基于手机信令的大数据分析教程(六)——GIS中投影坐标系转换

发布网友发布时间：2022-12-03 21:53

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热心网友时间：2023-11-19 07:12

本节重点：地理坐标系和投影坐标系的原理，GIS中地理与投影坐标系的转换问题

地理坐标系使用三维球面来定义地球上的位置。GCS中经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进行测量。
我国常见的GCS：

地理坐标系是基于经纬度的，经纬度本身不带单位，度分秒仅仅是一个进制。
那么如何建立一个新的坐标系使得地图分析、空间分析得以定量计算？
PCS——投影坐标系就诞生了。
将球面坐标转化为平面坐标的过程称为投影。

我国的6种常用投影方式：
·高斯克吕格（Gauss Kruger）投影=横轴墨卡托（Transverse Mercator）投影
·墨卡托（Mercator）投影
·通用横轴墨卡托（UTM）投影
·Lambert投影
·Albers投影
·Web Mercator（网络墨卡托）投影

PCS是基于存在的GCS的，没有GCS，就无从谈PCS。PCS是GCS上的地物投射到具体投影面的一种结果。即：PCS=GCS+投影方式

我们得到的数据文件的地理坐标一般都是GCS_WGS_1984。如果某一数据集的坐标系未知或不正确，可以使用定义坐标系统的工具来指定正确的坐标系，使用此工具前，必须已获知该数据集的正确坐标系。

这里我以之前做的西安职住分布数据为例，打开ArcMap，拖入shp数据
目前看来这个图是有点扁扁的，在目录中该shp数据上右键——属性——XY坐标系
可以看到当前已经定义过的地理坐标系：GCS_WGS_1984
鼠标在地图上移动时，可以看到右下角显示该点的经纬度

如果我们只是为了显示或出图效果，可以直接在图层上右键——属性——坐标系
选择该数据框的投影坐标系

But（手动划重点），如果在数据的属性页的XY坐标系选项卡，或者图层数据框的XY坐标系选项卡中修改GCS，这仅仅是改个名，坐标值还是原来的坐标系上的，也就是换汤不换药。只有用投影的方法，才是真正的坐标仿射变换到新的坐标系，使之更改数值，形成在新的坐标系下的新坐标值。
注意需要进行有关带单位的具体数值的操作时，例如测量距离、缓冲区分析、网格分析等，必须要转换成正确的投影坐标系，才能进行计算

系统工具箱——数据管理——投影与变换——投影
（若同时投影多个shp，选择“批量投影”。若数据为栅格文件，选择“投影栅格”）
（这一步也可以直接在搜索栏中搜索工具“投影”即可）
注意是“投影”，不要选成“定义投影”。定义投影只是变换投影信息，不改变它是投影坐标系的本质，即对原来没有投影或者投影是错误的矢量/影像进行投影，就是添加一个正确的投影，从其作用等于在catalog中直接对矢量/影像右击进行投影信息的改变。

设置如下：
其中输出坐标系——投影坐标系——UTM——WGS 1984——Northern Hemisphere——WGS 1984 UTM Zone 49N
（这里WGS 1984 UTM Zone 49N意思就是：在WGS 1984的GCS下进行UTM投影在第49分度带上，过后解释一下为什么选择49N）

转换成功后，再打开新数据的属性，发现除了原地理坐标系以外，还多了我们设置的当前投影坐标系

这时再在图层上右键设置同样的投影坐标系，地图看起来正常了，这才是正确流程

这里我们选择的是UTM投影方式，选择哪个带根据下图判断

网上查到西安经度为东经107.40度～109.49度，UTM Zone在48-49之间，这里我就取49了
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