详细解释mapinfo中的数据投影转换问题

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时间:2018-02-27

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1、偶尔发现这个论坛,觉得是GIS网站中做的较好的一个了,但是发现专业人士太少,大部分网友的问题得不到回答,而有相当一部分做GIS的网友又并非测绘类专业出生,因而投影问题困扰了很多人,在此我谈谈我个人的一些认识及经验,供各位参考,也希望相关方面的专业人士能给予纠正及补充。1.椭球体、基准面及地图投影      GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础,正确定义GIS系统的坐标系非常重要。GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定,因此欲正确定义GIS系统坐标系,首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)

2、、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。        基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近,因此每个国家或地区均有各自的基准面,我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系,1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系,目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照,北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局

3、公布的对照表。WGS1984基准面采用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中心,目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。        上述3个椭球体参数如下:    椭球体    Mapinfo中代号  年代  长半轴          短半轴          1/扁率    Krassovsky        3          1940    6378245        6356863        298.3    IAG75              31          1975    6378140        

4、6356755        298.25722101    WGS84            28          1984    6378137.000  6356752.314  298.257223563    椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系,也就是基准面是在椭球体基础上建立的,但椭球体不能代表基准面,同样的椭球体能定义不同的基准面,如前苏联的Pulkovo1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体,但它们的基准面显然是不同的。    地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换,如果有人说:该点北京54坐标

5、值为X=4231898,Y=21655933,实际上指的是北京54基准面下的投影坐标,也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。2.GIS中基准面的定义与转换    虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用,但均没有我们国家的基准面定义。假如精度要求不高,可利用前苏联的Pulkovo1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系;假如精度要求较高,如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统,则需要自定义基准面。        GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义,转换通过相似

6、变换方法实现,具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴,Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴,那么自定义基准面的7参数分别为:三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值;三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时,分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角;最后是比例校正因子,用于调整椭球大小。    MapX中基准面定义方法如下:    Datum.Set(Ellipsoid,ShiftX,ShiftY,ShiftZ,RotateX,

7、RotateY,RotateZ,ScaleAdjust,PrimeMeridian)其中参数:Ellipsoid为基准面采用的椭球体;          ShiftX,ShiftY,ShiftZ为平移参数;          RotateX,RotateY,RotateZ为旋转参数;          ScaleAdjust为比例校正因子,以百万分之一计;          PrimeMeridian为本初子午线经度,在我国取0,表示经度从格林威治起算。    美国国家测绘局(NationalImageryandMappingAgency)公布了世界大多数国

8、家的当地基准面至WGS1984基准面的转换3参数(平

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