投影变换全套知识(地信网) - 图文(2)

2019-03-11 09:04

永乐镇,简称西安原点。椭球参数选用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16 界大会的推荐值。简称IUUG-75地球椭球参数或IAG-75 地球椭球。 ⑶、新1954年北京坐标系

将全国大地网整体平差的结果整体换算到克拉索夫斯基椭球体上,形成一个新的坐标系,称为新1954 年北京坐标系。该坐标系与1980年国家大地坐标系的轴定向基准相同,网的点位精度相同。 ⑷、WGS84 坐标系

在GPS 定位中,定位结果属于WGS-84 坐标系。该坐标系是使用了更高精度的VLBL、SLR等成果而建立的。坐标系原点位于地球质心,Z 轴指向BIH1984.0 协议地极(CTP)。不同的投影方式

前面提到,随着地图制图理论及科学技术的不断发展,就会有不同的国家,不同的人,提出了不同的数学法则。这就表示存在着很多的投影方式。下面对不同投影方式做一下归类,详细的资料可以参考有关的书籍。

⑴、按地图投影的构成方法分:

a、 几何投影:几何投影源于透视几何学原理,并以几何特征为依

据,将地球椭球面的经纬网投影到平面上或投影到可以展成平面的圆柱表面和圆锥表面等几何面上,从而构成: 方位投影、圆柱投影、圆锥投影;

①、方位投影:以平面作为辅助投影面,使球体与平面相切或相割,将球体表面上的经纬网投影到平面上构成的一种投影;

②、圆柱投影:以圆柱表面作为辅助投影面,使球体和圆柱表面相切或相割,将球体表面上的经纬网投影到圆柱表面上,然后再将圆柱表面展成平面而构成的一种投影;

③、圆锥投影:以圆锥表面作为辅助投影面,使球体和圆柱表面相切或相割,将球体表面上的经纬网投影到圆柱表面上,然后再将圆锥表面展成平面而构成的一种投影

据球面和投影面的相对部位不同,上述投投影影有可分为:正轴投影、横轴投影、斜轴投影;

在圆柱投影中,以正轴和横轴常见;在圆锥投影中以正轴常见; 正、横、斜轴方位投影 正、横、斜轴圆柱投影 正、横、斜轴圆锥投影 正轴投影经纬线形状

b、 非几何投影:通过一系列数学解析法,由几何投影演绎产生了非几何投影,它们并

不借助投影面,而是根据制图的某些特定要求,如考虑制图区域形状等特点,选用合适的投影条件,用数学解析方法,求出投影公式,确定平面和球面之间点与点间的函数关系。

据经纬线的形状,可将非几何投影分为伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投影、多圆锥投影;(新编地图学P59)

①、伪方位投影:在正轴情况下,伪方位投影的纬线仍投影为同心圆,除中央经线

投影成直线外,其余经线均投影成对称于中央经线的曲线,且交 于纬线的共同圆心;

②、伪圆柱投影:在正轴圆柱投影基础上,规定纬线仍为平行直线,除中央经线投影成直线外,其余经线均投影成对称于中央经线的曲线;

③、伪圆锥投影:在圆锥投影基础上,规定纬线仍为同心圆弧,除中央经线仍为直线外,其余经线则投影成对称于中央经线的曲线; ④、多圆锥投影:这是一种假想借助多个圆锥表面与球体相切设计而成的投影,纬线为同轴为同轴圆弧,其圆心位于中央经线上,中央经线为直线,其余经线则投影成对称与中央经线的曲线; ⑵、按地图投影的变形性质分:

①、等角投影--地球表面上无穷小图形投影后仍保持相似或两微分线段所组成的角度,在投影后仍保持不变,称等角投影,又称正形投影。在等角投影中变形椭圆为不同大小的圆,它满足条件,极值长度比a=b或经纬线夹角θ=90°和沿经纬度长度比相圆锥等(m=n)。 ②、等积投影--地球面上的图形在投影后保持面积不变,称等面积投影。投影中变形椭圆为面积相等而形状不同的椭圆,这满足条件,面积比P=a×b=mnsinφ=1。

③、任意投影--即不具备以上两种投影的,在任意投影中,如果沿某一主方向的长度比等于1,即a=1或b=1,则这种投影称为等距离投影。高斯-克吕格投影

前面对投影方式做了大体的分类后,下面讲解一个具体的投影方式:

高斯-克吕格投影。

高斯-克吕格投影由德国数学家高斯提出,后经克吕格扩充并推导出计算公式,故称为高斯-克吕格投影,简称高斯投影。为了控制变形,本投影采用分带的思想。

6 度带是从0度子午线(在英国的格林尼治天文台附近)起,自西向东每隔经差6 为一投影带,全球分为60 带,各带的带号用自然序数1,2,3,…60 表示。即以东经0-6为第1带,其中央经线为3E,东经6-12 为第2 带,其中央经线为9E,其余类推。

3 度带,是从东经1 度30分的经线开始,每隔3度为一带,全球划分为120 个投影带。这样的目的就是为了让6度分带的中央经线全部和3度分带的中央经线重合,3度分带的中央经线只有一半和6度分带的中央经线重合。

在高斯-克吕格投影上,规定以中央经线为X 轴,赤道为Y 轴,两轴的交点为坐标原点。 如下图所示:

我国规定1:1 万、1:2.5 万、1:5 万、1:10 万、1:25 万、1:50 万比例尺地形图,均采用高斯-克吕格投影。1:2.5 至1:50万比例尺地形图采用经差6 度分带,1:1万比例尺地形图采用经差3 度分带。

MAPGIS中图框的制作

由于图框和投影变换紧密相连,故MAPGIS将其放在同一个系统中。在MAPGIS中生成图框,大家应该用的很多了,这里就不再重复。

只是将其中用到的一些重要的知识点做一下归纳和总结。

首先搞清楚在MAPGIS大、小比例尺的分界,如下:它以1:5000为界:

小于或等于1:5000时,小比例尺,图幅为梯形图幅(在后面地图入库的时候,是选择矩形图幅,还是梯形图幅就看这里),

单位为经纬度;大于1:5000时,大比例尺,图幅为矩形图幅,单位为公里值;

根据这个标准,在MAPGIS中我将图框分为一下四类:

①、小比例尺的标准框:在\系统标准框\菜单下,选择相应的比例命令即可。

②、小比例尺的非标准框:在\投影变换\菜单下\绘制投影经纬网\命令。

③、 大比例尺的标准框:在\系统标准框\菜单下,选择相应的比例尺命令,在\矩形分幅方法\中选择\正方形\或者\矩形\。

④、 大比例尺的非标准框:在\系统标准框\菜单下,选择相应的比例尺命令,在\矩形分幅方法\中选择\任意矩形分幅\。

所以总这里可以看出,小比例尺的标准框和小比例尺的非标准框是通过不同的菜单下不同的命令生成的,而大比例尺的标准框和大比例尺的非标准框则是通过同一个命令生成的,只是\矩形分幅方法\不一致而已。

北京54坐标系\转\西安80坐标系\

首先将MAPGIS平台的工作路径设置为\\\北京54转西安80\文件


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