ArcGIS实验操作（三）
地图投影
基础知识：
投影变换是将一种地图投影转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数和椭球体等的改变。即 球体 地图投影 平面
各个国家的地形图，都选用了一种椭球体数据，作为推算地形图数学基础的依据。 我国1953年开始采用克拉索夫斯基椭球体数据。1978年决定采用GRS1975年基本大地数据。
地形图还必须有统一的地图投影、统一的大地坐标系和高程系。有完整的比例尺系列，统一的分幅和编号体系。
我国1：100万地形图采用双标准纬线等角圆锥投影。 我国现行的大于1：100万（大中比例尺）的地形图统一采用高斯－克吕格（Gauss Kruger）投影，它的投影方法是横轴圆柱切椭圆体投影，按6度和3度分带投影。目前国外许多国家采用与高斯－克吕格投影相近的通用横轴墨卡托（UTM）投影。
我国地形图投影分带规定为1：2.5万――1：50万比例尺地形图，按经差6°分带，即从0°经线开始，每隔经差6°为一投影带，各带带号自西向东用阿拉伯数字1、2、…60表示。例如东经0°～6°为第一带，其经线为3°E，6°～12°为第二带，其经线为9°E。设n为投影带的带号，则经线的经度L，可按下式求得：
东半球 L＝6°×n－3°
西半球 L＝6°×n－3°－360°
则福州位于20投影分带，经线117°。
1：1万及大于1:1万比例尺地形图，按经差3°分带，规定经线的经度为整度数。为此，3°分带从1°30′E经线开始。
其经线的经度L，可按下式求得： L＝3°×n
则福州位于39投影分带, 经线117°。
我国领土经差约65°，跨11个6°带和23个3°带。
高斯－克吕格投影的平面坐标系是赤道为横轴，用y表示；各带的经线为纵轴，用x表示；经线与赤道的交点为坐标原点，用O表示。赤道以北x为正值，以南x为负值；经线以东y为正值，以西y为负值。我国领土位于北半球，所以x均为正值，但y却有正负之分。
由于高斯－克吕格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，为了加以区分，可以在横坐标值前冠以带号，以示区别。
为了避免在经线以西y为负值，特将坐标原点O，即将纵坐标x西移500公里，即所有y值均比原值增加500公里。这种增加500公里后冠以带号的坐标，称为高斯－克吕格通用坐标，大比例尺地形图上注出的均为通用坐标。例如，A、B两点位于第20个投影带，其横坐标分别为yA＝245863.7m
yB＝－168474.8m 则通用坐标为：yA＝20745863.7m
yB＝20331525.2m
1980年以前，我国采用1954北京坐标系，从1980年至今，改用1980年西安坐标系。 1985年以前，我国采用1956年黄海高程系，1985年至今采用1985年国家高程基准。
实验操作
数据：fzregion.shp在…data/fuzhou文件中
要求：加载福州地图，fzregion.shp数据层已具有投影信息，其投影坐标系采用Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_117E（该投影对应比例尺大于及等于1：1万地图），但是为了能使它可以与其他1：25万比例尺地图数据相匹配（提示：鉴于福州经纬度数据，采用Beijing_1954_GK_Zone_20N，它为6度投影分带，经线为117°E，投影带范围为114°E－120°E），需要重新选择合适的投影参数进行投影，以获取准确的方里网坐标数据。之后，将其重新投影为地理坐标系，以获取经纬网坐标数据。
操作步骤：
（一）采用Beijing_1954_GK_Zone_20N将fzregion.shp进行地图投影
1. 添加图层
2. 打开数据组快捷菜单，点击“properties”，选择“coordinate system”选项卡，可知该福
州市地图投影信息：
3. 打开ArcToolbox，选择Data Management Tools/Projections and transformations：
输入图层中选择fzregion.Shp，并指定投影后文件的存放路径和名称：
点击，弹出如下对话框：
点击Select，选择Projected Coordinate Systems/GaussKruger/Beijing 1954/Beijing 1954 GK Zone 20N.prj：
弹出如下的对话框，点击“应用”：
在如下对话框点击“确定”：
在以下对话框点击“OK”，则完成地图投影转换：:
4. 必须关闭原ArcMap窗口，再重新打开ArcMap，并重新添加fzregion_project.shp文件，
打开data Frame proporties，选择“coordinate system”选项卡，查看投影信息：
则说明该图层已经成功重新投影，而投影坐标系是一个平面坐标系，提供方里网（公里网）信息:
，表示该点y＝737819.80m，x＝2799609.21m
附加说明：
1.若该图层投影选择Beijing_1954_GK_Zone_20，它与Beijing_1954_GK_Zone_20N相比较，最后的投影结果差异在于：y＝20737819.80m，x＝2799609.21m
2.常用的高斯－克吕格投影参数为：beijing 1954、pulkovo1942（普尔科夫）及xian 1980，可以根据自己需要进行选择：
3.若为扫描后的地形图或其他栅格文件要进行投影转换，请选择
矢量数据和栅格数据都可以通过Define projection 进行投影转换。
(二)将方里网坐标转为经纬网坐标，即将平面坐标系转为地理坐标系
1. 在打开ArcMap，并添加fzregion_project文件后，并打开ArcToolbox（同上）：
选择投影文件和指定存放路径和名称：
点击，并点击select，选择Geographic Cooedinate Systems（地理坐标系），而不是Projected Coordinate Systems（投影坐标系）
并选择Asia/Beijing 1954.prj，点击add：
点击“应用”、“确定”：
并点击“Ok”，完成转换：
重新打开ArcMap，加载图层fzregion_projectBL.shp文件：
