‘壹’ gis10.2怎么把地理坐标系转化为投影坐标系
1、打开已有的地图,并打开工具箱

‘贰’ 坐标系换算
首先,用户需要明白一点,由于不同的坐标系对应不同的旋转椭球体,所以转换坐标系又包括两种情况:同一基准面下的坐标转换和不同基准面下的坐标转换。
1.同一基准面下的坐标转换
何为同一椭球面下的转换?它的意思为将一个投影坐标系转为一个地理坐标系,而这个投影坐标系又是基于该坐标系所得来的(若读者不太明白投影坐标和地理坐标之间的联系,可参考“投影坐标系和地理坐标系之间的关系”这篇文章),例如,将Xian_1980_GK_CM_117E投影坐标转换为GCS_Xian_1980地理坐标。
此时,可以只使用开篇所说的【投影】工具进行坐标转换。在【ArcToolbox】中双击【数据管理工具】→【投影和变换】→【投影】,打开【投影】对话框如下图所示(以矢量数据为例,栅格数据要用【投影栅格】工具)。然后输入数据,并设置输出坐标及数据路径即可。
不同坐标系之间的转换
当然,如果数据量庞大的话,也可以使用该工具集中的【批量投影】脚本工具,以提高数据处理的效率。
2.不同基准面下的坐标转换
对应上述概念,不同基准面下的坐标转换怎么做到呢?例如将Xian_1980_GK_CM_117E投影坐标转换为Beijing_1954_GK_Zone_19N投影坐标系。不同基准面下的坐标转换主要分为两步:
①创建一个自定义地理(坐标)变换。
在【ArcToolbox】中双击【数据管理工具】→【投影和变换】→【创建自定义地理(坐标)变换】,设置如下:
不同坐标系之间的转换
②投影变换。
参考同一基准面下坐标变换的步骤。
‘叁’ 地理坐标系转换方法中的参数(三参数,七参数)
地心变换,也就是我们常说的三参数变换,是最简单的基准面变换方法。地心变换在 XYZ 或 3D 直角坐标系中对两个基准面间的差异情况进行建模。定义一个基准面使其中心为 0,0,0。相距一定距离定义另一个基准面(dx,dy,dz 或 ΔX,ΔY,ΔZ,单位为米)。
这两种方法是我们常说的七参数变换,或者 布尔沙模型 。通过对三参数变换再增加四个参数可实现更复杂和精确的基准面变换。七个参数是指三个线性平移量 (dx,dy,dz)、绕各轴的三个角度旋转值 (rx,ry,rz) 和一个比例尺因子。旋转值以十进制秒为单位给定,而比例尺因子采用百万分率 (ppm)。
另外,莫洛金斯基–巴德卡斯(Molodensky_Badekas)方法是七参数方法的变型。它具有三个附加参数,用于定义旋转点的 XYZ 原点。
莫洛金斯基方法直接在两种地理坐标系之间转换,实际上无需转换到 XYZ 系统。莫洛金斯基方法需要三个平移量 (dx,dy,dz) 以及两个旋转椭球体的长半轴 (Δa) 和扁率 (Δf) 的差。
‘肆’ 常用地理坐标系及转换
国家地理坐标系也基于当时的时代背景,也经历了一个发展演变的过程,从1954北京坐标系→西安80坐标系→2000国家大地坐标系。这些坐标系的参数在ArcGIS中都可以查看到。
国家现在要求2018年7月1日起,我国自然资源系统一律采用2000国家大地坐标系,同时也公布了其他坐标系与2000国家大地坐标系转换的标准。
(1)、全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型;
(2)、省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型;
(3)、独立平面坐标系统可采用平面四参数模型或多项式回归模型。
此时不需要转换参数,直接使用ArcGIS内置的工具即可完成。
打开【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→要素→投影】工具,在弹出的对话框中进行设置,选择要转换的数据集或要素,并设置输出坐标系即可。
设置完成后,在对话框下面的【地理坐标变换】栏处,系统会自动加载变换参数,点击确定,完成坐标系转换。
打开【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→创建自定义地理(坐标)变换】工具,在弹出的对话框中进行相关设置:
设置完成之后,在参数栏中列出需要我们输入的七个参数值,此时需要借助其他工具得到参数值,这里使用 COORD GM 软件。
因为在现在系统自带的椭球中没有CGCS2000,需要我们自己添加,单击【文件→椭球管理】,在椭球管理对话框中添加我们需要的椭球体,点击添加,可以看到在在左侧的椭球列表中,就有了我们需要的椭球体名称。
另外还需要设置一下 地图投影 ,单击【设置→地图投影】,在弹出的对话框中进行设置(这里选择自定义高斯投影,中央子午线设置为120E)。
接着就可以进行七参数计算了,单击【设置→计算七参数】,在弹出的对话框中,分别输入三组源坐标点和相对应的目标坐标点,输入完成之后点击计算即可得到七参数。
不过使用 COORD GM 软件计算得到的结果是以弧度为单位的,而ArcGIS中是以秒为单位的,所以需要将 COORD GM 软件得到的参数进行一下转换。
然后后转换后得到的参数,输入ArcGIS中创建自定义地理(坐标)变换窗口中的参数栏,点击确定,完成自定义坐标转换工具,然后使用【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→要素→投影】工具完成坐标转换。
‘伍’ 怎么进行坐标转换啊
西安80坐标系与北京54坐标系的转换西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的,而在不同的椭球之间的转换是不严密,因此不存在一套转换参数可以全国通用的,在每个地方会不一样,因为它们是两个不同的椭球基准。 那么,两个椭球间的坐标转换,一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型,即 X 平移, Y 平移, Z 平移, X 旋转(WX), Y 旋转(WY), Z 旋转(WZ),尺度变化(DM )。要求得七参数就需要在一个地区需要 3 个以上的已知点。如果区域范围不大,最远点间的距离不大于 30Km( 经验值 ) ,这可以用三参数,即 X 平移, Y 平移, Z 平移,而将 X 旋转, Y 旋转, Z 旋转,尺度变化面DM视为 0 。 方法如下(MAPGIS平台中): 第一步:向地方测绘局(或其它地方)找本区域三个公共点坐标对(即54坐标x,y,z和80坐标x,y,z); 第二步:将三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。(菜单:投影转换/输入单点投影转换,计算出这三个点的弧度值并记录下来) 第三步:求公共点求操作系数(菜单:投影转换/坐标系转换)。如果求出转换系数后,记录下来。 第四步:编辑坐标转换系数。(菜单:投影转换/编辑坐标转换系数。)最后进行投影变换,"当前投影"输入80坐标系参数,"目的投影"输入54坐标系参数。进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。
1、北京54和西安80是两种不同的大地基准面,不同的参考椭球体,因而两种地图下,同一个点的坐标是不同的,无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。
2、数字化后的得到的坐标其实不是WGS84的经纬度坐标,因为54和80的转换参数至今没有公布,一般的软件中都没有54或80投影系的选项,往往会选择WGS84投影。
3、WGS84、北京54、西安80之间,没有现成的公式来完成转换。
4、对于54或80坐标,从经纬度到平面坐标(三度带或六度带)的相互转换可以借助软件完成。 5、54和80间的转换,必须借助现有的点和两种坐标,推算出变换参数,再对待转换坐标进行转换。(均靠软件实现)
6、在选择参考点时,注意不能选取河流、等高线、地名、高程点,公路尽量不选。这些在两幅地图上变化很大,不能用作参考。而应该选择固定物,如电站,桥梁等。
54坐标系下转换成的经纬度坐标 跟80坐标系下平面坐标转换后的经纬度坐标是不同的。一个点按3度和6度分带 经纬度坐标肯定是一样的,但是其平面坐标值不同。
‘陆’ 坐标系转换
把坐标系变为柱坐标系后,柱坐标系的X方向指向径向,Y方向是周向(theta),这样理解不能算错。但是这里的Y方向,也就是周向,不能完全理解成转动。因为即使坐标系改为柱坐标系后,节点坐标系是不会变的,也就是说节点坐标系还是笛卡尔坐标系,Y方向的位移应该认为沿圆周的切向位移,仍然为直线方向,不会是绕圆心的转动方向。基于这点对位移的解释,相对于力来说,我的理解是此时Y方向相当于周向的切向力,如果乘以半径,应该是能算是扭矩。如果我的理解是对的,那么再转换回笛卡尔坐标系后,应该不会产生变化。希望大家都来讨论讨论,共勉啊
‘柒’ 常用坐标系的相互转换
1.惯性坐标系(i系)-地球坐标系(e系)
如图3-2-3所示,地球直角坐标系0xeyeze为地固坐标系(简称e系),0xiyiyi为惯性坐标系(简称i系)。ω为地球自转角速度。
地球直角坐标系0xeyeze相对惯性参照系的转动角速度就是地球的自转角速度ω。
航空重力勘探理论方法及应用
则有e系至i系的坐标变换矩阵为:
航空重力勘探理论方法及应用
2.地球坐标系(e系)-当地地理坐标系(n系)
如图3-2-4所示,地理坐标系的原点就是载体所在点,zn轴沿当地参考椭球的法线指向向外,xn轴与yn轴均与zn垂直;即在当地水平面内,xn轴沿当地纬度线指向正东,yn轴沿当地子午线指向正北。按照这样的定义,地理坐标系的zn轴与地球赤道平面的夹角就是当地地理纬度,zn轴与yn轴构成的平面就是当地子午面。zn轴与xn轴构成的平面就是当地卯酉面。xn轴与yn轴构成的平面就是当地水平面。
地理坐标系的三根轴可以有不同的选取方法。图3-2-5所示的地理坐标系是按“东、北、天”为顺序构成的右手直角坐标系。除此之外,还有按“北、西、天”或“北、东、地”为顺序构成的右手直角坐标系。
图3-2-4 地球坐标系与当地地理坐标系
图3-2-5 载体运动引起的地理坐标系转动
地球坐标系先绕ze转动λ角,得到0ex’y’ze,再绕y’转动(270°-φ),即得到当地地理坐标系(Gopal M,1984)。因此地球坐标系与当地地理坐标系之间的转换矩阵
为:
航空重力勘探理论方法及应用
式中:φ为地理纬度;λ为地理经度。
当载体在地球表面运动时,载体相对地球的位置不断发生变化,地球上不同地点的地理坐标系相对地球的角位置是不同的。也就是说,载体的运动将引起地理坐标系相对地球坐标系转动。如果考察地理坐标系相对惯性坐标系的转动角速度,应当考虑两种因素:一是地理坐标系随载体运动时相对地球坐标系的转动角速度;二是地球坐标系相对惯性参照系的转动角速度。
假设载体沿水平面航行(如飞机),所在地点的纬度为φ,航速为v,航向为H。将航速分解为沿地理坐标系北东两个分量:
航空重力勘探理论方法及应用
航速的北分量vN引起地理坐标系绕着平行于地理东西方向的地心轴相对地球转动,其转动角速度为(见图3-2-5):
航空重力勘探理论方法及应用
航速的东向分量vE引起地理坐标系绕着极轴相对地球转动,其转动角速度为:
航空重力勘探理论方法及应用
参考椭球上各点的子午圈半径RM和卯酉圈半径RN的计算公式为:
航空重力勘探理论方法及应用
式中:R为参考椭球的地球长半径;e为参考椭球的第一偏心率。
将角速度
和
平移到地理坐标系的原点,并投影到地理坐标系各轴上,可得:
航空重力勘探理论方法及应用
式中:
表示n系相对e系的角速度在n系Xn轴(Yn轴、Zn轴)上的分量。上式表明,航行速度将引起地理坐标系绕地理东向、北向和垂直方向相对地球坐标系转动。
地球坐标系相对惯性参照系的转动是地球自转引起的。把地球自转角速度ω平移到地理坐标系的原点,并投影到地理坐标系的各轴上,可得:
航空重力勘探理论方法及应用
上式表明,地球自转将引起地理坐标系绕地理北向和垂线方向相对惯性参照系转动。
综合考虑地球自转和载体的航行影响,地理坐标系相对惯性参考系的转动角速度在地理坐标系各轴上的投影表达式为:
航空重力勘探理论方法及应用
在分析陀螺仪和惯性导航系统时,地理坐标系是要经常使用的坐标系。例如,陀螺罗经用来重现子午面,其运动和误差就是相对地理坐标系而言的。在指北方位平台式惯导中,采用地理坐标系作为导航坐标系,平台所模拟的就是地理坐标系。
3.当地地理坐标系(n系)-载体坐标系(b系)
当地地理坐标系可通过绕载体坐标系Zb轴转动方位角A、绕yb轴转动俯仰角θ,和绕xb轴转动滚动角φ来实现其到载体坐标系的转换(捷联惯性导航技术,张天光等译),三次转动可以用数学方法表述3个独立的方向余弦矩阵,定义如下:
绕载体坐标系z轴转动方位角A,有:
航空重力勘探理论方法及应用
绕载体坐标系y轴转动方位角θ,有:
航空重力勘探理论方法及应用
绕载体坐标系x轴转动方位角φ,有:
航空重力勘探理论方法及应用
因此,当地地理坐标系(n系)到载体坐标系的变换可以用这3个独立变换的乘积表示如下:
航空重力勘探理论方法及应用
所以转换矩阵
为:
航空重力勘探理论方法及应用
在平台式惯性导航系统中,或通过3个框架之间的角度传感器测量方位角A、俯仰角θ和滚动角φ。
‘捌’ ArcGis中经纬度坐标如何转换为地理坐标呢
1、在ArcGis中打开相关的属性表,确定经纬度坐标的X和Y。

‘玖’ 大地坐标如何转换为经纬度
大地坐标-----→经纬度(地理坐标)
1、输入大地坐标数据,格式为 Y空格X,输入到文本就行如下,原始的大地坐标由一8位的Y和一个7位的X组成
这组坐标数据中的Y的前两位为31,是分带号,一般使用的分带有三分带,六分带,这里的坐标是三分带的,记下Y前的这两位数,在原始数据中去除掉,现在数据变为,Y,6位,X,7位
保存这个TXT的文本文件。
2,打开MAPGIS,启动坐标投影变形程序
接下来选择 投影转换>>>>用户文件投影转换
点打开文件,打开刚才的大地坐标的文本文件,
设置输入数据的格式,点击 用户投影参数,并完成设置。
这里我们的大地座标为3度带的第31带,注意填好,坐标单位为米
好了以为设置输出的格式,我们要求输出的是经纬度,点结果转换参数,完成以下设置
这个参数设置里第一行有一个很重要的参数,椭球参数这一项,很多博友没有到正确的结果就是因为该项参数没有设定,中国地图一般只有两种,一种是北京54,还有就是80黄海
正确设定好这个就能得到正确的结果啦,笔者用的是80黄海的参考椭球,不过中国大部分是用54坐标系的!!!
我们输出的经纬度的单位应该是DDDMMMSS。SS注意
点写到文件,保存就大功告成了,注意保存的文件要写上.TXT的后缀
下面是计算出的结果文件
XP为经度,1234234。357就是123度42分34。357秒,
YP为纬度,403950。225就是40度39分50。255秒(纬度最多90,所以没有三位数)