第7章 空间参考与变换

ArcGIS10地理信息系统教程教学PPT牟乃夏Email：mounaixia微博：新浪博客：QQ：153807203京东：,2,第7章空间参考与变换,主要内容7.1：空间参考与空间投影空间参考、大地坐标系、投影坐标系。7.2：投影变换预处理定义投影、创建自定义地理（坐标）变换、转换坐标记法7.3：投影变换矢量数据的投影变换、栅格数据的投影变换,3,地图图层中的所有元素都具有特定的地理位置和范围，这使得它们能够定位到地球表面上相应的位置。精确定位地理要素对于制图和GIS来说至关重要，而要正确地描述要素的位置和形状，需要引入一个用于定义位置的框架空间参考。空间参考包括一个X、Y、Z值坐标系以及X、Y、Z和M值的容差值和分辨率值，利用这些属性，可以描述一个地物的真实位置。此外，在实际应用中，由于获得的原始数据并非经过预处理的，因此，在坐标系统、投影方式等方面会与用户的需求不一致，这时就需要进行投影转换。本章将主要介绍空间参考的相关定义，投影变换预处理以及投影变换的方法等内容。,4,7.1：空间参考与空间投影空间参考：空间参考是用于存储个要素类和栅格数据集坐标属性的坐标系。大地坐标系：椭球体与地球表面定位后（即大地基准确定后），就可以划分经线和纬线，形成以经纬度为单位的大地坐标系。投影坐标系：投影坐标系始终基于地理坐标系，大地坐标系是一个不可展的曲面，在实际工作中，需要将坐标系统由曲面转换为平面，并将坐标值单位由度转换为米等长度单位，投影后平面的、以米为单位的坐标系统称为投影坐标系统。我国现行的大于1：50万比例尺的各种地形图都采用高斯-克吕格投影。,5,7.2：投影变换预处理当数据的空间参考系统（坐标系统、投影方式等）与用户的需求不一致时，就需要对数据进行投影变换。,（1）定义投影：定义投影的操作步骤如下：启动ArcToolbox，在ArcToolbox中双击【数据管理工具】【投影与变换】【定义投影】，打开【定义投影】对话框如下图。在【定义投影】对话框中，输入【输入数据集或要素集】数据。单击【坐标系】文本框右边的按钮，打开【空间参考属性】对话框。【XY坐标系】的【名称】文本框显示为“Unknown”,表示原始数据没有定义坐标系统。,6,【定义投影】对话框,定义投影的方法有以下三种：单击【空间参考属性】对话框中的【选择】按钮，打开【浏览坐标系】对话框。当已知原始数据与某一数据的投影相同时，可单击【空间参考属性】对话框中的【导入】按钮，浏览具有该坐标系统的数据，用该数据的投影信息来定义原始数据。单击【空间参考属性】对话框中的【新建】按钮，可以新建地理坐标系统如图或新建投影坐标系统如图。,7,【新建地理坐标系】对话框,【新建投影坐标系】对话框,8,定义投影坐标系统后，单击【完成】按钮，返回上一级对话框，在【详细信息】文本框中可以浏览投影坐标系统的详细信息。单击【修改】按钮，可修改已定义的投影坐标系统；单击【清除】按钮，可清除原有投影坐标系统，以便定义新的投影坐标系统。单击【确定】按钮，完成定义投影坐标系统的操作。（2）创建自定义地理（坐标）变换以自定义的GCS-Beijing-1954转GCS-WGS-1984为例说明，其操作步骤如下：,在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影变换】-【创建自定义地理（坐标）变换】打开【创建自定义地理（坐标）变换】对话框，加载相关数据如图，点击【确定】按钮，完成操作。,【创建自定义地理（坐标）变换】对话框,9,（3）转换坐标记法转换坐标记法将包含点坐标字段的表转换为点要素类。例如GARS（全球区域参考系统）、UTM（通用横轴墨卡托投影）和MGRS（军事格网参考系），输出的点要素类中包含该坐标字段，其操作步骤如下：,在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【转换坐标记法】，打开【转换坐标记法】对话框，各区域参数如图5所示，最后单击【确定】按钮，即完成操作。,【转换坐标记法】对话框,10,7.3.投影变换投影变换是指将一种地图投影变换转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数和椭球体参数等的改变。在ArcToolbox的【数据管理工具】下的【投影和变换】工具集中有栅格和要素两种类型的数据变换。,（1）矢量数据投影变换的操作步骤：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【要素】-【投影】，打开【投影】对话框各区域参数如图所示。单击【确定】按钮，即可完成操作。除此还可以进行批量投影，支持多个输入数据的批量转换。,【投影】对话框,11,栅格数据的投影转换其操作步骤如下：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【投影栅格】，打开【投影栅格】对话框，完成如图加载相关数据，点击【确定】按钮，即可完成操作,（2）栅格数据的投影转换：指将栅格数据集从一种地图投影变换到另一种地图投影。,【投影栅格】对话框,12,栅格数据变换数据变换是指对数据进行平移、扭曲、旋转和翻转等位置、形状和方位的改变等操作。,平移是指根据X和Y平移值将栅格数据移动（滑动）到新的位置。其操作步骤如下：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【平移】，打开【平移】对话框，加载相关数据如，单击【确定】按钮，完场操作，平移结果如图所示。,【平移】对话框,平移结果图,13,扭曲：指将栅格数据通过输入的控制点进行多项式变换。其操作步骤为：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【扭曲】，打开【扭曲】对话框如图所示，单击【确定】按钮，即完成操作。,【扭曲】对话框,14,旋转：指将栅格数据按指定的角度，围绕指定枢轴点转动。其操作步骤：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【旋转】，打开【输出栅格数据集】对话框，加载相关数据如图所示，单击【确定】按钮，完成操作，结果如图。,【旋转】对话框,旋转结果图,15,翻转：指将栅格数据沿穿过区域中心的水平轴从上向下翻转，在校正倒置的栅格数据集时非常有用，操作步骤为：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【翻转】，打开【翻转】对话框，如图13所示加载相关数据，单击【确定】按钮，完成操作。翻转前后对比如图所示,【翻转】对话框,翻转前后的图像对比,16,重设比例：指将栅格数据按照指定的X和Y比例因子来调整栅格的大小。操作步骤为：在ArcToolbox中双击【数据管理工具】-【投影和变换】-【栅格】-【重设比例】，打开【重设比例】对话框，如图加载相关数据，单击【确定】按钮，完成操作结果如图。,【重设比例