坐标系统与投影变换及在ARCGIS 中的应用 概述: 本文共可分为如下几个部分组成: 地球椭球体(Ellipsoid) 大地基准面(Geodetic datum) 投影坐标系统(Projected Coordinate Systems ) 坐标系统和投影变换在桌面产品中的应用 一、World files文件 GIS处 理的是空间信息,而所有对空间信息的量算都是基于某个坐标系统的,因此 GIS中坐标系统的定义是 GIS系统的基础,正确理解 GIS中的坐标系统就变得尤为 重要。坐标系统又可分为两大类:地理坐标系统、投影坐标系统。本文就对坐标系和投影及其在ArcGIS桌面产品中的应用做一些简单的论述。 GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定,因此欲正确定义 GIS 系统坐标系,首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datu m)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。 二、地球椭球体(Ellipsoid) 众所周知我们的地球表面是一个凸凹不平的表面,而对 于地球测量而言,地表是一个无法用数学公式表达的曲面,这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。假想一个扁率极小的椭圆,绕大地球体短轴旋转所形成的规则 椭球体称之为地球椭球体。地球椭球体表面是一个规则的数学表面,可以用数学公式表达,所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。因此就有了地球椭球体的概念。 地球椭球体有长半径和短半径之分,长半径(a)即赤道半径,短半径(b)即极半径。f=(a-b)/a 为椭球体的扁率,表示椭球体的扁平程度。由此可见,地球椭球体的形状和大小取决于 a、b、f 。因此,a、b、f 被称为地球椭球体的三要素。 ArcGIS(ArcInfo)桌面软件中提供了 30 种地球椭球体模型;常见的地球椭球体数据见下表: 图 1 常见的地球椭球体数据表 对地球椭球体而言,其围绕旋转的轴叫地轴。地轴的北 端称为地球的北极,南端称为南极;过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆,这就是地球的赤道;过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交 线称为本初子午线。以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素,即可构成地球椭球面的地理坐标系统(A geographic coordinate sy stem (GCS) u ses a threedimensional spherical su rface to define locations on the earth.A GCS inclu des an angu lar u nit of measu re, a prime meridian,and a datu...