GIS基礎(chǔ)是坐標(biāo)系，坐標(biāo)系如果錯了，后面全都對不了庆锦，在這里用比較簡略和通俗的語言對坐標(biāo)系進行介紹，如果有大神發(fā)現(xiàn)有啥錯誤紕漏歡迎指正哈轧葛。

我設(shè)想了兩篇基礎(chǔ)教程搂抒，坐標(biāo)系是第一篇，第二篇是關(guān)于GIS常用數(shù)據(jù)格式與ArcGIS數(shù)據(jù)交換基礎(chǔ)尿扯，如果有人想了解其他的求晶，歡迎留言，看看能不能做成一個系列衷笋。

本文主要講了以下幾個問題：

1芳杏、坐標(biāo)系基本概念（下文1，2辟宗，3節(jié)）

2爵赵、如何選擇投影坐標(biāo)系（第4節(jié)）

3、各種坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換（第5節(jié)）

4泊脐、經(jīng)緯度格式轉(zhuǎn)換方法（第6節(jié)）

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坐標(biāo)系的分類

首先介紹坐標(biāo)系的類別空幻，坐標(biāo)系分為兩大類：

1、地理坐標(biāo)系（Geographic Coordinate System, GCS）

2晨抡、投影坐標(biāo)系（Projected Coordinate System, PCS）

一份數(shù)據(jù)氛悬，或者一張地圖，一定有坐標(biāo)系耘柱，但是不一定有投影如捅！

地理坐標(biāo)系是沒有投影的，只有投影坐標(biāo)系是有投影的调煎！

坐標(biāo)系就如同一個橘子：

地理坐標(biāo)系就是一個完整的橘子镜遣，球體。

投影坐標(biāo)系就是一個剝開的橘子皮士袄，在桌子上鋪開壓上的那種悲关。

簡單來說，把地圖投影的過程就是一個剝橘子的過程娄柳。不要關(guān)注我的蜜汁畫風(fēng)寓辱，領(lǐng)會精神就好

橘子瓣中間那個黑線，就是中央子午線啦

橘子瓣不太好劃赤拒，你們就當(dāng)它是均勻的吧

有的瓣比較大秫筏，你可以把它當(dāng)成6°帶诱鞠，瓣小的，就是3°帶了这敬。

地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系最容易區(qū)分的地方就是它們的單位不一樣：

地理坐標(biāo)系??度°分'秒"

投影坐標(biāo)系 米m

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地理坐標(biāo)系

中科院地理所李郎平老師的這篇文章對于坐標(biāo)系的基本概念講述的很清楚了航夺，我就不過多贅述，只在這里補充說明一些我認為比較重要的地方崔涂。有興趣的同學(xué)可以詳細閱讀下面李郎平老師的文章：

干貨分享|破解ArcGIS坐標(biāo)系之惑:?從基本概念到常用操作

在這里簡單介紹一下常用的地理坐標(biāo)系阳掐，在我國，最常見的就是北京54（Beijing54）冷蚂，西安80（Xian80）和國家2000（CGCS2000）坐標(biāo)系缭保。其中北京54和西安80是參心坐標(biāo)系，國家2000是地心坐標(biāo)系帝雇。國家2000坐標(biāo)系是適用于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系涮俄，在精度要求不高的情況下可以定義為美國WGS_84坐標(biāo)系。

全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)發(fā)布的全國1：100萬地理數(shù)據(jù)庫即采用CGCS2000坐標(biāo)系尸闸，目前我國所有的新生產(chǎn)測繪成果也均要求采用CGCS2000坐標(biāo)系。

地理坐標(biāo)系的特征孕锄，單位是度吮廉，在ArcGIS右下角顯示如下：

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投影坐標(biāo)系

將地理坐標(biāo)系進行投影后，即得到投影坐標(biāo)系畸肆。最常用的適用于我國的地圖有以下幾種：

1宦芦、高斯克呂格（Gauss Kruger）投影

是以橢圓柱為投影面，使地球橢球體的某一經(jīng)線與橢圓柱相切轴脐，然后按等角條件调卑，將中央經(jīng)線兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到橢圓柱面上，再將其展成平面而得大咱。

2恬涧、通用橫軸墨卡托（Universal Transverse Mercator, UTM）投影

其實質(zhì)是等角橫割圓柱投影，它是以圓柱為投影面碴巾，使圓柱割于地球橢球體的兩條等高圈上溯捆，然后按等角條件，將中央經(jīng)線兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到圓柱面上厦瓢，再將其展成平面而得提揍。

（UTM投影和高斯克呂格投影的區(qū)別：

（1）中央經(jīng)線長度比不同，UTM投影是0.9996煮仇，而高斯-克呂格投影是1劳跃。

（2）帶的劃分相同，而帶號的起算不同浙垫。

（3）對于中刨仑、低緯度地區(qū)强重，UTM投影的變形優(yōu)于高斯-克呂格投影。

（4）西方國家（美贸人、英间景、德、法）多采用UTM投影作為國家基本地形圖投影艺智，東方國家（中倘要、蘇、蒙十拣、朝）多采用高斯-克呂格投影作為國家基本地形圖投影封拧。

3、蘭伯特正形圓錐（Lambert Conformal Conic）投影

多用于國家和區(qū)域制圖夭问，東西方向的區(qū)域泽西。正形投影中角度是真實的，距離只有在沿標(biāo)準(zhǔn)基線方向是真實的缰趋。兩條基準(zhǔn)緯線捧杉，是由地圖制作人員選定。蘭伯特正形圓錐投影秘血，保證了地圖形狀的準(zhǔn)確性味抖。

4、阿爾伯斯等面積圓錐（Albers Equal Area Conic）投影

和蘭伯特正形圓錐投影類似灰粮，同樣需要定義兩條基準(zhǔn)緯線仔涩。不同的是阿爾伯斯投影是等面積投影，地圖的面積和真實面積相同粘舟。地圖存在形狀和距離的變形熔脂。

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投影坐標(biāo)系的選擇

上面講了坐標(biāo)系的基本概念，下面就是比較實在的內(nèi)容了柑肴。如何選擇投影坐標(biāo)系呢霞揉？以下用幾種常見的情況來概況一下坐標(biāo)系的選擇方法：（1）研究區(qū)東西跨度較小，數(shù)據(jù)來源主要為遙感影像

當(dāng)使用遙感影像作為主要的數(shù)據(jù)來源時嘉抒，且研究區(qū)域較小時零聚，可以使用UTM投影。例如些侍，使用Landsat數(shù)據(jù)研究城市土地利用變化隶症、熱島效應(yīng)等，這種情況下一般采用UTM投影岗宣，由于衛(wèi)星數(shù)據(jù)自帶投影信息蚂会，統(tǒng)一采用衛(wèi)星影像的投影信息即可。

石家莊溫度分布圖

以石家莊熱島效應(yīng)溫度分布圖為例耗式，石家莊溫度分布圖是使用Landsat影像反演而來胁住，坐標(biāo)系如上趁猴，WGS_84坐標(biāo)，UTM投影彪见，帶號50N儡司，中央子午線117度。中央子午線為什么是117度呢余指？因為石家莊經(jīng)度范圍113°31′～115°29′E捕犬，UTM投影6度帶分帶，50N處于114°~120°范圍內(nèi)酵镜，石家莊大部分區(qū)域處于這個投影帶范圍內(nèi)碉碉，因此使用WGS84_UTM_50N投影。

（2）研究區(qū)東西跨度較小淮韭，數(shù)據(jù)來源為國內(nèi)地形數(shù)據(jù)

國內(nèi)小范圍地形數(shù)據(jù)目前大多采用CGCS2000坐標(biāo)系垢粮，高斯克呂格投影，如下圖所示靠粪，煙臺市芝罘區(qū)區(qū)界蜡吧，即采用CGCS2000坐標(biāo)系，高斯克呂格投影庇配，3度帶分帶斩跌，帶號40，中央子午線120度捞慌。以此類數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行制圖和分析時，應(yīng)該將其他種類數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為上述投影坐標(biāo)系柬批。

（3）研究區(qū)范圍大啸澡，全國及省區(qū)制圖

在這種情況下高斯克呂格投影和UTM投影就不再適用了，全國和省區(qū)往往跨了好幾個3°帶甚至6°帶氮帐，這種情況下高斯克呂格或UTM投影的變形不再可以接受嗅虏，這時就需要使用阿爾伯斯等面積投影或蘭伯特正形圓錐投影。

WGS84坐標(biāo)阿爾伯斯等面積投影

WGS84坐標(biāo)蘭伯特正形圓錐投影

由于ArcGIS中默認的都是WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)上沐，而我國使用的是CGCS2000系統(tǒng)皮服，這個時候最好是自定義修改一下坐標(biāo)文件。選擇投影后参咙，在上面右擊龄广，Copy and Modify，復(fù)制并修改

對投影坐標(biāo)系信息進行修改蕴侧，如上圖所示择同，紅色條紋指向為中央子午線，綠色條紋指向為標(biāo)準(zhǔn)基線1净宵，現(xiàn)在第一條標(biāo)準(zhǔn)緯線是15°N敲才，第二條是黃色條紋指向裹纳，65°N，以上都可以根據(jù)具體情況進行自定義紧武。藍色箭頭指向就是地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義了剃氧，現(xiàn)在是WGS84坐標(biāo)，在我國可以改為CGCS2000坐標(biāo)系阻星。

05

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坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換

坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換是一個復(fù)雜的問題朋鞍，在這里就不對七參數(shù)、四參數(shù)轉(zhuǎn)換進行詳細的介紹了迫横，僅對ArcGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進行介紹番舆，這個也是用的最多的情況。

矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：

ArcToolbox-Data Management Tools-Projections and?Transformations-Project

矢量數(shù)據(jù)應(yīng)該使用數(shù)據(jù)管理工具-投影和變換-投影工具進行投影矾踱。

1是要進行投影變換的要素

2是變換后輸出要素的存儲目錄

3為輸出數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)

柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：

ArcToolbox-Data Management Tools-Projections and?Transformations-Raster-Project Raster

柵格數(shù)據(jù)需要使用數(shù)據(jù)管理工具-投影和變換-柵格-投影柵格工具進行處理

紅色括號部分和上面矢量數(shù)據(jù)的投影變換設(shè)置方法一致

紅色箭頭部分是柵格數(shù)據(jù)處理經(jīng)常遇到的設(shè)置參數(shù)恨狈，重采樣方法：

NEAREST最臨近法，運行速度最快也最常用的方法

BILINEAR雙線性法

CUBIC三次立方法

MAJORITY大多數(shù)法

離散的數(shù)據(jù)呛讲，如土地利用分類柵格禾怠，適合使用NEAREST和MAJORITY方法，連續(xù)的數(shù)據(jù)贝搁，如DEM吗氏，適合使用BILINEAR或CUBIC方法。

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經(jīng)緯度格式轉(zhuǎn)換

幾種方法：

在線轉(zhuǎn)換：

http://www.gzhatu.com/du2dfm.html

網(wǎng)上有很多經(jīng)緯度在線轉(zhuǎn)換網(wǎng)站雷逆，方便省事弦讽，傻瓜操作，缺點是只能一個個來膀哲，比較慢

EXCEL：

初始數(shù)據(jù)是度分秒在一個單元格中往产，為了便于展示，分了兩步計算

首先將度分秒單獨存放某宪，生成新的度分秒三列

度

=LEFT(B2,FIND("°",B2)-1)

從“°”左邊開始取值仿村，取值到“°”的前一個，也就是119

分

=MID(B2,FIND("°",B2)+1,FIND("'",B2)-1-FIND("°",B2))

MID是截取字符串函數(shù)

第一個參數(shù)兴喂，B2蔼囊，是要截取的單元格

第二個參數(shù)，F(xiàn)IND("°",B2)+1衣迷，所截取的字符開始位數(shù)畏鼓，也就說，從“°”后面第一個字符開始截取

第三個參數(shù)蘑险，F(xiàn)IND("'",B2)-1-FIND("°",B2)滴肿，需要截取的字符位數(shù)

秒

=MID(B2,FIND("'",B2)+1,FIND("""",B2)-FIND("'",B2)-1)

在這里，同樣適用MID函數(shù)佃迄，有一點要注意的就是秒的截取長度泼差，在這里贵少，秒要用雙引號，只有這樣才能正確截取

然后轉(zhuǎn)化為小數(shù)點：

Lat

=E2+F2/60+G2/3600

做好的EXCEL下載鏈接：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1y_SxWXwNOAZmCt1HIWi66w

提取碼：otlo