ArcGIS 無疑是應用最廣的GIS 軟件,上手的第一個“攔路虎”就是坐標系,很多人對坐標系的概念理解方面和實際操作方面不太清楚,對于有些學規劃的小伙伴簡直就是噩夢啊,會出現cad文件導入ArcGIS里面咋就沒坐標了呢?圖層要素為啥不在一個平面上?等問題。
兩種坐標系
在ArcGIS中,我們遇到的坐標系一般有兩種:
①地理坐標系
②投影坐標系
先看幾個定義
地理坐標:就是用經緯度表示地面點位的球面坐標。
地理坐標系進行地圖投影后就變成了投影坐標系。
地圖投影:是按照一定的數學法則將地球橢球面上的經緯網轉換到平面上,使地面點位的地理坐標(φ,λ)與地圖上相應的點位的平面直角坐標(x,y)或平面極坐標(δ,ρ)間,建立起一一對應的函數關系,能夠實現由地球橢球面向地圖平面的科學轉變。
看完定義是不是很懵,簡單點來說,就是將原來用于表示三維立體的經緯度經過一系列“不可描述”的數學法則轉換成的平面二維坐標對。如果還是不明白下面用圖來說明。
至于是什么數學法則,建議查閱相關資料,要注意的是,坐標系是數據或地圖的屬性,而投影是坐標系的屬性。
我們必須先有個概念,地理坐標系經過投影后變成投影坐標系,立體向平面的轉變,投影坐標系因此由地理坐標系和投影組成,投影坐標系必然包括有一個地理坐標系
一個數據或一張地圖一定有坐標系,而一個坐標系可以有投影也可以沒投影,但有投影坐標系就一定有地理坐標系,可以看出地理坐標系的單位是度,投影坐標系的單位是米。
比如做某些項目,項目會規定用CGCS2000坐標3°帶,那所有的數據都必須是這個坐標系(Tips:作圖之前養成一個良好的習慣,把所有數據坐標系統一,這會省去很多麻煩),因為地理坐標系雖然對空間位置有利,但難以進行距離、方位、面積的量算,所有需要投影坐標系要計算要素的面積、長度等信息,。
3度帶、6度帶傻傻分不清
“坐標系”圖里面舉例了幾個坐標系,看起來相似,細看差別大著呢,國際上通用最常見的地理坐標系是WGS84,但由于地區差異,我國有自己的地理坐標系,如CGCS2000、北京54、西安80等,雖然投影類型五花八門,但是我國基本比例尺地形圖除1:100萬采用蘭勃特投影(Lambert)外,其他均采用高斯-克呂格投影,為減少投影變形,高斯-克呂格投影分為3度或6度帶投影。咱們以常見的為例。
地理坐標系根據需求可以選擇,投影帶如何選擇,表面上關乎圖好不好看,更深層次關乎數據的精度。
計算UTM投影帶很簡單,計算公式如下:
北半球地區,選擇最后字母為“N”的帶,南半球“S”
帶號=(經度整數位/6)的整數部分+31
例如汶川縣東經102°51′~103°44′
103/6≈17+31=48
即:WGS_1984_UTM_Zone_48N
解決完國際通用之后解決國內特有:
①CGCS2000_3_Degree_GK_CM_105E
②CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_35
③CGCS2000_GK_CM_105E
④CGCS2000_GK_Zone_18
繼續
①3°分帶下的35帶投影(橫坐標沒有帶號)
②3°分帶下的35帶投影(橫坐標有帶號)
③6°分帶下的18帶投影(橫坐標沒有帶號)
④6°分帶下的18帶投影(橫坐標有帶號)
一般,在我國標準地形圖上,X坐標的前兩位代表所在分度帶帶號,其余的表示X坐標。
怎么計算3度帶、6度帶如下:
3度帶帶號=(經度+1.5°)/3取整
6度帶帶號=(經度+6°)/6取整
有些教程會說大比例尺用3°帶,小比例尺用6°帶,咱這里說清楚,1:1萬比例尺的地形圖按3°分帶,1:2.5萬~1:50萬比例尺地形圖按6°分帶。