Urban Planning & Geographic Information System & Smart Design
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一、緣起
之前在某學(xué)習(xí)交流群跟幾個群友交流討論起坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影的事兒,如果看了以下對話就明白了坐標(biāo)系和投影的事兒了那就可以不看本文了,如果還是迷迷糊糊那么可以繼續(xù)往下看,我相信通過本文的分解,應(yīng)該能幫助很多GISer新手理解并掌握ArcGIS中坐標(biāo)系和投影的常規(guī)操作了。
GIS學(xué)習(xí)過程中,坐標(biāo)系和投影一直是一個重點,更是一個難點,尤其是對于非原生GIS專業(yè)的童鞋來說有一定理解難度,類似數(shù)據(jù)無法對齊的情況在GIS初學(xué)者中實在是家常便飯,基于上述探討,本文試圖從實際操作角度出發(fā),以理論聯(lián)系實際的形式,通過講道理和實例演示的方式,重點對ArcGIS中常見的坐標(biāo)系和投影操作進(jìn)行講解。
二、原理
以下是我畫的一張動態(tài)流程圖,通過它來表達(dá)我們在ArcGIS中針對地理數(shù)據(jù)常見的幾種坐標(biāo)系和投影操作流程。
↑↑↑圖1 | 坐標(biāo)系和投影操作總體流程圖
(注意圖中黑色線條是針對單個數(shù)據(jù)的流程,藍(lán)色線條流程是針對多個數(shù)據(jù)的流程)
如圖所示,在我們往ArcMAP中添加一個數(shù)據(jù)后第一步就應(yīng)該是查看所添加數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系信息(通過圖層屬性中的“源”標(biāo)簽查看),只有數(shù)據(jù)帶有了坐標(biāo)系信息之后,GIS系統(tǒng)才能識別這個數(shù)據(jù)在現(xiàn)實地理空間中的真實位置。
最理想的狀態(tài)就是數(shù)據(jù)已經(jīng)自帶了正確的投影坐標(biāo)系,如此我們則可以不做任何的坐標(biāo)系或投影操作;
或者就是自帶了地理坐標(biāo)系,這時一般需要對其進(jìn)行投影,將地理坐標(biāo)系投影轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo)系(注意這個過程是坐標(biāo)系投影,而不是坐標(biāo)系變換,初學(xué)者非常容易把這里搞混淆);
還有種比較糟糕的情況就是未知坐標(biāo)系信息(顯示為<未定義>),這時我們一般必須對其定義正確的坐標(biāo)系。
當(dāng)然,在我們確定了最后投影坐標(biāo)系之后還可能需要將其變換為別的投影坐標(biāo)系,這個過程就是坐標(biāo)系變換。以上就是我們一般會遇到的對數(shù)據(jù)的幾種坐標(biāo)系和投影的操作,即分別為坐標(biāo)系定義、坐標(biāo)系投影、坐標(biāo)系變換。
【插話】
1、注意此處分別用了“一般必須”、“一般需要”、“可能需要”三個詞的含義
坐標(biāo)系定義——“一般必須”:坐標(biāo)定義相當(dāng)于是告訴GIS系統(tǒng)你所加載數(shù)據(jù)的真實地理空間位置,是坐標(biāo)系和投影操作的基礎(chǔ),沒有這個原始坐標(biāo)系,系統(tǒng)無法識別你這個數(shù)據(jù)所在的地理空間位置(就是無法判斷它在現(xiàn)實空間中的位置),也無法進(jìn)行后續(xù)的坐標(biāo)系和投影操作,而且此處定義的坐標(biāo)系必須是“正確”的,這一點也很重要,舉個例子,如果原始數(shù)據(jù)本來應(yīng)該是某個投影坐標(biāo)系,我們卻為其定義了另外一個投影坐標(biāo)系甚至是一個地理坐標(biāo)系,那就相當(dāng)于告訴了系統(tǒng)一個錯誤的地理定位,那后續(xù)的一切操作也就毫無意義。
坐標(biāo)系投影——“一般需要”:這是講的如果原始坐標(biāo)系是地理坐標(biāo)系,那我們一般需要將其進(jìn)行投影再做后續(xù)操作,因為我們在后續(xù)的很多空間分析都是基于平面投影坐標(biāo)系的,比如面積計算統(tǒng)計、距離測算等等都需要進(jìn)行投影后才能操作,所以投影操作一般也是需要的,當(dāng)然如果只是顯示出圖,則可以不需要投影,所以也不是必須的。
坐標(biāo)系變換——“可能需要”:這里是很多同學(xué)比較容易誤會的,很多人認(rèn)為只要兩個或者幾個數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系不一樣就一定要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,其實并不是,因為同一個地方的坐標(biāo)系即使不一樣,只要你正確的定義了數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系(也就是你告訴了GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確坐標(biāo)系信息),在ArcGIS中是可以通過系統(tǒng)的動態(tài)投影自動準(zhǔn)確疊加的(因為都是在同一個地方,只是坐標(biāo)系不一樣而已)。那一般是那種情況需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換呢,那就是客戶需要特定坐標(biāo)系,比如你對某個地方的衛(wèi)星影像、國土規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃三個數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,但是三個數(shù)據(jù)分別采用了WGS_84坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、地方獨立坐標(biāo)系,而客戶要求你疊加分析后的結(jié)果必須以國土規(guī)劃的西安80坐標(biāo)系甚至是這幾個之外的CGCS_2000坐標(biāo)系提交成果,那我們這時就需要按統(tǒng)一的目標(biāo)坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換了。
2、注意坐標(biāo)系投影和坐標(biāo)系變換的區(qū)別
坐標(biāo)系投影:是指地理坐標(biāo)系通過“投影”轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo)系或投影坐標(biāo)系通過“投影”轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系的過程,一般一個投影坐標(biāo)系都有其對應(yīng)的特定地理坐標(biāo)系,相當(dāng)于投影坐標(biāo)系和其對應(yīng)的地理坐標(biāo)系是“包含”和“附屬”關(guān)系,“投影”只是同一坐標(biāo)系下的不同表達(dá)方式。
坐標(biāo)系變換:坐標(biāo)變換則是完全不同的兩個地理坐標(biāo)系或者不同的投影坐標(biāo)系之間的變換,當(dāng)然我們在對某一地理坐標(biāo)系進(jìn)行投影時,如果選擇了不是與其對應(yīng)的投影坐標(biāo)系的時候,也是需要設(shè)置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的,兩個坐標(biāo)系之間可能沒有任何關(guān)系。
打個不恰當(dāng)?shù)呛美斫獾谋扔?,“坐?biāo)系投影”相當(dāng)于是一家人的兩個兄弟之間的角色互換,“坐標(biāo)系變換”則是完全兩個不同家庭成員的角色互換。
【插話完】
三、案例講解
如下圖所示,我們以重慶市兩江新區(qū)某街區(qū)控規(guī)路網(wǎng)及分區(qū)道路規(guī)劃為例,我們需要將DEM(TIF)、衛(wèi)星影像(TIF)、城市總體規(guī)劃(JPG)、分區(qū)規(guī)劃(JPG)等進(jìn)行疊加對比,以便查看現(xiàn)狀建設(shè)及相關(guān)規(guī)劃情況。
↑↑↑圖2 | 需要疊加圖層要素
1、數(shù)據(jù)加載及特征預(yù)判。
我們將數(shù)據(jù)全部添加進(jìn)入ArcMAP,通過縮放至各要素圖層并全部顯示,可以發(fā)現(xiàn)部分要素能自動對齊,如主城區(qū)的行政邊界、DEM及衛(wèi)星影像能相互疊加對齊,通過CAD轉(zhuǎn)換導(dǎo)入的分區(qū)及街區(qū)道路網(wǎng)也能相互自動對齊,但是和衛(wèi)星影像等數(shù)據(jù)無法對齊,總規(guī)和分區(qū)規(guī)劃的JPG文件則完全無法對齊。
↑↑↑圖3 | 原始數(shù)據(jù)圖層疊加效果
2、查看坐標(biāo)系信息
我們分別對各數(shù)據(jù)要素的坐標(biāo)系信息進(jìn)行查看梳理,如下表所示:
序號 | 數(shù)據(jù)名稱 | 數(shù)據(jù)格式 | 坐標(biāo)信息 | 備注 |
01 | 區(qū)縣界 | SHP | GCS_WGS_1984 | 地理坐標(biāo)系 |
02 | 重慶主城DEM | TIF | GCS_WGS_1984 | 地理坐標(biāo)系 |
03 | 衛(wèi)星影像圖 | TIF | GCS_WGS_1984 | 地理坐標(biāo)系 |
04 | 城市總體規(guī)劃用地圖 | JPG | <未定義> | 未知 |
05 | 分區(qū)規(guī)劃用地圖 | JPG | <未定義> | 未知 |
06 | 分區(qū)規(guī)劃路網(wǎng) | DWG轉(zhuǎn)SHP | <未定義> | 平面坐標(biāo)系 |
07 | 街區(qū)控規(guī)路網(wǎng) | DWG轉(zhuǎn)SHP | <未定義> | 平面坐標(biāo)系 |
由此可見,上述的對不齊現(xiàn)象正是由于以上坐標(biāo)系信息差異的所造成的,根據(jù)在前面介紹的總體邏輯,我們對已有地理坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系投影操作,對未定義坐標(biāo)系的文件進(jìn)行定義坐標(biāo)系操作。
3、坐標(biāo)系的投影操作
矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的投影操作方法有區(qū)別,我們分別進(jìn)行演示。
3.1 矢量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系投影。如圖所示,我們用“投影”工具對“01區(qū)縣界”矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行投影。
↑↑↑圖4 | 矢量數(shù)據(jù)的投影操作
【插話】
為何此處投影之后好像沒有變化?
這是因為ArcGIS本身有一個動態(tài)投影機(jī)制,就是只要我們是同一個地方的地理要素,只要每個數(shù)據(jù)都定義了正確的坐標(biāo)系,那么無論各要素是采用了什么坐標(biāo)系,都是可以直接疊加對齊的,這也就是上文講到坐標(biāo)變換并不是必須的原因,就是說我們在做分析或者可視化的時候,并不一定都要變換為同一個坐標(biāo)系,只要定義了正確的坐標(biāo)系(注意此處我多次強調(diào)“正確”,這個很重要。),一般都是能自動對齊的。
那么投影之后數(shù)據(jù)到底有什么變化了呢?我們可以打開投影后的數(shù)據(jù)查看坐標(biāo)信息進(jìn)行對比。此處可以借用上一篇推文(《只用十步教會你自己漂漂亮亮提取地形等高線》)中提到的對投影必要性的描述。
如下圖A、圖B所示,分別為投影前后的像元大小,其代表的值分別為對應(yīng)的地理空間尺寸,投影之前的地理坐標(biāo)系下該值表示的是角度值,不能作為空間距離表達(dá),只有投影之后的公制單位坐標(biāo)值才能正確表達(dá)地理空間在平面上的距離(米),因此也才能正確表達(dá)平面尺寸和海拔高程之間的對應(yīng)關(guān)系(因為高程也是米)。
↑↑↑ 圖A 投影之前地理坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)像元大小
↑↑↑ 圖B 投影之后投影坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)像元大小
由此可見,投影只是改變了數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值表達(dá)方式(即由地理角度坐標(biāo)值轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫婢嚯x坐標(biāo)值),并沒有移動數(shù)據(jù)位置,所以我們在圖面上是不會看到數(shù)據(jù)移動的,無論是矢量還是柵格數(shù)據(jù)的投影都是相同的原理,后面的投影操作也是同理,不再贅述。
【插話完】
3.2 柵格數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系投影。如圖所示,我們用“投影柵格”工具分別對“重慶主城DEM”和“衛(wèi)星影像圖”進(jìn)行投影操作。
↑↑↑圖5 | DEM柵格數(shù)據(jù)的投影操作
↑↑↑圖6 | 衛(wèi)星影像柵格數(shù)據(jù)的投影操作
【插話】
注意矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的投影工具不同!
矢量數(shù)據(jù)的投影是用“投影”工具,位于“ArcToolbox-數(shù)據(jù)管理工具-投影和變換-投影”
柵格數(shù)據(jù)的投影操作是用“投影柵格”工具,位于位于“ArcToolbox-數(shù)據(jù)管理工具-投影和變換-柵格-投影柵格”
【插話完】
4、坐標(biāo)系的定義操作
如前文所述,在數(shù)據(jù)坐標(biāo)系處于<未定義>狀態(tài)下,我們就需要判斷其原始坐標(biāo)系信息,并使用“定義投影”工具將其定義給對應(yīng)的數(shù)據(jù),如下圖所示,“定義投影”的工具說明很好的解釋了定義坐標(biāo)系的意義。
某些情況下我們能夠判斷數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系信息(如西安80坐標(biāo)系我們大多數(shù)時候可以通過讀取坐標(biāo)值判斷),但是通常情況下我們是無法準(zhǔn)確判斷未定義坐標(biāo)系信息的(如加載的圖片,本身就沒有地理空間坐標(biāo)系),甚至我們有些情況下能夠判斷出來是什么坐標(biāo)系,但并不清楚其對應(yīng)的坐標(biāo)系信息(如地方獨立坐標(biāo)系),也是無法直接進(jìn)行定義的。
如果能夠判斷出原始坐標(biāo)系信息,那我們就對其定義正確的坐標(biāo)系即可;但當(dāng)我們在無法判斷原始坐標(biāo)系信息的情況下,則可以通過直接將其定義為目標(biāo)坐標(biāo)系,然后通過“空間校正”和“地理配準(zhǔn)”的方法進(jìn)行空間校準(zhǔn)。
4.1坐標(biāo)系信息的判斷。
(1)如下圖,是分區(qū)規(guī)劃道路網(wǎng)和街區(qū)控規(guī)道路網(wǎng),這兩個圖層均是通過規(guī)劃CAD轉(zhuǎn)換為SHP文件所得,從圖上我們可以看到兩個圖層是可以疊合的,說明他們應(yīng)該是用了同一個平面坐標(biāo)系,然而他們又無法和我們已經(jīng)投影了的數(shù)據(jù)直接對其,說明他們又不是UTM投影的WGS1984坐標(biāo)系,再看右下角的坐標(biāo)值為(55868.133,82387.492),很明顯也不是我們國家常用的西安80或者北京54坐標(biāo)系,那我們初步判斷這兩個數(shù)據(jù)均是采用的重慶獨立坐標(biāo)系(一般城市級別用地規(guī)劃都會采用地方獨立坐標(biāo)系),而這個坐標(biāo)系信息是保密的,我們無法獲取,也就無法直接定義。
↑↑↑圖7 | 坐標(biāo)系信息的判斷
【插話】
1、什么樣的坐標(biāo)系可以判斷出來?
一類數(shù)據(jù)是某些網(wǎng)上下載的數(shù)據(jù),其坐標(biāo)值一般顯示為小數(shù)點前為2-3位數(shù),如(123.1234,36.1234),這種情況一般就是地理坐標(biāo)系了,而且大多數(shù)情況就是WGS_1984的地理坐標(biāo)系,我們可以對其直接定義后觀察是否正確。
對于CAD類測繪成果,比如我們常見的CAD地形圖,如果原始制圖規(guī)范的情況下,圖面上會直接注明所采用的坐標(biāo)系(如西安80),如果是這樣我們就可以直接導(dǎo)入GIS后定義為西安80坐標(biāo)系即可;
如果是沒有注明的情況,我們一般可以通過觀察坐標(biāo)值判斷坐標(biāo)系,如果坐標(biāo)值小數(shù)點前是6位 7位(如123456.001,1234567.001),或者8位 7位(36123456.001,1234567.001),那么一般都是西安80或者北京54(由于北京54坐標(biāo)系已經(jīng)很多年沒用,除非特別久遠(yuǎn)的地形圖,否則一般判斷為西安80,當(dāng)然,現(xiàn)在國家也有新的大地2000坐標(biāo)系,要注意甄別)。
6位 7位(如123456.001,1234567.001),或者8位 7位(36123456.001,1234567.001)的區(qū)別在于后者的X坐標(biāo)值前面加了帶號(36),而前者坐標(biāo)沒有帶號(圖A 、B),所以坐標(biāo)值的X值有6位和8位的區(qū)別,這在坐標(biāo)定義的時候要注意區(qū)別,有帶號的坐標(biāo)值要按帶號對應(yīng)坐標(biāo)系進(jìn)行定義,否則按中央經(jīng)線值對應(yīng)坐標(biāo)系進(jìn)行定義。
↑↑↑圖A | 無帶號坐標(biāo)系信息
↑↑↑圖A | 有帶號坐標(biāo)系信息
2、如果是獨立坐標(biāo)系應(yīng)該怎么辦?
地方獨立坐標(biāo)系是由各地自行確定,其坐標(biāo)系信息和參數(shù)均是保密的,理論上正確做法是將數(shù)據(jù)交由當(dāng)?shù)氐匦胖行耐ㄟ^合法程序進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后再交給數(shù)據(jù)使用方使用,但受限于項目經(jīng)費、項目性質(zhì)等多方面原因,有些時候只能靠我們自己進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,那就可以通過本文的方法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
【插話完】
(2)如下圖所示,對于我們在ArcGIS中添加的JPG圖紙,是沒有判斷坐標(biāo)系的必要的,因為這類圖紙通常是由我們通過PS等制圖程序產(chǎn)生,不具有地理空間信息特征,我們只需要對其定義成我們的目標(biāo)坐標(biāo)系,然后通過地理配準(zhǔn)調(diào)整其位置到我們正確空間位置即可。
4.2 數(shù)據(jù)坐標(biāo)系的定義。
根據(jù)以上的分析,我們本次案例中的幾個未定義坐標(biāo)系數(shù)據(jù)均無法獲得原始坐標(biāo)系信息,因此我們統(tǒng)一定義為UTM_WGS_1984投影坐標(biāo)系(因為其他已有坐標(biāo)系信息數(shù)據(jù)均是使用的該坐標(biāo))
(1)按如圖所示操作,分別對分區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)和街區(qū)控規(guī)路網(wǎng)SHP文件進(jìn)行坐標(biāo)系定義。
(2)按以上相同的操作方法,對城市總體規(guī)劃和分區(qū)規(guī)劃JPG格式文件進(jìn)行坐標(biāo)系定義。
【插話】
定義坐標(biāo)系后數(shù)據(jù)為何會移動?
這里注意坐標(biāo)系定義有別于坐標(biāo)系投影,投影是ArcGIS知道數(shù)據(jù)的原始坐標(biāo),也就說知道數(shù)據(jù)在真實空間的位置,通過投影只是改變了其坐標(biāo)表示方法而已。定義坐標(biāo)系是ArcGIS不知道原始坐標(biāo),也就是不知道該數(shù)據(jù)的坐標(biāo)數(shù)值表達(dá)其在空間中的真實位置,當(dāng)我們?yōu)槠涠x一個坐標(biāo)系后,ArcGIS系統(tǒng)就會根據(jù)這個定義的坐標(biāo)系將其放置到系統(tǒng)模擬的地理空間中去,所以我們會看到數(shù)據(jù)會發(fā)生移動,但是我們這里為其定義的并不是“正確”的坐標(biāo)系,因此它并不是在它真實應(yīng)該在的位置,我們需要通過“空間校正”辦法將其“移動”到它正確的位置去,這就相當(dāng)于一個坐標(biāo)變換的過程。
【插話完】
5、坐標(biāo)系的變換操作
在講坐標(biāo)系變換之前,我們有必要理解清楚坐標(biāo)系變換的含義。我們常見的坐標(biāo)系變換有西安80坐標(biāo)系轉(zhuǎn)北京54坐標(biāo)系的互轉(zhuǎn),UTM_WGS84坐標(biāo)和西安80及北京54等坐標(biāo)系的互轉(zhuǎn)等,當(dāng)然現(xiàn)在也會經(jīng)常遇到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)坐標(biāo)系(如百度坐標(biāo)系、火星坐標(biāo)系等)。其實這里我們要明確一個概念,坐標(biāo)系本身是無法改變的,比如西安80坐標(biāo)系,那它相應(yīng)的橢球體、基準(zhǔn)面、投影方法等坐標(biāo)系參數(shù)信息都是不能改變的,改變了就不叫西安80坐標(biāo)系了,所以,我們通常所謂的坐標(biāo)系變換其實應(yīng)該叫數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系重定義及坐標(biāo)值校正,改變的也是數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系定義和對應(yīng)的坐標(biāo)值。
舉個例子,某個數(shù)據(jù)的原始坐標(biāo)系是西安80投影坐標(biāo)系,但是我們需要將其變換為UTM_WGS84的投影坐標(biāo)系,那么這個時候我們就需要將數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系重新定義為UTM_WGS84投影坐標(biāo)系,但是數(shù)據(jù)原來是按西安80坐標(biāo)系表達(dá)的,所以其坐標(biāo)值如果再按UTM_WGS84坐標(biāo)系表達(dá)就不正確了,這時候就需要我們對坐標(biāo)值進(jìn)行空間校正,說的好理解一點就是移動數(shù)據(jù)的空間位置到正確位置,這個過程就是我們所謂的坐標(biāo)變換過程,根據(jù)這個原理,坐標(biāo)變換一般也有3參數(shù)和7參數(shù)法(百度搜坐標(biāo)變換講的最多的內(nèi)容就是這個)。
網(wǎng)上也有很多坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具將這個過程集成,只需要下載之后進(jìn)行操作就行,但是本文的宗旨是把原理講清楚之后我們可以不借助第三方工具,自己就能通過ArcGIS完成坐標(biāo)變換操作,讓我們的坐標(biāo)變換完全掌握在自己手里。
通過以上分析,我們知道坐標(biāo)變換的核心主要就是兩點,一個是坐標(biāo)系的重新定義,無論是原始數(shù)據(jù)是否已經(jīng)帶有坐標(biāo)系,我們都可以對其進(jìn)行重新定義,這個過程就是普通的坐標(biāo)系定義,按以上坐標(biāo)系定義操作流程進(jìn)行即可;第二個核心就是坐標(biāo)值的校正了,在ArcGIS中針對于矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù),其空間校正方法不一樣,其中矢量數(shù)據(jù)使用“空間校正”工具進(jìn)行校正,柵格數(shù)據(jù)使用“地理配準(zhǔn)”工具進(jìn)行空間校正。
5.1矢量數(shù)據(jù)的“空間校正”
(1)打開“空間校正”工具,此時我們發(fā)現(xiàn)該工具各功能均為灰色禁用狀態(tài),這是因為該工具必須在數(shù)據(jù)編輯狀態(tài)才可用。
(2)打開“編輯器”工具,啟動數(shù)據(jù)編輯,并設(shè)置空間校正目標(biāo)數(shù)據(jù)。
(3)通過空間縮放定位,添加空間校正位移控制點。
(4)重復(fù)第三步操作,依此添加至少三對以上位移控制錨點。
(5)設(shè)置校正方法,運行空間校正。
(6)完成空間校正,核對校正成果準(zhǔn)確性。
(7)保存并停止編輯,完成數(shù)據(jù)空間校正。
5.2 柵格數(shù)據(jù)的“地理配準(zhǔn)”
(1)通過右鍵點擊工具欄,打開“地理配準(zhǔn)”工具,并設(shè)置我們需要進(jìn)行配準(zhǔn)的柵格數(shù)據(jù),同時勾選下拉列表中的“自動校正”選項。(注意此處有別于矢量數(shù)據(jù),不需要啟用編輯器)
(2)如下圖所示,參照矢量數(shù)據(jù)“空間校正”添加控制錨點的方法,同樣添加至少3對以上的控制錨點,由于打開了“自動校正”,數(shù)據(jù)會自動對齊到我們的目標(biāo)位置。
(3)打開地理配準(zhǔn)工具下拉菜單,點擊“更新地理配準(zhǔn)”,則配準(zhǔn)信息就可以保存至柵格數(shù)據(jù),后期再加載該文件就有了正確的坐標(biāo)系信息了。
我們采用相同的方法完成其他矢量數(shù)據(jù)的“空間校正”及柵格數(shù)據(jù)的“地理配準(zhǔn)”。
6、成果驗證
通過1-5小節(jié)完成了所有數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系投影、坐標(biāo)系定義及坐標(biāo)系變換,現(xiàn)在我們將所有完成后的數(shù)據(jù)加載到同一數(shù)據(jù)空間查看一下疊加效果。
6.1 街區(qū)控規(guī)路網(wǎng)與現(xiàn)狀建成數(shù)據(jù)的疊加對比。通過該數(shù)據(jù)對比可以查看規(guī)劃路網(wǎng)和現(xiàn)狀建設(shè)情況,也可以作為后期規(guī)劃管理的核查依據(jù)。
6.2 街區(qū)控規(guī)路網(wǎng)與分區(qū)規(guī)劃的疊加對比。通過該對比可以作為不同相關(guān)規(guī)劃之間的銜接情況,是多元規(guī)劃、多規(guī)合一的重要技術(shù)基礎(chǔ)。
6.3 分區(qū)規(guī)劃路網(wǎng)與城市總規(guī)的疊加對比。通過該對比可以核對上下位規(guī)劃之間的銜接情況,同樣是多規(guī)合一中非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
6.4 同一地理空間多元數(shù)據(jù)的疊加對比。通過對多元數(shù)據(jù)對比,即可作為規(guī)劃前期基本情況摸底依據(jù),也可作為規(guī)劃過程中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的技術(shù)基地,也可以作為規(guī)劃后期監(jiān)察管理的重要依據(jù),同時也是多規(guī)合一重要技術(shù)基礎(chǔ)。
四、思考
坐標(biāo)系和投影看似只不過是GIS中的一個知識點,但其重要性和難度絕對是GIS學(xué)習(xí)非常重要的一個分水嶺,理解并解決了坐標(biāo)系和投影的相關(guān)疑點,GIS中很多的問題都會迎刃而解,否則必定會遇到各種莫名其妙的“挫折”。
本文試圖從地理空間多元數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系統(tǒng)一入手,以講道理結(jié)合實際案例的方式,深入淺出的對數(shù)據(jù)坐標(biāo)系常見的坐標(biāo)系投影、坐標(biāo)系定義及坐標(biāo)系變換進(jìn)行了較為完整的梳理。通過實例我們也能看到,統(tǒng)一坐標(biāo)系無論是在多元規(guī)劃數(shù)據(jù)對比校驗還是多規(guī)合一應(yīng)用等領(lǐng)域都是非常重要的基本前提。