipsóide. Esse elipsóide tem características: pode ser calculado quantitativamente. Com semi-eixo longo, semi-eixo curto, excentricidade. As linhas a seguir são o elipsóide Krasovsky_1940 e seus parâmetros correspondentes. Esferóide
: Krasovsky_1940
Eixo Semimajor: 6378245.000000000000000000
Eixo Semiminor: 6356863.018773047300000000
Achatamento inverso (taxa de achatamento): 298.300000000000010000
No entanto, esse elipsóide não é suficiente, e um datum geodésico é necessário para posicionar o elipsóide. Na descrição do sistema de coordenadas
, você pode ver esta linha:
Datum: D_Beijing_1954
indica que o datum geodésico é D_Beijing_1954.
Com as duas condições básicas de Spheroid e Datum, o sistema de coordenadas geográficas pode ser usado.
Parâmetros completos:
Alias:
Abreviatura:
Observações:
Unidade angular: Grau (0,017453292519943299)
Meridiano principal (longitude inicial): Greenwich (0,000000000000000000)
Datum (datum geodésico): D_Beijing_1954 Esferóide
(elipsóide de referência): Krasovsky_19000040
Semimaiminor2
0000000000 Eixo semimata: 6378450000000 : 6356863.018773047300000000
Achatamento inverso: 298.300000000000010000
Sistema de coordenadas de projeção
Primeiro, olhe para alguns parâmetros no sistema de coordenadas projetadas.
Projeção: Gauss_Kruger
os parâmetros:
False_Easting: 500,000.000000
False_Northing: 0,000000
Central_Meridian: 117,000000
fator_escala: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0,000000
Linear Unidade: Medidor (1.000000)
Geographic Sistema de Coordenadas:
Nome: GCS_Beijing_1954
Alias:
tanto a abreviatura:
Observações:
Unidade angular: Licenciatura (,017453292519943299)
Meridiano de Greenwich: Greenwich (0,000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954 Esferóide
: Krasovsky_1940
Eixo semimaior:
6378245.000000000000000000 Eixo semiminor: 6356863.018773047300000000
Achatamento inverso: 298.300000000000010000
Pode-se ver pelos parâmetros que todo sistema de coordenadas projetado deve ter um Sistema de Coordenadas Geográficas.
O sistema de coordenadas de projeção é essencialmente um sistema de coordenadas planas e sua unidade de mapa é geralmente metros.
Então, por que os parâmetros do sistema de coordenadas existem no sistema de coordenadas projetado?
Neste momento, temos que explicar o significado de projeção: o processo de transformar coordenadas esféricas em coordenadas planas é chamado de projeção.
Bem, as condições para a projeção estão aqui:
a, coordenadas esféricas
b, o processo de transformação (ou seja, o algoritmo),
ou seja, para obter as coordenadas projetadas, deve haver uma "tomada" de coordenadas esféricas projetadas e, em seguida, o algoritmo pode ser usado
. projeção!
Ou seja, todo sistema de coordenadas projetado deve exigir um parâmetro do Sistema de Coordenadas Geográficas.
Sobre Beijing 54 e Xi'an 80
Beijing 54 e Xi’an 80 são os sistemas de coordenadas que mais usamos.
Primeiro, apresentamos brevemente o conhecimento básico da projeção de Gauss-Krüger. Se você entender, pule diretamente. Todos os mapas de grande e médio porte na China usam a projeção de Gauss-Krüger, que geralmente é 6 Projeção de subzonas de graus e 3 graus, mapa topográfico na escala 1: 25.000-1: 500.000 usa divisão de longitude de 6 graus e mapa topográfico na escala 1: 10.000 usa divisão de longitude de 3 graus. O método de zoneamento específico é: o zoneamento de 6 graus começa no meridiano principal e é dividido em uma zona de projeção de oeste para leste de acordo com uma diferença de longitude de 6 graus. O mundo é dividido em 60 zonas de projeção, os números das zonas são 1-60; a zona de projeção de 3 graus Começa com a longitude de 1 grau 30 segundos de longitude leste e divide a zona de projeção de oeste para leste de acordo com a diferença de longitude de 3 graus. Existem 120 zonas de projeção no mundo. Para facilitar a medição de mapas topográficos, um sistema de coordenadas retangulares plano é organizado na zona de projeção de Gauss-Krüger. O método específico é especificar que o meridiano central é o eixo X, o equador é o eixo Y e a intersecção do meridiano central e o equador é a origem das coordenadas, O valor é positivo no hemisfério norte, negativo no hemisfério sul, o valor y é positivo no leste do meridiano central e negativo no oeste do meridiano central. Como o território da China está no hemisfério norte, os valores de x são todos positivos. Para evitar valores de y negativos, estipula-se que o eixo vertical de cada zona de projeção seja movido para oeste em 500 km e o valor original das abcissas no meridiano central mude de 0 para 500 km. A fim de facilitar a distinção de pontos entre zonas, o número da zona pode ser adicionado na frente do dígito de cem quilômetros do valor de abscissa y de cada ponto. Por exemplo, as coordenadas do ponto A na zona 20 podem ser expressas como YA = 20 745 921,8m.
No diretório Coordinate Systems \ Projected Coordinate Systems \ Gauss Kruger \ Beijing 1954, podemos ver quatro métodos de nomenclatura diferentes:
Pequim 1954 3 Graus GK CM 75E.prj
Pequim 1954 3 Graus GK Zona 25.prj
Pequim 1954 GK Zona 13.prj
Pequim 1954 GK Zona 13N.prj
Suas descrições são as seguintes:
Sistema de coordenadas Beijing 54 do método de zoneamento de três graus, as coordenadas de zoneamento do meridiano central em 75 graus leste e o sistema de coordenadas Beijing 54 do
método de zoneamento de terceiro grau sem um número antes da abcissa e as coordenadas de zoneamento do meridiano central em 75 graus leste , Adicione o número da banda antes da abscissa
. O sistema de coordenadas Beijing 54 do método de zoneamento de seis graus, o número de zoneamento é 13,
e o sistema de coordenadas Beijing 54 do método de zoneamento de seis graus antes da abscissa, o número de zoneamento é 13, antes da abcissa Sem sinal
No diretório Coordinate Systems \ Projected Coordinate Systems \ Gauss Kruger \ Xian 1980, o método de nomenclatura de arquivo mudou novamente:
Xian 1980 3 Graus GK CM 75E.prj
Xian 1980 3 Graus GK Zona 25.prj
Xian 1980 GK CM 75E.prj
Xian 1980 GK Zona 13.prj
O método de nomenclatura e o significado do arquivo de coordenadas Xian 80 são iguais aos das duas primeiras coordenadas de Beijing 54, mas a forma de "com número + N" não aparece. Por que não existe um método de nomenclatura unificado? É um pouco confuso
ArcGIS Xi'an 80 para Pequim 54
1. Descrição dos dados
Os dados de origem desta coordenada de transformação de projeção adotam o sistema de coordenadas geográficas de 1980 Xi’an e os dados DLG de 1: 50.000 do datum de elevação nacional de 1985.
2. Preparação de conhecimento básico para transformação de projeção
A conversão entre o sistema de coordenadas Beijing 54 e o sistema de coordenadas Xi'an 80 é, na verdade, uma conversão entre dois parâmetros elipsoides diferentes.
Dois conjuntos de sistemas de coordenadas são definidos no ArcGIS: Sistema de coordenadas geográficas e Sistema de coordenadas projetadas.
1. O sistema de coordenadas geográficas é um sistema de coordenadas esféricas com longitude e latitude como a unidade de armazenamento do mapa. A Terra é um elipsóide irregular. Para colocar dados e informações sobre o elipsóide de forma científica, é necessário um elipsóide que possa ser calculado quantitativamente. Com semi-eixo longo, semi-eixo curto, excentricidade. As próximas linhas são o elipsóide GCS_Xian_1980 e seus parâmetros correspondentes.
Sistema de Coordenadas Geográficas: GCS_Xian_1980
Datum: D_Xian_1980
Meridiano Principal: Greenwich
Unidade Angular: Grau
Cada elipsóide precisa de um datum geodésico para localizar este elipsóide, então você pode ver que há uma descrição do Datum: D_Xian_1980 no sistema de coordenadas, o que significa que o datum geodésico é D_Xian_1980.
2. Com as duas condições básicas de elipsóide e datum, o sistema de coordenadas geográficas pode definir o sistema de coordenadas projetado. A seguir estão os parâmetros do sistema de coordenadas projetadas que definiu as coordenadas Beijing_1954:
Sistema de Coordenadas Projetadas: Beijing_1954_GK_Zone_19
Projeção: Gauss_Kruger
False_Easting: 19500000,00000000
False_Northing: 0,00000000
Central_Meridian: 111,00000000
Scale_Factor: 1.00000000
Latitude_Of_Origin: 0,00000000
Unidade Linear: Medidor
Sistema de Coordenadas Geográficas: GCS_Beijing_1954
Data: D_Beijing_1954
Meridiano Principal: Greenwich
Unidade Angular: Grau
O sistema de coordenadas de projeção é essencialmente um sistema de coordenadas planas e sua unidade de mapa são metros. O processo de transformação de coordenadas esféricas em coordenadas planas é denominado projeção, ou seja, a condição da projeção é ter coordenadas esféricas e o algoritmo de conversão. Portanto, pode-se ver pelos parâmetros que todo sistema de coordenadas projetado deve ter um Sistema de Coordenadas Geográficas.
3. Perguntas sobre deslocamento de coordenada
(1) A origem do deslocamento
Diferentes países adotam diferentes elipsóides de referência e métodos de posicionamento, de modo que o mesmo ponto de solo tem diferentes coordenadas geodésicas em diferentes sistemas de coordenadas. A origem do sistema de coordenadas de Pequim 1954 está em Pulkovo, na parte ocidental da União Soviética, usando o elipsóide Krasovsky; o sistema de coordenadas Xi'an 1980 usa o elipsóide de referência recomendado pela Associação Internacional de Geodésia em 1975, e sua origem de coordenadas é definida na China É no condado de Jingyang, perto da cidade de Xi'an, na parte central.
Portanto, em circunstâncias normais, os dados convertidos diretamente terão alguns erros, portanto, para garantir a precisão dos dados, o deslocamento da abscissa e da ordenada é definido para corrigir o valor da coordenada convertida durante o processo de conversão.
Convertido do sistema de coordenadas Xi'an 1980 para o sistema de coordenadas Pequim 1954, seu deslocamento é o deslocamento do sistema de coordenadas Pequim 1954 em relação ao elipsóide WGS84 menos o deslocamento do sistema de coordenadas Xi'an 1980 em relação ao WGS84.
(2) Método de cálculo de compensação
Selecione um ponto nacional conhecido (X1, Y1) perto da área de pesquisa, use o GPS para determinar a longitude e latitude das coordenadas WGS84 neste ponto conhecido, trate esta coordenada como o sistema de coordenadas Xi’an 80 errado e converta-o para Xi’an 80 Coordenadas retangulares planas X, Y e, em seguida, compare com as coordenadas conhecidas para calcular o deslocamento.
Ou seja, △ X1 = X- X1
△ Y1 = Y- Y1
Da mesma forma, o deslocamento do sistema de coordenadas Beijing 54 em relação à coordenada WGS84 pode ser obtido △ X2, △ Y2, então o deslocamento da coordenada Xi’an 80 para a coordenada Beijing 54 é: △ X = △ X2- △ X1, △ Y = △ Y2- △ Y1
3. Etapas de operação do "sistema de coordenadas Xi'an 80" para "sistema de coordenadas Beijing 54"
1. Inicie o ArcMAP, carregue a camada de dados de cobertura, carregue a caixa de ferramentas arctoolbox, selecione Ferramentas de gerenciamento de dados—> projeções e transformações—> recurso—> projeto, abra a caixa de diálogo do projeto, a. Em Conjunto de dados de entrada ou Classe de recurso, selecione a conversão desejada B. Selecione o caminho de saída e o nome do arquivo de saída em Conjunto de dados de saída ou Classe de recurso c) Insira o tipo de coordenada geográfica Xian 1980.prj que precisa ser definido no Sistema de coordenadas de saída.
O sistema de coordenadas geográficas é definido em Sistemas de Coordenadas Geográficas e o sistema de coordenadas projetadas é selecionado em Sistemas de Coordenadas Projetadas.
2. Os dados de cobertura acima são convertidos em um arquivo no formato .shp após definir as coordenadas geográficas de Xi'an 1980. Abra a caixa de diálogo do projeto conforme descrito acima, selecione o arquivo no formato .shp para projeção e selecione Xian 1980 GK Zone como o tipo de projeção 19.prj.
Para distinguir os pontos entre zonas diferentes, adicione o número da zona na frente da abscissa de cada ponto, como Xian 1980 GK Zone 19.prj, que é o sistema de coordenadas Xi'an 80 que representa o método da zona de seis graus. O número é 19, com um número antes da abcissa.
3. Para converter corretamente os dados para o sistema de coordenadas Beijing 54, é necessário realizar a correção de translação nos dados que definem o sistema de coordenadas Xi'an 80.
Carregue os dados de resultado da segunda etapa, carregue a barra de ferramentas do Editor, abra Editor—> comece a editar e torne esses dados no estado de edição. Carregue a barra de ferramentas de ajuste espacial, selecione o novo ícone de link de deslocamento, selecione quatro pontos de link na imagem e, em seguida, abra a tabela Link Tabel para corrigir as coordenadas. A fórmula de correção é X.destination = X.source + 66, Y.destination = Y.source + 53, 66 e 53 é o deslocamento da coordenada que foi calculado. Se o cálculo estiver correto, você pode ver que o erro residual torna-se totalmente zero após o cálculo, feche a tabela Link Tabel,
4. Os dados que foram traduzidos e corrigidos podem ser convertidos diretamente em coordenadas Beijing 54. Selecione também Ferramentas de gerenciamento de dados—> projeções e transformações—> Definir projeção na caixa de ferramentas arctoolbox. Quando a quantidade de dados é relativamente grande, você pode usar o lote As operações de processamento serão muito mais rápidas.Selecione Data Management—> Projections—> Batch Define Coordinate System na ferramenta Samples.