ArcGIS-坐标系问题总结.docx

ArcGIS坐标系问题总结我将从下面四个方面为大家再详细阐述一下关于Arcgis的坐标系统。关于源数据首先，对于我们平常在ArcGIS中用到的所有数据，肯定都是要求有坐标系的。不管你是从网上下到的也好，自己矢量化配准的也好，没有坐标系也就没有地理信息而言。所以源数据都是有坐标系的，大家大可不必为了去思考这个数据是什么坐标系统而担心。之所以上节课开头让大家对一个Unknown坐标系的数据选择坐标系是为了大家练习。但是如果真的碰到了一个被人为清除掉坐标系（也许是保密也许是不小心也许就是为了练习总之就是被清除了）或者是有错误坐标系的数据该怎么办呢？这又要从两方面来讲，如果是被人为清除了，最简单直接方法就是向数据供应方索取。第二个方法，查看所给数据列表里有没有.xml文件，此文件即为数据头文件。如果有，用记事本打开，里面记录着关于该文件的创建时间、存储位置、坐标系统等信息。如下图：图1第三种方法就是我上课所讲的方法，根据相同区域已知坐标系的数据去推测坐标系统。还是拿我上节课给大家的数据worldmap来说，我们首先将它加载到ARCMap中。这时候的layers也好，这个worldmap要素图层也好，都是未知的坐标系。我们将鼠标移到北京区域处，发现这里是115,40左右。所以判定它是WGS1984地理坐标系。那么问题来了：1，为什么不能是北京54坐标系或者西安80坐标系呢？是的，这两个坐标系在北京的处的坐标也大概是这个数，如下表是西安80与WGS1984的差别。图2之所以判定它是WGS1984坐标系是因为这是世界地图，而依据经验以及我们平常大多数使用的数据，我们对于世界地图就用WGS1984地理坐标系。而如果这是一幅未知坐标系的中国地图怎么办，那只能按我说第一种方法来了，因为这三种坐标系都有可能（不过以我的经验其实中国的地图也大多数用的是WGS1984）。还是我说的，大家不必为此过分担心，毕竟碰到这种无坐标系情况的时候少之又少。2.有没有可能是基于WGS1984的投影坐标系呢？答案是不可能的。但凡是投影坐标系，都是由GCS转换到PCS的，而大家想想一在投影平面上，坐标值本来就应该是由度转换成米的数值大小。你的鼠标微微一动，坐标值都应该是数以万计的数值变化。在你将鼠标指向北京的时候，坐标值应该是很大的一个数才对。如下图是我将作业数据“China_adm0_LambertBJ1954”坐标系清除掉加载到ARCMap中北京地区的坐标值。有人问了一个有趣的问题，说有没有一种投影正好让北京这个地方的投影坐标值也是115,40左右。我说有这种理论的可能，但是实际上不可能，因为我们看不出来的。大家可以试试像我说的将这个China_adm0_LambertBJ1954数据坐标系清除掉然后加载到ArcMap中，然后通过移动鼠标找到115，40这个点，事实上连个4位数的坐标都很难找到。因为你在屏幕上鼠标的轻轻一动，对于经纬度虽然只是零点几度的变化，但是对于这个零点几度对应的圆弧以及其投影后坐标系中的长度都是数以万计的。所以凡是一个未知坐标系的数据导入图中，如果一看到坐标值是-180到180之间的，那数据便是GCS，而如果是数以万计的，那这个时候就是投影坐标系了。关于在属性中Define coordinate其实这个方面我们可以接着上面的问题继续来问：既然数据坐标系统未知，我能不能在catalog中右键随意定义一个坐标系呢，这个时候数据为什么不能自动更新成我定义的那个坐标系的数据呢？答案当然是否定的。我说过了，这些数据其实在一开始都是定义好坐标系统了，因为一些原因被清楚或者弄错了。但是这些数据的原始数据值却始终按照最原始的坐标系统值存储着。这个文件里的数据是没有单位的，也就是说本身如果是GCS的话，而你错误的定义成了PCS，这个时候数据值还是那些数，只是在显示的时候单位发生了改变。如图为北京坐标显示。而如果本身是PCS的话，你却硬要改成GCS，这时候问题就大了。我们还是以作业中提供的China_adm0_LambertBJ1954数据为例。我们将其正确的坐标系修改为GCS-beijing1954坐标系看一下。这个仍把它加载到ARCMap中，于是会发现出现以下对话框：原因如下：首先我们将该要素图层加入到ArcMap中的时候，layers主数据框（data frame）的坐标系会随着加入的第一个要素而自动更改成该要素坐标系，也就是这个时候主数据框的坐标系也变成了beijing54地理坐标系。而对于该坐标系的坐标值其实是有范围的，也就是-180度到180度之间。可是这个要素坐标系经过你右键的更改，坐标值并没有发生改变，要素数以万计的坐标值导致超出了主数据框的坐标范围。所以导致该警告。究其原因还是错误的坐标系设置导致。所以综上所述，凡是用到右键-属性中更改、添加或者导入坐标系的时候一定是该要素的坐标系设置错误或者是unknown坐标系，这时我们把它设置成正确的就可以了。关于data frame及动态投影这个就是主数据框坐标系，由于我们就是想让三维地球坐标显示到我们这个2d屏幕上，所以我们一般在这里设置的就是投影坐标系。而一旦你设置成地理坐标系，说明你想要读取它的地理经纬度坐标，这些你明明可以百度或者在Google地球中获取嘛。加载到Arcmap里的所有要素（前提一定是坐标系要正确）都随着该数据框的坐标系而被动态投影。需要注意的地方是，你加载到ArcMap中的所有要素的基准GCS一定要与数据框的基准GCS一致！还是拿我发给大家的数据为例：首先打开ArcMap，加载China_adm0_LambertBJ1954（记住我已经修改成原来默认的正确坐标系了），这个时候数据框的坐标系也随该要素变成了下面的坐标系。可以看到该数据参数中基于的是北京54GCS，此时如果我再加入China_adm0_WGS1984数据便会出现原因大家清楚了，GCS不同，导致椭球体不同。如果椭球体不同却硬要把二者放在一起会有什么后果？就会如我上课所说的，量算距离、面积时会产生误差。所以给大家的作业中量算中国政区面积那一部分，参数中都是基于北京54GCS，这个时候你一定不能选用China_adm0_WGS1984。有人会说数据是China_adm0_LambertBJ1954，里面已经包含投影了，这个时候我再在data frame里面设置成别的投影（当然也是基于北京54坐标系的投影，比如说高斯克吕格投影），那这个时候显示成哪个投影了？谨记，显示出来的一定是data frame里面的投影。关于Arctoolbox里的project（坐标转换）的工具使用接着上面的说，如果有些人执意要用China_adm0_WGS1984要素去做作业怎么办？这个时候你就必须project一下了。因为你首先得把椭球体改过来。那么问题又来了，什么时候用project？就是你想修改源数据的坐标系。我上面已经讲过了源数据生产出来后数据值是固定的，无法通过define更改。而想更改只能通过project，这个时候出来的坐标值就会有变化。比如你想China_adm0_WGS1984和China_adm0_LambertB