教學(xué)案例 - 木湖瓦窯數(shù)據(jù)投影變換

1、測繪地理信息技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫教學(xué)案例 木湖瓦窯數(shù)據(jù)投影變換1.案例背景投影變換是將當(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。投影變換有三個重要的功能：單個文件的投影變換、成批文件的投影變換及用戶文件投影變換。2.案例分析與實(shí)施（1）MapGIS投影參數(shù)設(shè)置投影參數(shù)設(shè)置用來設(shè)置原圖或目的圖件的投影坐標(biāo)系、投影參數(shù)、橢球參數(shù)及坐標(biāo)平移值。在進(jìn)行文件投影轉(zhuǎn)換、單點(diǎn)轉(zhuǎn)換、繪制投影經(jīng)緯網(wǎng)時，都需要進(jìn)行投影參數(shù)設(shè)置。對于不同的投影要求輸入的投影坐標(biāo)參數(shù)（如中央經(jīng)線 標(biāo)準(zhǔn)緯線等）不同，地理坐標(biāo)系不需任何投影參數(shù)，其它投影都需根據(jù)

2、實(shí)際所選的投影輸入相應(yīng)的投影參數(shù)。一般投影參數(shù)要求輸入中央經(jīng)線經(jīng)度，標(biāo)準(zhǔn)緯線緯度，以及位置偏移量等。中央經(jīng)線投影為y軸，投影原點(diǎn)緯線投影為x軸，位移量x，y分別表示投影坐標(biāo)軸的平移量。投影參數(shù)輸入完畢后，選擇確認(rèn)。對于坐標(biāo)偏移值若不知道其具體值，可選擇“設(shè)置坐標(biāo)平移值”功能進(jìn)行計(jì)算。投影轉(zhuǎn)換的參數(shù)設(shè)置中，投影比例尺只需輸入比例尺分母即可，值得注意的是在進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換時，輸入的長度單位若為米，而MapGIS系統(tǒng)中繪出圖形的長度單位是毫米，因此轉(zhuǎn)換時，需將米轉(zhuǎn)換成毫米，這樣在輸入比例尺分母時，需在原有比例的基礎(chǔ)上，除以1000，即生成1：1000000圖時，輸入的比例尺分母應(yīng)為1000，而非1000

3、000。對于毫米單位，則直接輸入相應(yīng)的比例尺倒數(shù)即可，即1000000。若求高斯大地坐標(biāo)，則設(shè)置單位為米，比例尺分母為1即可。（2）投影轉(zhuǎn)換1）單點(diǎn)投影轉(zhuǎn)換逐點(diǎn)輸入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，這種方式對個別數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換或隨時查看兩種不同投影之間的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時非常有用。編輯輸入轉(zhuǎn)換前、轉(zhuǎn)換后的參數(shù)，設(shè)置生成圖元類型單點(diǎn)轉(zhuǎn)換，參數(shù)設(shè)置好后，即可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程如下：在進(jìn)行逐點(diǎn)投影轉(zhuǎn)換時，原投影坐標(biāo)系如果是地理坐標(biāo)系，用戶逐點(diǎn)輸入經(jīng)緯度的值，對于其他投影，逐點(diǎn)輸入（x，y）值。坐標(biāo)點(diǎn)輸入窗是一個文本顯示窗，滑動光標(biāo)到相應(yīng)的坐標(biāo)輸入窗后按一下鼠標(biāo)左鍵，當(dāng)前輸入焦點(diǎn)即轉(zhuǎn)到輸入窗，表示可以輸入坐標(biāo)。輸入完一

4、個坐標(biāo)點(diǎn)后，單擊“投影點(diǎn)”投鈕，系統(tǒng)立刻將投影轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)顯示到結(jié)果數(shù)據(jù)顯示窗，同時，根據(jù)生成圖元類型生成相應(yīng)圖元的點(diǎn)。投影結(jié)果的數(shù)據(jù)不能修改。2）單個文件投影轉(zhuǎn)換在進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換或不同橢球參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時，都需先將原MapGIS圖元文件裝入工作區(qū)內(nèi)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換功能才能用。選擇轉(zhuǎn)換文件，該系統(tǒng)每次只能轉(zhuǎn)換一個文件。在該菜單項(xiàng)下有點(diǎn)、線、區(qū)三個菜單項(xiàng)，用來指定轉(zhuǎn)換的文件是什么類型。選中相應(yīng)的菜單后，系統(tǒng)會彈出文件列表，由用戶指定需轉(zhuǎn)換的文件。被選中的文件稱為當(dāng)前文件。編輯當(dāng)前投影參數(shù)、輸入文件的TIC點(diǎn)。由于用戶從數(shù)字化儀或掃描儀上采集進(jìn)來的圖形已經(jīng)由用戶指定了坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了相應(yīng)的坐標(biāo)系。而根據(jù)圖

5、形所對應(yīng)的投影參數(shù)，如中央經(jīng)線、標(biāo)準(zhǔn)緯線等又定義了一個大地坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)一般情況下與用戶指定的坐標(biāo)系不重合。在進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換時，是以大地坐標(biāo)系為準(zhǔn)。因此，在進(jìn)行文件投影時，必須將用戶坐標(biāo)系中的值轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo)系中的值才能進(jìn)行正確轉(zhuǎn)換。為了實(shí)現(xiàn)這個功能，MAPGIS中提供了TIC點(diǎn)操作功能，通過TIC點(diǎn)來確定用戶坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。TIC點(diǎn)實(shí)際上是一些控制點(diǎn)，即用戶已知其理論值的點(diǎn)。理論值既可以是大地直角坐標(biāo)，也可以是地理經(jīng)緯度。在進(jìn)行文件投影變換時，至少得輸入4個TIC點(diǎn)，否則將不進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換。若用戶在輸入數(shù)據(jù)時已經(jīng)通過TIC點(diǎn)轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系，則在轉(zhuǎn)換時不需要TIC點(diǎn)。進(jìn)行投影轉(zhuǎn)

6、換。各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置好后按“開始轉(zhuǎn)換”按鈕，系統(tǒng)隨即根據(jù)設(shè)置的原圖和結(jié)果圖件的投影坐標(biāo)系，開始自動進(jìn)行不同投影或不同橢球參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。若轉(zhuǎn)換時設(shè)置顯示圖形，那么線文件轉(zhuǎn)換和區(qū)文件轉(zhuǎn)換時，屏幕上同時顯示轉(zhuǎn)換后的圖形，點(diǎn)文件轉(zhuǎn)換不顯示。在轉(zhuǎn)換過程中，若按Esc鍵，即可退出轉(zhuǎn)換。若還需要轉(zhuǎn)換當(dāng)前工作區(qū)中其它文件，重復(fù)前邊的步驟。在實(shí)際應(yīng)用中要注意投影轉(zhuǎn)換后的文件有兩種生成方式，一種是覆蓋方式，一種是添加方式，在設(shè)置轉(zhuǎn)換選項(xiàng)中可進(jìn)行開關(guān)設(shè)置。若選擇覆蓋方式，則每進(jìn)行一次投影轉(zhuǎn)換僅保存當(dāng)前轉(zhuǎn)換結(jié)果，覆蓋掉原先轉(zhuǎn)換后的內(nèi)容；若選擇添加方式，則投影轉(zhuǎn)換后的結(jié)果文件逐次進(jìn)行添加，缺省情況下為覆蓋方式，轉(zhuǎn)換后文件

7、的缺省文件名為線文件，轉(zhuǎn)換將生成，點(diǎn)文件投影轉(zhuǎn)換將生成，區(qū)文件轉(zhuǎn)換將生成，若想清除工作區(qū)中轉(zhuǎn)換后的文件數(shù)據(jù)，可以選擇文件菜單下的“清工作區(qū)”功能，清除所選工作區(qū)文件中的數(shù)據(jù)。（3）批文件投影轉(zhuǎn)換若有成批的文件需要轉(zhuǎn)換,則就得選擇“成批文件投影轉(zhuǎn)換”功能。選擇功能后，系統(tǒng)隨即彈出多文件或整個目錄投影變換功能窗。選擇“投影變換文件/目錄”，打開需轉(zhuǎn)換的文件或目錄路徑，也可以在該按鈕右邊的窗口中直接輸入相應(yīng)路徑。若需要打開多個文件進(jìn)行投影，則只有按該按鈕打開文件選擇窗口，再同時選擇多個文件。按“輸入文件或整個目錄投影”，指定投影數(shù)據(jù)源，按輸入文件選項(xiàng)表示只投影所選的文件（單個文件/多個文件），按輸入

8、目錄表示投影整個目錄下的文件，此時若指定通用匹配符，將只投影滿足條件的文件。設(shè)置投影參數(shù)。既然要進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，就得設(shè)置投影轉(zhuǎn)換前后的坐標(biāo)系及投影參數(shù)。若所轉(zhuǎn)換文件的坐標(biāo)系與其投影參數(shù)對應(yīng)的大地坐標(biāo)系不相吻合，就得輸入控制點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。該選項(xiàng)就是決定在轉(zhuǎn)換的過程中是否要使用文件中的TIC點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。按TIC點(diǎn)轉(zhuǎn)換不需要投影：如果數(shù)據(jù)不需要投影，僅根據(jù)文件中的TIC點(diǎn)進(jìn)行位置變換，則選擇該選項(xiàng)，否則必須取消該選項(xiàng)。各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置好后，按“開始投影”功能按鈕開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的文件將自動保存在原文件名中。所以用戶若需要保留原文件，記著將其保存到另外一個目錄中，再開始轉(zhuǎn)換。（4）用戶文件投影轉(zhuǎn)換若用戶有成批文本數(shù)據(jù)需投影轉(zhuǎn)換，則選擇“用戶文件投影轉(zhuǎn)換”功能，該功能只能對純文本文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換。進(jìn)行轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵是把握多維數(shù)據(jù)，如三維數(shù)據(jù)（x，y，z）每一個投影數(shù)據(jù)點(diǎn)并不要求都放在同一行，此時就得選擇按維讀取數(shù)據(jù)。同時輸入數(shù)據(jù)維數(shù)以及投影點(diǎn)數(shù)據(jù)從第幾維開始。如四維數(shù)據(jù)（h，x，y，z），則維數(shù)是4，投影點(diǎn)數(shù)據(jù)（x，y）從第2維開始，維內(nèi)偏移是1維。同樣，還得選擇投影點(diǎn)的順序，即x在y之前還是之后。投影完畢可通過復(fù)位窗口來查看投影結(jié)果，投影結(jié)果文件名為noname。若用戶需將投影結(jié)果寫到文本文件中，那么按“寫到文件”按鈕，此時系統(tǒng)提示用戶輸入投影結(jié)果文件名，輸入完畢即開