GIS基础技能之三(坐标系)

  • 2019 年 10 月 7 日
  • 笔记

什么是坐标系?投影?

首先,这个东西要想讲清楚,不容易,毕竟涉及到的东西太多。每个椭球、投影什么的,都要写一大堆,而看的人可能最后还是似懂非懂。我从应用的角度来讲一下,如何在工作中用这些东西。

平面与球面

从大的方面来讲,坐标系可以分为球面(经纬度表示),平面(按照数学法则将球面投影到平面)。 涉及到坐标系转换的时候,我们可以把坐标系看成一个一个的黑箱子。里面是什么不重要,重要的是要怎么从一个箱子,变到另一个箱子里,掌握方法就好。转换一般分为以下两种:

相同椭球下的转换

相同椭球下的转换是比较简单的,主流gis平台都可以直接转换,无需配置参数,并且相同椭球下的转换,可以认为是严密的。

平面与球面互转

平面转平面

一般是投影方式或者是换带,再或者:地方转2000

不同椭球之间的转换

不同椭球之间的转换稍复杂了一些,一般小范围可以使用四参数转换,大范围使用7参数。但不管哪种方式,都是不严密的,转换都会带来误差,虽然,高精度的转换,误差小到几乎可以忽略不计

常用坐标系

球面

国内的数据,坐标系比较常见的是以下几种类型:

北京54

西安80

54与80两个坐标系,因为种种原因,在地方上进行应用的时候,经常会有很大的误差,这就出现了很多基于这些椭球的地方坐标系。

国家两千

WGS_1984

以上这些坐标系,都属于球面坐标,有些是地心,有些是参心,不过我们在具体的工作中,不需要了解太多,知其然就好了!

平面

针对每个椭球(球面坐标系),按照一定的数学法则,都可以投影到平面上。 上面提到的坐标系,都能在下面这张图中找到对应的投影坐标系。从下图可以看出我国主要采用的投影,是高斯克吕格!

84是UTM投影,图就不截了

转换

ArcGIS实现方式

相同椭球下的转换非常简单,使用ArcGIS的话,用这个工具就可以轻松完成:

对于不同的椭球之间的转换,可以使用软件计算参数,然后使用下图工具,创建自定义变换:

FME实现方式

FME实现方式有好几种,我也是得到了伟兄指导才学会了如何在FME中进行坐标系的转换,整个过程有点复杂,我觉得我讲不太清楚。简单来讲,就是要对FME的坐标定义文件进行配置。通过在FME的坐标系环境中设置转换参数,然后通过:Reprojector转换器,可以完成坐标系之间的变换! 当然,偷个懒的话,使用仿射变换也是可以的!

总结

坐标系作为GIS的基础知识,对于从业人员来讲非常的重要,我自己也没搞太明白。只是大概知道遇到什么数据,应该怎么转换,属于一个刚刚够用的状态!