“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步

我是传奇 · 发表于 2010-1-9 16:03

“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤。
一、数据说明
北京54坐标系和西安80坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转（WX），Y旋转（WY），Z旋转（WY），尺度变化（DM）。若得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z），可以向地方测绘局获取。
二、 “北京54坐标系”转“西安80坐标系”的操作步骤
启动“投影变换模块”，单击“文件”菜单下“打开文件”命令，将演示数据“演示数据_北京54.WT”、“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”打开，如图1所示：
图1
1、单击“投影转换”“菜单下“S坐标系转换”“命令，系统弹出“转换坐标值”“话框，如图2所示：
图2
⑴、在“输入”一栏中，坐标系设置为“北京54坐标系”，单位设置为“线类单位－米”；
⑵、在“输出”一栏中，坐标系设置为“西安80坐标系”，单位设置为“线类单位－米”；
⑶、在“转换方法”一栏中，单击“公共点操作求系数”项；
⑷、在“输入”一栏中，输入北京54坐标系下一个公共点的（x、y、z），如图2所示；
⑸、在“输出”一栏中，输入西安80坐标系下对应的公共点的（x、y、z），如图2所示；
⑹、在窗口右下角，单击“输入公共点”按钮，右边的数字变为1，表示输入了一个公共点对，如图2所示；
⑺、依照相同的方法，再输入另外的2个公共点对；
⑻、在“转换方法”一栏中，单击“七参数布尔莎模型”项，将右边的转换系数项激活；
⑼、单击“求转换系数”菜单下“求转换系数”命令，系统根据输入的3个公共点对坐标自动计算出7个参数，如图3所示，将其记录下来；
然后单击“确定”按钮；
图3
2、单击“投影转换”菜单下“编辑坐标转换参数”命令，系统弹出“不同地理坐标系转换参数设置”对话框，如图4所示；
图4
在“坐标系选项”一栏中，设置各项参数如下：
源坐标系：北京54坐标系；
目的坐标系：西安80坐标系；
转换方法：七参数布尔莎模型；
长度单位：米；
角度单位：弧度；
然后单击“添加项”按钮，则在窗口左边的“不同椭球间转换”列表中将该转换关系列出；
在窗口下方的“参数设置”一栏中，将上一步得到的七个参数依次输入到相应的文本框中，如图4所示；
单击“修改项”按钮，输入转换关系，并单击“确定”按钮；
接下来就是文件投影的操作过程了。
3、单击“投影转换”菜单下“mapgis投影转换/选转换线文件”命令，系统弹出“选择文件”对话框，如图5所示：
图5
选中待转换的文件“演示数据_北京54.WL”，单击“确定”按钮；
4、设置文件的Tic点，在“投影变换”模块下提供了两种方法：手工设置和文件间拷贝，这里不作详细的说明；
5、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，如图6所示，根据数据的实际情况来设置其地图参数，如下：
坐标系类型：大地坐标系
椭球参数：北京54
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：1
坐标单位：米
投影中心点经度（DMS）：1230000
然后单击“确定“按钮；
图6
6、单击“投影转换”菜单下“设置转换后参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，如图7所示，转换后的参数设置为：
坐标系类型：大地坐标系
椭球参数：西安80（注意椭球参数的变换）
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：1
坐标单位：米
投影中心点经度（DMS）：1230000（注意前后中央经线保持一致）
图7
7、单击“投影转换”菜单下“进行投影变换”命令，系统弹出“输入转换后位移值”对话框，单击“开始转换”按钮，系统开始按照设定的参数转换线文件，如图8所示：
图8
以同样的操作步骤和参数设置，将“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”文件进行投影转换；
8、单击鼠标右键，选择“复位”命令，系统弹出“选择文件名”对话框，可以看到系统生成了三个新的文件：“NEWLIN.WL”、“NEWPNT.WT”、“NEWPNT.WP”，依次选中这三个文件，单击“确定”按钮，如图7所示：
这时新生成的三个文件就是西安80坐标系下的文件；
补充：通常情况下，转换过来的数据会有一定的误差存在，所以有时为了保证数据的精度，在转换的过程中通过设置横坐标和纵坐标的偏移量来修正转换后的坐标值；
跨带投影
我们知道高斯－克吕格投影采用了分带投影的思想，每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，使用时只需变一个带号即可，这样就存在着如果不考虑带号的情况下，会有重叠的情况出现，如果要想将重叠的图框回到其实际所在的位置上，这时就会用到跨带投影。
跨带投影是MAPGIS投影变换中一个很重要的方面。
下面来讲解跨带投影的操作方法和步骤，共分为两部分：
一、演示数据的生成和说明：
在“投影变换”模块下分别生成3幅1：50万的标准框，并在“输入编辑”模块中将其改成不同的颜色（“FRAM_50_左.W~“表示“FRAM_50_左.WL”和“FRAM_50_左.WT”）：
名称起始经度（DDMMSS）起始纬度（DDMMSS）中央经线（DDMMSS）
FRAM_50_左.W~ 1140000 280000 1170000
FRAM_50_中.W~ 1170000 280000 1170000
FRAM_50_右.W~ 1200000 280000 1230000
因为在投影过程中采用的是“高斯—克吕格投影”，且1：50万的标准图框的经线跨度为3°，所以当同时打开这三幅标准图框时，会发现“FRAM_50_左.W~”和“ FRAM_50_右.W~”二者重叠在了一起,如图1所示：
图1
如果想实现三个标准框连续排列，则需要经过跨带投影。
二、跨带投影的操作步骤
启动“投影变换”模块，单击“文件”菜单下“打开文件”命令，将“FRAM_50_左.W~”、“FRAM_50_中.W~”、“FRAM_50_右.W~”三个标准框添加进来，如图2所示：
图2
1、单击“投影转换”菜单下“MAPGIS文件投影/选转换线文件”文件命令，系统弹出“选择文件”对话框，选择“FRAM_50_右.WL”，单击“确定”按钮，如图3所示：
图3
2、设置文件的Tic点，因为在生成标准图框时MAPGIS为自动为其添加4个Tic点，所以这里不再作详细的说明；
3、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，如图4所示：
坐标系类型：投影平面直角坐标系
椭球参数：西安80
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：500000
坐标单位：毫米
投影中心点经度（DMS）：1230000
通常情况下，因为是标准框，所以系统会自动的读取其各项参数，所以只需检查各项参数设置是否有错即可；
图4
4、单击“投影转换”菜单下“设置转换后参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，
如图5所示：
坐标系类型：投影平面直角坐标系
椭球参数：西安80
投影类型：高斯－克吕格投影
比例尺分母：500000
坐标单位：毫米
投影中心点经度（DMS）：1170000（注意前后中央经线发生了变化）
图5
5、单击“投影转换”菜单下“进行投影变换”命令，系统弹出“输入转换后位移值”对话框，单击“开始转换”按钮，系统开始按照设定的参数转换线文件，如图6所示：
图6
以同样的操作步骤和参数设置，将FRAM_50_右.WT文件进行投影转换；
6、单击鼠标右键，选择“复位”命令，系统弹出“选择文件名”对话框，可以看到系统生成了两个新的文件：“NEWLIN.WL”、“NEWPNT.WT”，依次选中“FRAM_50_左.W~”、“FRAM_50_中.W~”及两个新生成的文件，然后单击“确定”按钮，如图7所示：
图7
最终结果如图8所示：
图8
补充：中央经线的设置方法
跨带投影的过程中设计到一个很重要的参数就是中央经线，因为“高斯－克吕格投影”采用的是分带的思想，所以在每个投影带都会有一个中央经线，中央经线设置错误，则投影变换的结果就会有问题，尤其是跨带投影的情况下。
那如何查阅一个标准框的中央经线呢？
我们国家规定：高斯－克吕格投影，1：2.5万～1：50万地形图均采用6度分带；1：1万及更大比例尺采用3度分带，所以上诉3幅标准图框都采用的6度分带。
由标准框的起始经纬度，如“FRAM_50_左.W~”的起始经纬度“1140000”，我们可以查阅出其对应的中央经线。
单击“投影变换”模块“帮助”菜单下“帮助目录”命令，在系统弹出的对话框中，选择“索引”页，找到“6度分带表”，单击“显示”按钮，如图9所示：
图9
则6度分带表如图10所示：
6度分带表
根据标准框的起始经纬度，可以分别查阅到“FRAM_50_左.W~”的中央经线为：1170000、
“FRAM_50_中.W~”的中央经线为：1170000、“FRAM_50_右.W~”的中央经线为：1230000。