第四講-投影變換課件

一、

MapGIS平臺(tái)二、

MapGIS介紹1、影像校正2、輸入編輯3、誤差校正4、投影變換5、屬性庫(kù)6、地圖庫(kù)7、輸出工程演示8、空間分析9、補(bǔ)充：文件轉(zhuǎn)換MapGIS實(shí)習(xí)7/20/20231VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)4投影變換1、四類(lèi)圖框的生成2、單文件的投影變換3、成批文件的投影變換4、用戶(hù)文件的投影變換7/20/20232VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.1投影基礎(chǔ)知識(shí)地圖投影的基本問(wèn)題：是如何將地球表面（橢球面或圓球面）表示在地圖平面上，由于地球橢球面或圓球面是不可展開(kāi)的曲面，即不可能展開(kāi)成水面，而地圖又必須是一個(gè)平面，所以將地球表面展開(kāi)成地圖平面必然產(chǎn)生裂隙或褶皺；投影：就是建立地球表面上點(diǎn)（Q，λ）和平面上的點(diǎn)（ｘ，ｙ）之間的函數(shù)關(guān)系式的過(guò)程；投影變換：就是將不同的地圖投影函數(shù)關(guān)系式變換的過(guò)程；MAPGIS中的投影變換的定義：將當(dāng)前地圖投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為另一種投影坐標(biāo)，它包括坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換、不同投影系之間的變換以及同一投影系下不同坐標(biāo)的變換等多種變換；7/20/20233VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.1投影基礎(chǔ)知識(shí)北京54坐標(biāo)系：

解放后，為建立我國(guó)天文大地網(wǎng)，鑒于當(dāng)時(shí)歷史條件，在東北黑龍江邊境上同蘇聯(lián)大地網(wǎng)聯(lián)測(cè)，推算出其坐標(biāo)作為我國(guó)天文大地網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)；隨后，通過(guò)鎖網(wǎng)的大地坐標(biāo)計(jì)算，推算出北京點(diǎn)的坐標(biāo)，并定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此，1954年北京坐標(biāo)系是蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸，其原點(diǎn)不在北京，而在蘇聯(lián)普爾科沃。該坐標(biāo)系采用克拉索夫斯基橢球作為參考橢球，高程系統(tǒng)采用正常高，以1956年黃海平均海水面為基準(zhǔn)；

缺點(diǎn)：誤差累計(jì)較大、參考橢球和國(guó)際不一致；西安80坐標(biāo)系：

1978年4月召開(kāi)的“全國(guó)天文大地網(wǎng)平差會(huì)議”上決定建立我國(guó)新的坐標(biāo)系，稱(chēng)為1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系。其大地原點(diǎn)設(shè)在西安西北的永樂(lè)鎮(zhèn)，簡(jiǎn)稱(chēng)西安原點(diǎn)。橢球參數(shù)選用1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第16界大會(huì)的推薦值。簡(jiǎn)稱(chēng)IUUG-75地球橢球參數(shù)或IAG-75地球橢球；7/20/20234VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.1投影基礎(chǔ)知識(shí)地圖投影的分類(lèi)：

⑴、按地圖投影的構(gòu)成方法分：

a、幾何投影：①、方位投影（見(jiàn)下一頁(yè)示意圖）②、圓柱投影（見(jiàn)下一頁(yè)示意圖）③、圓錐投影（見(jiàn)下一頁(yè)示意圖）

b、非幾何投影：用數(shù)學(xué)解析方法，求出投影公式，確定平面和球面之間點(diǎn)與點(diǎn)間的函數(shù)關(guān)系；（2）、按地圖投影的變形性質(zhì)分：

a、等角投影

b、等積投影

c、任意投影7/20/20235VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)正、橫、斜軸方位投影正、橫、斜軸圓柱投影正、橫、斜軸圓錐投影正軸投影經(jīng)緯線(xiàn)形狀7/20/20236VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.2高斯投影?由德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯提出，后經(jīng)克呂格擴(kuò)充并推導(dǎo)出計(jì)算公式，故稱(chēng)為高斯-克呂格投影，簡(jiǎn)稱(chēng)高斯投影，為了控制變形，本投影采用分帶的方法；6度分帶從格林威治零度經(jīng)線(xiàn)起，每6度分為一個(gè)投影帶，全球共分為60個(gè)投影帶；3度分帶法從東經(jīng)1度30分算起，每3度為一帶。這樣分帶的方法在于使6度帶的中央經(jīng)線(xiàn)均為3度帶的中央經(jīng)線(xiàn)；我國(guó)1:2.5-1:50萬(wàn)地形圖均采用6度分帶；1:1萬(wàn)及更大比例尺地形圖采用3度分帶；7/20/20237VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.2高斯投影由于高斯-克呂格投影每一個(gè)投影帶的坐標(biāo)都是對(duì)本帶坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)值，所以各帶的坐標(biāo)完全相同，使用時(shí)只需變一個(gè)帶號(hào)即可；7/20/20238VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.3四類(lèi)圖框的生成小于1：5000時(shí)，圖幅為小比例尺，梯形圖幅，單位為經(jīng)緯度；大于1：5000時(shí)，圖幅為大比例尺，矩形圖幅，單位為公里值；四類(lèi)圖框：①、小比例尺的標(biāo)準(zhǔn)框②、小比例尺的非標(biāo)準(zhǔn)框③、大比例尺的標(biāo)準(zhǔn)框④、大比例尺的非標(biāo)準(zhǔn)框7/20/20239VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)一、小比例尺標(biāo)準(zhǔn)框以1：1萬(wàn)為例，其他小比例尺的標(biāo)準(zhǔn)框生成方法類(lèi)似；單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”菜單下“生成1：1萬(wàn)圖框”命令，系統(tǒng)彈出“1：1萬(wàn)圖框”對(duì)話(huà)框，輸入起始經(jīng)緯度，單擊“確定”；單擊“橢球參數(shù)”，可以設(shè)置相應(yīng)的橢球參數(shù)，如右圖；7/20/202310VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)一、小比例尺標(biāo)準(zhǔn)框系統(tǒng)彈出“圖框參數(shù)輸入”對(duì)話(huà)框，如左圖，默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕，彈出“輸入接圖表內(nèi)容”對(duì)話(huà)框，如右圖，默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”；7/20/202311VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)一、小比例尺標(biāo)準(zhǔn)框系統(tǒng)自動(dòng)投影生成“1：1萬(wàn)”標(biāo)準(zhǔn)圖框，如圖：7/20/202312VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)二、小比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框單擊“投影變換”菜單下“繪制投影經(jīng)緯網(wǎng)”命令，如左圖，系統(tǒng)彈出“參數(shù)輸入”對(duì)話(huà)框，分別輸入起始經(jīng)緯度和間隔等參數(shù)，如右圖；7/20/202313VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)二、小比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框單擊“角度單位”按鈕，坐標(biāo)單位要和輸入的起始經(jīng)緯度的單位保持一致，這里設(shè)置為“度分秒”，如左圖；單擊“投影參數(shù)”按鈕，設(shè)置圖框投影參數(shù)，這里默認(rèn)設(shè)置，其中“投影中心點(diǎn)經(jīng)度”設(shè)置方法見(jiàn)下一頁(yè)；7/20/202314VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)二、小比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框“投影中心點(diǎn)經(jīng)度”設(shè)置方法：由比例尺為“1：10萬(wàn)”知道，圖框的投影帶類(lèi)型為6度分帶，由起始經(jīng)度為“1170000”，查閱“幫助”中的“6度分帶表”可知，圖框的中央經(jīng)線(xiàn)恰好為“1170000”；7/20/202315VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)二、小比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框設(shè)置好“角度單位”、“投影參數(shù)”、起始經(jīng)緯度、經(jīng)緯線(xiàn)間隔、經(jīng)緯線(xiàn)點(diǎn)密度等參數(shù)后，單擊“繪經(jīng)緯網(wǎng)”或者“繪公里網(wǎng)”單選按鈕，如左圖，然后單擊“確定”按鈕；系統(tǒng)彈出如右圖對(duì)話(huà)框，默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕；7/20/202316VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)二、小比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框系統(tǒng)自動(dòng)投影生成“1：10萬(wàn)”非標(biāo)準(zhǔn)圖框，單擊右鍵選擇“復(fù)位”命令，選擇顯示點(diǎn)、線(xiàn)文件，“確定”即可，如圖；7/20/202317VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)三、大比例尺標(biāo)準(zhǔn)框以1：2000為例，其他大比例尺的標(biāo)準(zhǔn)框生成方法類(lèi)似；單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”菜單下“生成1：2000圖框”命令，彈出“1：2000圖框”如圖，默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕，即可生成1：2000標(biāo)準(zhǔn)圖框；7/20/202318VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)三、大比例尺標(biāo)準(zhǔn)框1：2000標(biāo)準(zhǔn)圖框的投影結(jié)果如圖：7/20/202319VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)四、大比例尺非標(biāo)準(zhǔn)框以1：2000為例，其他大比例尺的非標(biāo)準(zhǔn)框生成方法類(lèi)似；單擊“系列標(biāo)準(zhǔn)圖框”菜單下“生成1：2000圖框”命令，彈出“1：2000圖框”如圖：矩形分幅方法為：任意矩形分幅；設(shè)置起始公里值、結(jié)束公里值、公里值間隔后，單擊“確定”按鈕，即可生成1：2000非標(biāo)準(zhǔn)；7/20/202320VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換以投影1：1萬(wàn)的標(biāo)準(zhǔn)框?yàn)槔粎⒄招”壤邩?biāo)準(zhǔn)框的生成方法，默認(rèn)設(shè)置，生成一個(gè)1：1萬(wàn)的標(biāo)準(zhǔn)框，如左圖；單擊“顯示”菜單下“設(shè)置狀態(tài)欄坐標(biāo)顯示”命令，在彈出的對(duì)話(huà)框中，單擊“當(dāng)前圖幅參數(shù)”，可以看到當(dāng)前文件的投影參數(shù)，如右圖；7/20/202321VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換第一步：?jiǎn)螕簟巴队稗D(zhuǎn)換”菜單下“MAPGIS文件投影”命令，選擇轉(zhuǎn)換線(xiàn)、點(diǎn)或區(qū)文件，如右上圖（以線(xiàn)文件為例）；系統(tǒng)彈出“選擇文件”對(duì)話(huà)框，選擇“FRAM_1.WL”線(xiàn)文件，單擊“確定”按鈕，如右下圖；7/20/202322VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換第二步：設(shè)置文件的TIC點(diǎn)；TIC點(diǎn)實(shí)際上是一些控制點(diǎn)，即用戶(hù)已知其理論值的點(diǎn)。理論值既可以是大地直角坐標(biāo)，如公里網(wǎng)值，也可以是地理經(jīng)緯度；通過(guò)TIC點(diǎn)來(lái)確定用戶(hù)坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在進(jìn)行文件投影變換時(shí)，至少得輸入四個(gè)TIC點(diǎn)，否則將不進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換；兩種方法：①、手工輸入編輯②、從文件中導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)圖框系統(tǒng)自動(dòng)會(huì)添加4個(gè)TIC點(diǎn)；7/20/202323VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換第三步：?jiǎn)螕簟巴队稗D(zhuǎn)換”菜單下“編輯當(dāng)前投影參數(shù)”命令，如左圖；在如右圖所示的對(duì)話(huà)框中，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置文件的當(dāng)前投影參數(shù)，其中“投影中心點(diǎn)經(jīng)度的”設(shè)置方法已講；7/20/202324VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換第四步：?jiǎn)螕簟巴队稗D(zhuǎn)換”菜單下“設(shè)置轉(zhuǎn)換后參數(shù)”命令，如左圖，在如右圖所示的對(duì)話(huà)框中設(shè)置目的投影參數(shù)；其中橢球參數(shù)、投影中心點(diǎn)經(jīng)度必須和源參數(shù)保持一致；7/20/202325VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換第五步：?jiǎn)螕簟巴队稗D(zhuǎn)換”菜單下“進(jìn)行投影變換”命令，如左圖，系統(tǒng)彈出如右圖所示的對(duì)話(huà)框；默認(rèn)設(shè)置，單擊“開(kāi)始轉(zhuǎn)換”按鈕，完成單文件的投影變換；7/20/202326VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.4單文件投影轉(zhuǎn)換同理，依次轉(zhuǎn)換點(diǎn)、線(xiàn)、面文件；在當(dāng)前窗口中，單擊右鍵，選擇“復(fù)位”命令，彈出如右上圖所示的“選擇文件”對(duì)話(huà)框，選擇轉(zhuǎn)換后新生成的文件，單擊“確定”按鈕，即可顯示投影轉(zhuǎn)換后的文件；在輸入編輯中打開(kāi)投影轉(zhuǎn)換后的文件，在狀態(tài)欄中可以看到文件的坐標(biāo)已變成大地坐標(biāo)，如右下圖：7/20/202327VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.5成批文件投影轉(zhuǎn)換注意點(diǎn)：①、若多個(gè)文件的投影參數(shù)不一致，則在進(jìn)行轉(zhuǎn)換前，需先設(shè)置好各自投影參數(shù)；②、若部分文件的投影參數(shù)相同，可利用“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“文件間拷貝投影參數(shù)”命令直接拷貝，參數(shù)設(shè)置完畢并保存后，先關(guān)閉所有文件，然后進(jìn)行成批文件投影轉(zhuǎn)換；③、成批文件投影轉(zhuǎn)換前，應(yīng)線(xiàn)設(shè)置各文件的TIC點(diǎn)；④、成批投影是直接覆蓋投影，故投影前一定要先將數(shù)據(jù)備份好。⑤、成批文件的投影變換時(shí)，應(yīng)關(guān)閉所有的文件；7/20/202328VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.5成批文件投影轉(zhuǎn)換單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“成批文件投影轉(zhuǎn)換”命令，如左圖，系統(tǒng)彈出“成批文件投影轉(zhuǎn)換”對(duì)話(huà)框，如右圖；“按輸入文件”，單擊“投影文件/目錄”按鈕，選所有文件；若“按輸入目錄”，則在“投影文件/目錄”按鈕后的輸入框中輸入“…..\成批文件投影\*.*”格式，即“文件地址”+“\*.*”；7/20/202329VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.5成批文件投影轉(zhuǎn)換單擊“當(dāng)前投影參數(shù)”按鈕，設(shè)置文件轉(zhuǎn)換前的參數(shù)，如圖；單擊“結(jié)果投影參數(shù)”按鈕，設(shè)置文件轉(zhuǎn)換后的參數(shù)，如圖；單擊“開(kāi)始投影”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)所有的文件進(jìn)行投影換；7/20/202330VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.6用戶(hù)文件投影轉(zhuǎn)換通過(guò)用戶(hù)文件的投影變換，我們可以將野外采集的文本格式的數(shù)據(jù)生成點(diǎn)或線(xiàn)文件；將文本格式的數(shù)據(jù)按下列格式編寫(xiě)；生成點(diǎn)文件的格式生成線(xiàn)文件的格式7/20/202331VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.6用戶(hù)文件投影轉(zhuǎn)換以生成點(diǎn)文件為例；啟動(dòng)“投影變換”模塊，單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“用戶(hù)文件投影轉(zhuǎn)換”命令，系統(tǒng)彈出“用戶(hù)數(shù)據(jù)點(diǎn)文件投影轉(zhuǎn)換”對(duì)話(huà)框，如圖：7/20/202332VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.6用戶(hù)文件投影轉(zhuǎn)換單擊“打開(kāi)文件”按鈕，打開(kāi)文本格式的演示數(shù)據(jù)，如圖：首先指定數(shù)據(jù)起始位置，鼠標(biāo)左鍵單擊數(shù)據(jù)的第二行即可，這時(shí)窗口右上角可以看到相應(yīng)的橫坐標(biāo)/經(jīng)度、縱坐標(biāo)/緯度的值；7/20/202333VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.6用戶(hù)文件投影轉(zhuǎn)換設(shè)置文件的投影參數(shù)：

“用戶(hù)投影參數(shù)”按鈕：用來(lái)設(shè)置當(dāng)前的數(shù)據(jù)（也就是您的文本格式的坐標(biāo)點(diǎn)）的投影參數(shù)，比如如果您的數(shù)據(jù)是在大地坐標(biāo)系下采集的坐標(biāo)點(diǎn)，那么這里就設(shè)置為大地坐標(biāo)系；

“結(jié)果投影參數(shù)”按鈕：用來(lái)設(shè)置生成的點(diǎn)文件所具備的投影參數(shù)，比如您想讓生成的點(diǎn)文件具有大地坐標(biāo)系，您就可以將坐標(biāo)系類(lèi)型設(shè)置為大地坐標(biāo)系，當(dāng)然，如果您的當(dāng)前的數(shù)據(jù)是大地坐標(biāo)系下采集的，而生成的點(diǎn)文件也想是大地坐標(biāo)系，您也可以不設(shè)置這兩個(gè)參數(shù)，只是將“不需要投影”選中，則“投影轉(zhuǎn)換”按鈕，就會(huì)變成“數(shù)據(jù)生成”按鈕，可以直接生成您想要的數(shù)據(jù)；“點(diǎn)圖元參數(shù)”按鈕：用來(lái)設(shè)置生成的點(diǎn)文件中的點(diǎn)圖元的參數(shù)；這里默認(rèn)投影參數(shù)設(shè)置；7/20/202334VisualFoxPro程序設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)4.6用戶(hù)文件