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ArcGIS中的坐标与投影
时间：2019-8-14编辑：管理员来源：纵横信息部点击：1353 返回前一页
地理坐标：为球面坐标。参考平面地是椭球面。坐标单位:经纬度
大地坐标：为平面坐标。参考平面地是水平面坐标单位：米、千米等。
投影：地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的地球曲面转换为平面，将地理坐标转换为大地坐标的过程——投影）
在ArcGIS中预定义了两套坐标系：地理坐标系（Geographiccoordinatesystem）投影坐标系（Projectedcoordinatesystem），
1、首先理解地理坐标系（Geographiccoordinatesystem），Geographiccoordinatesystem直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图存储单位的。很明显，Geographiccoordinatesystem是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。具有长半轴，短半轴，偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid:Krasovsky_1940
SemimajorAxis（长半轴）:6378245.000000000000000000
SemiminorAxis（短半轴）:6356863.018773047300000000
InverseFlattening（扁率）:298.300000000000010000
然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：
Datum:D_Beijing_1954
表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
咱们平常所说的北京54坐标系是指：北京54坐标系(BJZ54)
北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以格拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。由此可见，该坐标系已经包含椭球体的参数。
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有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)（单位弧度）
PrimeMeridian（起始经度）:Greenwich(0.000000000000000000)
Datum（大地基准面）:D_Beijing_1954
Spheroid（参考椭球体）:Krasovsky_1940
SemimajorAxis:6378245.000000000000000000
SemiminorAxis:6356863.018773047300000000
InverseFlattening:298.300000000000010000
2、接下来便是Projectioncoordinatesystem（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。
Projection:Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting:500000.000000（伪东500KM）
False_Northing:0.000000
Central_Meridian:117.000000（中央经线）
Scale_Factor:1.000000
Latitude_Of_Origin:0.000000
LinearUnit:Meter(1.000000)
GeographicCoordinateSystem:
Name:GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)
PrimeMeridian:Greenwich(0.000000000000000000)
Datum:D_Beijing_1954
Spheroid:Krasovsky_1940
SemimajorAxis:6378245.000000000000000000
SemiminorAxis:6356863.018773047300000000
InverseFlattening:298.300000000000010000
从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有GeographicCoordinateSystem。
投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米。
那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？
这时候，又要说明一下投影的意义：将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。
好了，投影的条件就出来了：
a、球面坐标
b、转化过程（也就是算法）
也就是说，要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标，然后才能使用算法
去投影！
即每一个投影坐标系统都必须要求有GeographicCoordinateSystem参数。
关于北京54和西安80是我们使用最多的坐标系
先简单介绍高斯-克吕格投影的基本知识，我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其通常是按6度和3度分带投影，1:2.5万－1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。具体分带法是：6度分带从本初子午线开始，按经差6度为一个投影带自西向东划分，全球共分60个投影带，带号分别为1－60；3度投影带是从东经1度30秒经线开始，按经差3度为一个投影带自西向东划分，全球共分120个投影带。
为了便于地形图的测量作业，在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统，具体方法是，规定中央经线为X轴，赤道为Y轴，中央经线与赤道交点为坐标原点，x值在北半球为正，南半球为负，y值在中央经线以东为正，中央经线以西为负。由于我国疆域均在北半球，x值均为正值，为了避免y值出现负值，规定各投影带的坐标纵轴均西移500km，中央经线上原横坐标值由0变为500km。为了方便带间点位的区分，可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号，如20带内A点的坐标可以表示为YA=20745921.8m。
在CoordinateSystems\ProjectedCoordinateSystems\GaussKruger\Beijing1954目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：
Beijing19543DegreeGKCM75E.prj
Beijing19543DegreeGKZone25.prj
Beijing1954GKZone13.prj
Beijing1954GKZone13N.prj
对它们的说明分别如下：
三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前不加带号
三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前加带号
六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前加带号
六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前不加带号