天氣預(yù)報(bào)也好，火箭發(fā)射也罷，地震、火山等事故發(fā)生時(shí)，電視臺(tái)總會(huì)說(shuō)東經(jīng)XX度，北緯YY度。這個(gè)經(jīng)緯度中學(xué)地理就學(xué)過(guò)了，我就不細(xì)說(shuō)了。

我從如何描述地球說(shuō)起。

1.1 凹凸不平的地球

誰(shuí)都知道地球表面不平坦，它甚至大概形狀都不是一個(gè)正球體，是一個(gè)南北兩極稍扁赤道略胖的胖子，胖度大概是20km，在外太空幾乎看不出來(lái)的，這也可能和星球長(zhǎng)期受到潮汐引力、太陽(yáng)引力以及自身旋轉(zhuǎn)的向心力有關(guān)。這里不是地球科學(xué)，就不再深究了。

為了能讓地球出現(xiàn)在數(shù)學(xué)家的公式里，我們?cè)��?jīng)走過(guò)了2個(gè)階段：用平靜的海面描述地球——用虛擬的旋轉(zhuǎn)橢球面描述地球表面。

這里也不是地圖學(xué)，再深入下去其實(shí)還有似大地水準(zhǔn)面等概念。就挑重點(diǎn)講。

“假設(shè)地球表面都是水，當(dāng)海平面風(fēng)平浪靜沒有波瀾起伏時(shí)，這個(gè)面就是大地水準(zhǔn)面。”大家應(yīng)該知道，在太空失重的環(huán)境下，水相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)是個(gè)正球體，那么肯定很多人就認(rèn)為，大地水準(zhǔn)面就是個(gè)正球面。不是的，還需要考慮一個(gè)問題：地球各處的引力不同。引力不同，就會(huì)那兒高一些，這兒低一些，盡管這些微小的差距肉眼難以觀測(cè)出來(lái)，可能隔了好幾千米才會(huì)相差幾厘米。所以，在局部可能看起來(lái)是個(gè)球面，但是整體卻不是。顯然，用大地水準(zhǔn)面來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，顯然是不合適的，至少在數(shù)學(xué)家眼中，認(rèn)為這不可靠。

所以找到一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球面就成了地理學(xué)家和數(shù)學(xué)家的問題。（注意區(qū)分橢球面和旋轉(zhuǎn)橢球面這兩個(gè)數(shù)學(xué)概念，在GCS中都是旋轉(zhuǎn)橢球面）

給出旋轉(zhuǎn)橢球面的標(biāo)準(zhǔn)方程：

(x2+y2)/a2+z2/b2=1

其中x和y的參數(shù)相同，均為a，這就代表一個(gè)繞z軸旋轉(zhuǎn)的橢圓形成的橢球體。不妨設(shè)z軸是地球自轉(zhuǎn)軸，那么這個(gè)方程就如下圖是一個(gè)橢球體，其中赤道是個(gè)圓。

這樣，有了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，把數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算也就不是什么難事了。

由此我們可以下定義，GIS坐標(biāo)系中的橢球，如果加上高程系，在其內(nèi)涵上就是GCS（地理坐標(biāo)系統(tǒng)）。其度量單位就是度分秒。

描述一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球面所需的參數(shù)是方程中的a和b，a即赤道半徑，b即極半徑，f=(a-b)/a稱為扁率。

與之對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)問題：就是坐標(biāo)中心的問題。（地球的中心在哪里？）

【注】十九世紀(jì)發(fā)現(xiàn)赤道也是一個(gè)橢圓，故地球?qū)嶋H應(yīng)以普通橢球面表示，但是由于各種原因以及可以忽略的精度內(nèi)，一直沿用旋轉(zhuǎn)橢球體作為GCS。

1.2 參心坐標(biāo)系、地心坐標(biāo)系

上過(guò)中學(xué)物理的人知道，物體均有其質(zhì)心，處處密度相等的物體的質(zhì)心在其幾何中心。所以，地球只有一個(gè)質(zhì)心，只是測(cè)不測(cè)的精確的問題而已。由地球的唯一性和客觀存在，以地球質(zhì)心為旋轉(zhuǎn)橢球面的中心的坐標(biāo)系，叫地心坐標(biāo)系，且唯一。當(dāng)然，由于a、b兩個(gè)值的不同，就有多種表達(dá)方式，例如，CGCS2000系，WGS84系等，這些后面再談。

【注】地心坐標(biāo)系又名協(xié)議地球坐標(biāo)系，與GPS中的瞬時(shí)地球坐標(biāo)系要對(duì)應(yīng)起來(lái)。

但是又有一個(gè)問題——政治問題，地圖是給一個(gè)國(guó)家服務(wù)的，那么這地圖就要盡可能描述準(zhǔn)確這個(gè)國(guó)家的地形地貌，盡量減小誤差，至于別國(guó)就無(wú)所謂。

所以，就可以人為的把地球的質(zhì)心“移走”，將局部的表面“貼到”該國(guó)的國(guó)土，使之高程誤差盡量減小到最小。

這個(gè)時(shí)候，就出現(xiàn)了所謂的“參心坐標(biāo)系”。即橢球中心不在地球質(zhì)心的坐標(biāo)系。如下圖：
 

綠色的球就是為了貼合赤道某個(gè)地方而產(chǎn)生了平移的參心系（這里只是個(gè)例子，而且畫的有點(diǎn)夸張）。

我國(guó)常用的參心系及對(duì)應(yīng)橢球：

北京54坐標(biāo)系：克拉索夫斯基橢球體

西安80坐標(biāo)系：IAG75橢球體

我國(guó)常用的地心系及對(duì)應(yīng)橢球：

WGS84坐標(biāo)系：WGS84橢球體（GPS星歷的坐標(biāo)系，全球統(tǒng)一使用，最新版于2002年修正）

CGCS2000坐標(biāo)系：CGCS2000橢球體（事實(shí)上，CGCS2000橢球和WGS84橢球極為相似，偏差僅有0.11mm，完全可以兼容使用）

為什么CGCS2000和WGS84要略微有些偏差？這是因?yàn)閃GS84系是GPS的坐標(biāo)系，而我國(guó)北斗定位則是需要自己的坐標(biāo)系，就搞了一波CGCS2000。

這幾個(gè)坐標(biāo)系的介紹放在下一節(jié)，而這些橢球體的轉(zhuǎn)換將在第三部分介紹（主要就是數(shù)學(xué)中，空間直角坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)的問題）。

1.3 我國(guó)常見GCS

借助以下4個(gè)常見坐標(biāo)系及橢球體，就可以推及到世界各地不同的GCS及橢球體，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化問題。

1.3.1 北京54坐標(biāo)系（參心）

新中國(guó)成立以后，我國(guó)大地測(cè)量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，再全國(guó)范圍內(nèi)開展了正規(guī)的，全面的大地測(cè)量和測(cè)圖工作，迫切需要建立一個(gè)參心大地坐標(biāo)系。由于當(dāng)時(shí)的“一邊倒”政治趨向，故我國(guó)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，通過(guò)計(jì)算建立了我國(guó)大地坐標(biāo)系，定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此，1954年北京坐標(biāo)系可以認(rèn)為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的**不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃。

橢球體：Krasovsky橢球

極半徑b=6 356 863.0187730473 m

赤道半徑a=6 378 245m

扁率=1/298.3

高程系：56黃海系

1.3.2 西安80坐標(biāo)系（參心）

改革開放啦，國(guó)家商量要搞一個(gè)更符合國(guó)用的坐標(biāo)系——西安80坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的大地**設(shè)在我國(guó)中部的陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)，位于西安市西北方向約60公里。

橢球體：IAG橢球（全名是啥還得去翻翻課本。。。）

極半徑b=6 356 755m

赤道半徑a=6 378 140m

扁率=1/298.25722101

高程系：85黃海系

1.3.3 WGS84坐標(biāo)系（地心）

全稱World Geodetic System - 1984，是為了解決GPS定位而產(chǎn)生的全球統(tǒng)一的一個(gè)坐標(biāo)系。

橢球體：WGS84橢球

極半徑b=6 356 752.314 245 179 5m

赤道半徑a=6 378 137 m

扁率=1/298.257223563

高程系：？根據(jù)國(guó)家需求定？

1.3.4 CGCS2000坐標(biāo)系（地心）

2000國(guó)家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國(guó)的具體體現(xiàn)，其全稱為China Geodetic Coordinate System 2000，其**為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心。

橢球體：CGCS2000坐標(biāo)系

極半徑b=6 356 752.314 140 355 8m

赤道半徑a=6 378 137m

扁率=1/298.257222101

高程系：85黃海系

【注】CGCS2000的定義與WGS84實(shí)質(zhì)一樣。采用的參考橢球非常接近。扁率差異引起橢球面上的緯度和高度變化最大達(dá)0.1mm。當(dāng)前測(cè)量精度范圍內(nèi)，可以忽略這點(diǎn)差異。可以說(shuō)兩者相容至cm級(jí)水平。

最后一張表總結(jié)一下：

有趣的是，在ArcGIS的GCS文件夾下，找到了一個(gè)“新北京54坐標(biāo)系”，這是為了使54和80之間方便轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的一個(gè)過(guò)渡坐標(biāo)系。

說(shuō)完了以經(jīng)緯度為計(jì)量單位的GCS，那么我再來(lái)說(shuō)說(shuō)以平面（空間）直角坐標(biāo)系為度量衡的投影坐標(biāo)系（PCS，Projection Coordinate System）。

說(shuō)一個(gè)具體的問題以解釋為什么要用PCS。

如何用經(jīng)緯度表達(dá)一塊地的面積？

這沒辦法吧？經(jīng)緯度本身不帶單位，度分秒僅僅是一個(gè)進(jìn)制。

而且同樣是1度經(jīng)度，在不同的緯度時(shí)代表的弧段長(zhǎng)是不一樣的。

這就給一些地理問題帶來(lái)了困惑：如何建立一個(gè)新的坐標(biāo)系使得地圖分析、空間分析得以定量計(jì)算？

PCS——投影坐標(biāo)系就誕生了。

我要著重介紹一下我國(guó)的6種常用投影方式：

高斯克呂格（Gauss Kruger）投影=橫軸墨卡托（Transverse Mercator）投影

墨卡托（Mercator）投影

通用橫軸墨卡托（UTM）投影

Lambert投影

Albers投影

Web Mercator（網(wǎng)絡(luò)墨卡托）投影

很多課本、博客都寫的很詳細(xì)了，我想從3D的圖形來(lái)描述一下他們是怎么個(gè)投影的。

2.1 從投影說(shuō)起

如上圖。光線打到物體上，使得物體產(chǎn)生的陰影形狀，就叫它的投影。這個(gè)不難理解。

這里我想問一個(gè)問題：既然投影物體，是不變的，那么我把投影的平面改為曲面呢？

這就產(chǎn)生了不同的投影，比如投射到一個(gè)圓錐面上，一個(gè)圓柱面上，一個(gè)平面上...等等。

不同的投影方式有不同的用途，也有了不同的投影名稱。

但是，PCS是基于存在的GCS的，這個(gè)直接規(guī)定。沒有GCS，就無(wú)從談PCS，PCS是GCS上的地物投射到具體投影面的一種結(jié)果。

即：

PCS=GCS+投影方式

2.2 我國(guó)常見投影

2.2.1 高斯克呂格投影/橫軸墨卡托投影

英文名Gauss Kruger。在一些奇奇怪怪的原因中，又名橫軸墨卡托投影，英文名Transverse Mercator。

它的投影面是橢圓柱面，假設(shè)橢圓柱躺著，和地軸垂直，而且投影面與之相切，就是橫軸墨卡托了

中央那條黑線就是投影中心線，與橢圓柱面相切。這條線逢360°的因數(shù)就可以取，一般多用3度帶、6度帶。

就是說(shuō)，這個(gè)投影橢圓柱面可以繼續(xù)繞著地軸繼續(xù)轉(zhuǎn)，圖中還有一條經(jīng)線，兩條相差6度。

橢圓柱面旋轉(zhuǎn)6度，繼續(xù)投影，直到360/6=60個(gè)投影帶投影完畢。
 

注意3度帶和6度帶的起算經(jīng)線不同，以及Y方向（赤道方向）前需要加投影帶號(hào)。

高斯克呂格已經(jīng)廣為熟知了，我就不作具體介紹，大家可以找比我解釋的更好的，我只是擺個(gè)圖希望大家看的更仔細(xì)。

這個(gè)投影的特點(diǎn)是，等角/橫/切橢圓柱/投影。

即

• 投影后的地圖，角度不變，面積有變。離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)的地區(qū)，面積變化越大。此投影合適用于導(dǎo)航。

• 投影橢圓柱面是橫著的；

• 投影橢圓柱面與橢球體相切。

適用比例尺：1：2.5萬(wàn)~1：100萬(wàn)等使用6度分帶法；1：5000~1：10000使用3度分帶法。

【注】在ArcGIS中，不同的GCS的PCS是不同的，以CGCS2000、西安80和北京54為例：

CGCS2000_3_Degree_GK_CM_111E：CGCS2000的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，以中央經(jīng)線為東經(jīng)111度的投影帶的投影坐標(biāo)系

CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_30：CGCS2000的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，第30個(gè)投影帶的投影坐標(biāo)系

Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_111E：北京54的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，以中央經(jīng)線為東經(jīng)111度的投影帶的投影坐標(biāo)系

Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_35：北京54的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，第35個(gè)投影帶的投影坐標(biāo)系

Xian_1980_3_Degree_GK_CM_111E：西安80的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，以中央經(jīng)線為東經(jīng)111度的投影帶的投影坐標(biāo)系

Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_34：西安80的GCS下，使用高斯克呂格3度分帶法，第34個(gè)投影帶的投影坐標(biāo)系

不難發(fā)現(xiàn)，都是以GCS起頭的命名法。

2.2.2 墨卡托投影

英文名Mercator投影。

數(shù)學(xué)上，投影面是一個(gè)橢圓柱面，并且與地軸（地球自轉(zhuǎn)軸）方向一致，故名：“正軸等角切/割圓柱投影”。

既可以切圓柱，也可以割圓柱。

其實(shí)就是高斯克呂格的圓柱面豎起來(lái)。

2.2.3 通用橫軸墨卡托投影（UTM投影）

英文全稱Universal Transverse Mercator。是一種“橫軸等角割圓柱投影”

和高斯克呂格類似，高斯克呂格的投影面是與橢球面相切的，這貨與橢球面相割。

實(shí)質(zhì)上

UTM投影=0.9996高斯投影

其余性質(zhì)都和高斯克呂格投影一樣。

割于緯度80°S和84°N。中央經(jīng)線投影后，是原長(zhǎng)度的0.9996倍。

不過(guò)，起算投影帶是180°經(jīng)線，174°W則是第二個(gè)投影帶的起算經(jīng)線。

由于有以上優(yōu)點(diǎn)，UTM投影被許多國(guó)家和地區(qū)采用，作為大地測(cè)量和地形測(cè)量的投影基礎(chǔ)。

【注】UTM投影是我國(guó)各種遙感影像的常用投影。

【注2】UTM投影在ArcGIS中的定義

例如：

WGS_1984_UTM_Zone_50N，就代表WGS1984的GCS下，進(jìn)行UTM投影，投影帶是50N.

WGS_1984_Complex_UTM_Zone_25N，就代表WGS1984的GCS下，進(jìn)行3度分帶UTM投影，投影帶是25N.

2.2.4 Lambert投影  中文名蘭伯特投影、蘭博特投影。

我國(guó)地形圖常用投影，比如1：400萬(wàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：

（GCS是北京54）可以看到授權(quán)是自定義，說(shuō)明這個(gè)投影是自定義的，沒有被官方收錄。等到第三部分再說(shuō)怎么自定義投影。

我國(guó)的基本比例尺地形圖(1:5千，1:1萬(wàn)，1:2.5萬(wàn)，1:5萬(wàn)，1:10萬(wàn)，1:25萬(wàn)，1:50萬(wàn)，1:100萬(wàn))中，1:100萬(wàn)地形圖、大部分省區(qū)圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖多采用Lambert投影。

蘭伯特投影是一種“等角圓錐投影”。

ArcGIS中的投影系一般帶有Lambert_Conformal_Conic等字樣，國(guó)際上用此投影編制1∶100萬(wàn)地形圖和航空?qǐng)D

它就像是一個(gè)漏斗罩在乒乓球上：

更標(biāo)準(zhǔn)的畫法，見下圖，有切和割兩種。

它沒有角度變形。

這個(gè)漏斗的傾斜程度，就有三種：正軸、橫軸、斜軸。就是圓錐的方向和地軸的方向的問題。

2.2.5 Albers投影

中文名阿伯斯投影。又名“正軸等積割圓錐投影”，常用于我國(guó)各省市的投影。

和上一個(gè)蘭伯特圖形類似，就是一個(gè)圓錐與橢球面切割，進(jìn)行等積投影。

給了官方WKID：102025.

與Lambert投影的區(qū)別大概就在一個(gè)等角，一個(gè)等積投影了。

2.2.6 Web墨卡托（WebMercator投影）

這是一個(gè)由Google提出的、為了自家GoogleMap而專門定義的一種投影，是墨卡托投影的一種變種。

主要是將地球橢球面當(dāng)作正球面來(lái)投影，這就會(huì)導(dǎo)致一定的誤差。

直接看看ArcGIS中的定義：

給了WKID：3857，名字是WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere，意思就是在WGS84的GCS下進(jìn)行web墨卡托投影。

現(xiàn)在，經(jīng)常被百度地圖等網(wǎng)絡(luò)地圖采用，估計(jì)是Web程序員想省事吧。

3. GCS與PCS的轉(zhuǎn)換問題（ArcGIS實(shí)現(xiàn)）

3.1 GCS轉(zhuǎn)GCS

這就是屬于空間解析幾何里的空間直角坐標(biāo)系的移動(dòng)、轉(zhuǎn)換問題，還有個(gè)更高級(jí)的說(shuō)法——仿射變換。

我們知道，空間直角坐標(biāo)系發(fā)生旋轉(zhuǎn)移動(dòng)縮放，在線性代數(shù)里再常見不過(guò)了。在攝影測(cè)量學(xué)中，旋轉(zhuǎn)矩陣就是連接像空間輔助坐標(biāo)系與像空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)（好像不是這倆坐標(biāo)系，忘了）

欲將一個(gè)空間直角坐標(biāo)系仿射到另一個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，需要進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放三步，可以無(wú)序進(jìn)行。

而平移、旋轉(zhuǎn)又有三個(gè)方向上的量，即平移向量=（dx,dy,dz）和旋轉(zhuǎn)角度（A,B,C），加上縮放比例s，完成一個(gè)不同的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，就需要7參數(shù)。

我們知道，地心坐標(biāo)系是唯一的，即**唯一，就說(shuō)明平移向量是0向量，如果縮放比例是1，那么旋轉(zhuǎn)角度（A,B,C）就是唯一的仿射參數(shù)，即3參數(shù)。

上圖左圖為坐標(biāo)系平移，右圖為坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)。縮放可以在任意階段進(jìn)行。

——————以上為理論預(yù)備——————

說(shuō)了這么多理論，如何進(jìn)行GCS轉(zhuǎn)換呢？假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)源已經(jīng)有了GCS，我們需要做的操作只有一個(gè)：

打開如下工具：數(shù)據(jù)管理工具/投影和變換/投影，設(shè)置界面如下（以WGS1984轉(zhuǎn)西安80為例）：

別選錯(cuò)了，這里輸入輸出都是GCS。然后出現(xiàn)以下警告：

這就告訴你，需要參數(shù)轉(zhuǎn)換。在這里，WGS84轉(zhuǎn)西安80，是屬于7參數(shù)轉(zhuǎn)換（地心轉(zhuǎn)參心），但是缺少7參數(shù)，就需要自己去測(cè)繪局買或者自己粗略算。

那么如何定義一個(gè)地理坐標(biāo)變換呢？

使用投影的旁邊的工具：

即可。見下圖：

使用Position_Vector方法（即7參數(shù)法）即可輸入7參數(shù)。我就不輸入了，各位有數(shù)據(jù)的可以繼續(xù)做。

關(guān)于3參數(shù)和7參數(shù)，在ArcGIS幫助文檔里都寫有的，目錄如下：

3.2 GCS進(jìn)行投影

這個(gè)就更簡(jiǎn)單了。

隨便挑個(gè)GCS，喜歡什么用什么，如西安80投影到UTM投影，都可以的。

仍然是上節(jié)提及的“投影工具”：

這樣就可以了，這里是以WGS84的GCS投影到UTM的第50分度帶上。

如果是進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)的投影，就用“柵格”文件夾下的“投影柵格”工具。

如果所需投影系沒有自己需要的GCS，就自定義一個(gè)：

這個(gè)窗口在Catalog浮動(dòng)窗或者Catalog軟件里打開某個(gè)數(shù)據(jù)的屬性，找到XY坐標(biāo)系的選項(xiàng)卡，就可以新建。

【注】如果在數(shù)據(jù)的屬性頁(yè)的XY坐標(biāo)系選項(xiàng)卡，或者圖層數(shù)據(jù)框的XY坐標(biāo)系選項(xiàng)卡中修改GCS，這僅僅是改個(gè)名，坐標(biāo)值還是原來(lái)的坐標(biāo)系上的，這代表老坐標(biāo)值并沒有轉(zhuǎn)換到新坐標(biāo)系上。形象的說(shuō)，就是換湯不換藥，這是不對(duì)的。我這里說(shuō)的用投影的方法，才是真正的坐標(biāo)仿射變換到新的坐標(biāo)系，使之更改數(shù)值，形成在新的坐標(biāo)系下的新坐標(biāo)值。

3.3 PCS轉(zhuǎn)PCS（重投影）

最常見的就是下載了谷歌影像圖，是Web墨卡托的投影，但是實(shí)際又需要高斯投影，那么基于WGS84這個(gè)GCS，就可以進(jìn)行重投影。

在這里，我就以UTM投影轉(zhuǎn)Web墨卡托投影為例：

這次是用“柵格”文件夾下的“投影柵格”工具：

一般選好紅框的三個(gè)參數(shù)即可。

如果仍然提示需要地理坐標(biāo)變換的警告，說(shuō)明不是一個(gè)GCS的數(shù)據(jù)，需要3參數(shù)或者7參數(shù)轉(zhuǎn)換。

柵格數(shù)據(jù)類似，使用“投影工具”。

3.4 定義投影

這不是定義一個(gè)投影坐標(biāo)系，而是給有坐標(biāo)值的矢量或者柵格數(shù)據(jù)添加一個(gè)投影坐標(biāo)系而已。

使用“定義投影”工具即可，既可以定義GCS，也可以定義PCS（這軟件的中文翻譯有點(diǎn)毛病）。

3.5 地理配準(zhǔn)與空間校正

這個(gè)就不多說(shuō)了，地理配準(zhǔn)就是使屏幕坐標(biāo)系的掃描地圖仿射、二次三次變換到真正投影坐標(biāo)系的過(guò)程，自動(dòng)加上目標(biāo)數(shù)據(jù)的PCS。有了PCS后就會(huì)自動(dòng)加上GCS。

地理配準(zhǔn)主要是針對(duì)柵格數(shù)據(jù)。

空間校正則是針對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行仿射、二次、三次變換。

3.6 可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤

3.6.1 顯示幾十萬(wàn)位數(shù)字的“經(jīng)緯度”

如上圖。

這是有了PCS后，在Catalog的數(shù)據(jù)屬性頁(yè)的XY坐標(biāo)系選項(xiàng)卡里，選中GCS，然后應(yīng)用的結(jié)果。

原本是方里網(wǎng)的數(shù)字，變成了GCS才有的度分秒。

解決方法：Catalog屬性頁(yè)將GCS改回原來(lái)的PCS即可。

3.6.2 顯示三位數(shù)、兩位數(shù)的“米”

這個(gè)暫時(shí)沒找到案例，曾經(jīng)見過(guò)。

3.6.3 顯示一個(gè)幾乎是0，一個(gè)又很大很大位數(shù)的數(shù)字

如上圖。

這個(gè)屬于數(shù)據(jù)本身有GCS，但是在Catalog的XY坐標(biāo)系選項(xiàng)卡里給它添加PCS然后應(yīng)用后，可能會(huì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

解決方法：在Catalog屬性頁(yè)的XY坐標(biāo)系選項(xiàng)卡里，選中原來(lái)的GCS然后應(yīng)用即可。

如果數(shù)據(jù)本身沒有PCS，應(yīng)該做的是投影操作。

3.6.4 大范圍的數(shù)據(jù)給了小范圍的投影

例如，整個(gè)中國(guó)地圖理應(yīng)跨越好幾個(gè)投影帶，卻給了某一個(gè)投影帶的投影坐標(biāo)系，這就會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。如下圖，紅框箭頭是鼠標(biāo)的位置

這個(gè)按理說(shuō)應(yīng)該用蘭伯特投影，但是卻給了一個(gè)UTM第49區(qū)的PCS，所以在中央經(jīng)線靠左很多的位置會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。

解決方法：這個(gè)直接做重投影即可。

以上四種錯(cuò)誤比較常見，但是手頭沒有案例，以后遇到再發(fā)上來(lái)吧。

總結(jié)一下：

4. 火星坐標(biāo)

火星坐標(biāo)這個(gè)東西很常見，出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)地圖上。例如百度、騰訊、谷歌等地圖。

出于保密等政治因素，地圖的GCS坐標(biāo)值，會(huì)被一種特殊的數(shù)學(xué)函數(shù)加密一次，會(huì)偏離真實(shí)坐標(biāo)數(shù)百米的距離，但是反饋到用戶端的卻是正確的位置信息（也就是說(shuō)你拿到GCS坐標(biāo)也沒用，拿GPS到實(shí)地跑跟拿著地圖定位，可能會(huì)偏出幾十米甚至一百米的距離）。

（以上內(nèi)容來(lái)自地理信息論壇）

本文作者：B站/博客園/CSDN/知乎：@秋意正寒