地图投影和配准.ppt

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投影变换

地图配准预备知识（复习）既然GIS是解决地理位置（未知）

怎样从GIS的角度去认识地球？GIS应该是从坐标系统开始的，然后带领我们一步步向前……GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系统的坐标系非常重要。GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）地球椭球体只不过是一个具有长半轴，短半轴和变率的椭球体，可以任意放置的，它没有为我们规定度量的起点，所以就有基准面的产生，而基准面就是规定了度量标准。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面.椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，一般意义上基准面与参考椭球体是同一个概念。
地面上选一点P，由P点投影到大地水准面P0点,使P0上的椭球面与大地水准面相切，此时过P0点的铅垂线与P0点的椭球面法线重合，切点P0称为大地原点。同时要使旋转椭球短轴与地球短轴相平行（不要求重合），达到本国范围内的大地水准面与椭球面十分接近，该椭球面称为参考椭球面。我国大地原点选在我国中部陕西省泾阳县永乐镇。地球椭球的参数可用a(长半径)、b（短半径）及α（扁率）表示。扁率α为总地球椭球与参考椭球（水准面）的区别对于地理坐标，只需要确定两个参数，即椭球体和大地基准面。（为什么？）有了基准面我们就可以操作了，我们的一切都是基于基准面的，为了说明这个，我还看了一下相关资料。

ENVI中的坐标定义文件存放在HOME\ITT\IDL70\products\envi45\map_proj文件夹下，三个文件记录了坐标信息：ellipse.txt椭球体参数文件datum.txt基准面参数文件map_proj.txt坐标系参数文件在ENVI中自定义坐标系分三步：定义椭球体、基准面和定义坐标参数第一步、添加椭球体
语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。这里将“Krassovsky，6378245.0，6356863.0”因为Envi下面有这个椭球体，我没有加。第二步、添加基准面语法为<基准面名称>,<椭球体名称>,<平移三参数>。这里将“Beijing-54,Krassovsky,-12,-113,-41”datum.txt末端。
第三步、定义坐标在ENVI任何用到投影坐标的功能模块中都可以新建坐标系(在任何地图投影选择对话框中，点击“New”按钮。)，这里我们选择Map->CustomizeMapProjection，如图所示，将相应的参数添加，这里添加的参数如图所示。注：投影类型选择TransverseMercator，Scalefactor填写0.9996，与Gauss-Kruger等同。Falseeasting中如果把带号，即39500000，得到的坐标就带有带号。
填写相关参数后，在map_proj.txt坐标系参数文件中看到，完毕。ERDAS中添加椭球体和基准面F:\ProgramFiles\LeicaGeosystems\GeospatialImaging9.2\etc\spheroid.tab记住一个椭球体可以有多个基准面基本语法为：
“椭球名称”{
“椭球序号”椭球体长半轴椭球体短半轴
“椭球名称”0000000
“基准面名称1”dx1dy1dz1rx1rz1ds1
“基准面名称2”dx2dy2dz2rx2rz1ds2
……….
}其中：“基准面名称”dxdydzrxrzds中，dx、dy、dz是x、y、z3个轴对于WGS84基准点的平移参数，单位为m。rx、ry、rz是x、y、z、3个轴对于WGS84基准点的旋转参数，单位为rad。Ds是对于WGS84基准点的比例因子。在更多的情况下椭球的基准面是基于它本身的。这时假定椭球的中心点是与没有经过任何平移或旋转的WGS84的基准面相重合，即这时椭球基准面的7个参数均为0，即这时椭球基准面的7个参数均为0。我国在使用克拉索夫斯基椭球和IAG75椭球时就是用椭球体本身为基准在spheroid.tab文件末尾加入如下语句即可，
"IAG75"{
7563781406356755.