經緯度和公里網之間,怎麼互相轉換?


首先要確定地圖是不是高斯-克呂格投影。我國1:50萬和更大比例尺地形圖,都採用高斯-克呂格投影,而Google Maps採用的就不是,所以對於Google Maps公里網就沒有意義。感覺公里網只在讀紙地圖的時候估距離和面積有用,電子地圖的量算中好像很少使用它。假設您本來就用的是高斯-克呂格投影的地圖,的確有與公里網相互的需要,那麼就用專業軟體來做好了。ArcGIS就可以實現,操作如下:

1.若地圖圖像沒有經過配准(圖像上點位沒有與地圖坐標系建立對應關係),那麼先用ArcGIS配准,大概就是選幾個圖像上已知坐標的點,把它們的坐標輸進去,選擇地圖的投影,ArcGIS就會按照該投影和幾個點的已知坐標,計算圖像上所有點在該投影下的坐標值。ArcGIS提供豐富的投影系統,對於高斯-克呂格投影,需根據地圖所在的投影帶[1]選擇對應的投影。例如北京54坐標系下19分度帶的投影,在ArcGIS中的名稱為Beijing 1954 GK Zone 19。

2.對於本身已在高斯-克呂格投影系統中配準的地圖,ArcGIS本身就提供經緯度坐標和公里網坐標兩種坐標,所以其實已經完成了轉換。

可能這個方法沒有完全解決問題,因為還是沒給出轉換的公式。我認為,做粗轉換的話利用公里網的定義和地球的基本數據是可以將經緯網轉換為公里網,但要精確些,公式還是相當複雜的,畢竟地球嚴格來說不是圓的,所以最好還是依賴經過實踐檢驗的專業軟體。不知這種功能有沒有API。。

註:

[1]關於高斯-克呂格投影、投影帶和公里網的概念,可參考這篇文章:http://iask.sina.com.cn/b/10976212.html

參考:

ArcGIS幫助文檔

Georeferencing(配准):http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?id=3153pid=3144topicname=Georeferencing_a_raster_dataset

Define Projection:http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Define_Projection_(Coverage)

Transform:http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Transform_(Coverage)

ArcMap Projection Tutorial

http://www.gsd.harvard.edu/gis/manual/projections/index.htm#arcgis


對於這個問題的回答,可以用我以前寫的一篇博文。詳細如下:

經緯度和公里網之間進行轉化,首先知道,經緯度實際上是空間坐標(球面坐標),公里網實際上是投影坐標(平面)

1、
空間坐標(球面)

地心坐標:WGS84,國家2000坐標。

參心坐標:北京54,西安80,地方坐標(大都基於北京54坐標系建立的)。

表示方式:
大地坐標(L,B,H);空間直角坐標(x,y,z)。這兩種坐標都是基於球面的,前者單位是度,是常見的表示方式,後者單位是米,一般是為了同其他坐標進行轉化時才出現。大地坐標和空間直角坐標之間可以相互轉化,其轉化公示及參數是公開。

2、
投影(平面)


為了測繪及製圖展示等需求,常把球面坐標投影到平面上,就需要用到地圖投影,投影后的坐標採用平面直角坐標來表示。


表示方式:
平面直角坐標(x,y,h),單位是米。這裡的平面直角坐標和空間直角坐標雖然表示類似,但是他們是不同的坐標。常見投影包括:高斯克里格投影、墨卡托投影、web墨卡托投影。

高斯克里格投影:像撥開的橘子瓣,我國大中比例尺地圖均採用這種投影。

墨卡托投影:像棋盤,航海圖一般採用這種投影。

web墨卡托投影:與墨卡托投影類似,互聯網地圖採用的投影。墨卡托投影與web墨卡托投影關係詳見博文。

3、
常見數據的坐標和投影

GPS數據:一般是WGS84坐標,以大地坐標(經緯度)的形式展現,無投影。

地形圖:一般是北京54或西安80坐標,以平面直角坐標(米)展現,高斯克里格投影。

互聯網地圖:WGS84坐標(google
earth、google
map)、加密WGS84坐標(對WGS84坐標進行加密,如GCJ-02坐標或百度坐標),web墨卡托投影。

市政管線數據:地方坐標,以平面直角坐標(米)展現,高斯克里格投影。

4、
坐標轉換過程

坐標轉換涉及到空間坐標、平面坐標及投影。

1)三維轉換:不同橢球體間轉換,例如:WGS84&<——&>北京54,
WGS84&<——&>西安54,
西安54&<——&>北京54。常採用七參數法、三參數法。

2)二維轉換:同一橢球體下轉換,如:北京54&<——&>地方坐標(該地方坐標是基於北京54建立的),常採用四參數法。

不同橢球體的坐標轉換,需要用空間直角坐標來計算,採用三參數(1個點)或七參數(3個點);同一橢球體的坐標轉換,基於高斯平面坐標來計算,採用四參數(2個點),如果公共點多可以採用最小二乘法擬合,求取最佳參數。

以WGS84坐標轉地方坐標係為例,其流程為:WGS84——&>北京54——&>地方坐標,詳細步驟如下:

1)(B,L,H)84——(X,Y,Z)84,空間大地坐標到空間直角坐標的轉換。

2)(X,Y,Z)84——(X,Y,Z)54,坐標基準的轉換,即Datum轉換。通常有三種轉換方法:七參數、簡化三參數、Molodensky。

3)(X,Y,Z)54——(B,L,H)54,空間直角坐標到空間大地坐標的轉換。

4)(B,L)54——(x,y)54,
高斯投影正算。

5)(x,y)54——(x0,y0)54,地方坐標轉換,常用四參數法。

上述1-5步驟中,所有的轉換公式都是公開的,但是轉換參數有些是公開的,有些是非公開的。

公開參數步驟:1、3、4步驟需要的參數都是公開的。

待解參數步驟:2、4的參數是非公開的,需要找測繪部門去轉換申請,或利用同名點求取轉換的參數,步驟2,採用三參數(1個點)或七參數(3個點);步驟4,採用四參數(2個點),如果同名點多可以採用最小二乘法擬合,求取最佳參數。

坐標轉換公開的參數:同一空間坐標系統,大地坐標和直角坐標的轉換,空間坐標進行變換為投影坐標的參數。

坐標轉換非公開的參數:不同空間坐標系統,各坐標之間的轉化。

WGS84坐標轉地方坐標流程圖(圖片來自宏大測繪的博客)

地方坐標轉大地坐標流程圖(蔣小軍,2010)

5、
轉換工具

坐標轉換過程中,坐標轉換模型的參數是很關鍵的,需要找測繪部門購買或者自己計算。找同名點、計算轉換參數、利用公式及參數進行坐標計算。

Excel,可以用了計算參數、坐標轉換,可以實現批量轉換,缺點有時有些公式編寫比較困難,最小二乘法比較難實現。利用解一元多次方程,實現參數計算;利用普通公式計算,實現坐標批量轉化。

ArcGIS,有投影工具,七參數的坐標轉換工具,但是缺少轉換參數,缺少參數計算工具。

Matlab,可實現最小二乘法擬合,求取最佳坐標轉換參數。

此外,網上有一些坐標轉換相關軟體,很多實現了坐標轉換的所有功能,但是有些軟體要收費。

使用excel+arcGIS實現坐標轉換。Excel中計算坐標轉換參數。ArcGIS中提供了,
Beijing_1954_To_WGS_1984工具,高斯投影工具、墨卡托投影工具、任意坐標轉換工具(需要自己計算參數)。

6、
相關參考資料

北京54和西安80投影坐標系,高斯-克呂格投影http://blog.csdn.net/evilmojo/article/details/2825206

測量坐標系轉換及COORD轉換實例測量坐標系轉換及COORD轉換實例

使用ArcGIS實現WGS84經緯度坐標到北京54高斯投影坐標的轉換
使用ArcGIS實現WGS84經緯度坐標到北京54高斯投影坐標的轉換

ArcGIS中提供的北京54與wgs4坐標轉換方法及參數
ArcGIS中提供的北京54與wgs4坐標轉換方法及參數-bluntsword

坐標系統與投影變換及在ARCGIS中的應用坐標系統與投影變換及在ARCGIS中的應用

ArcGIS中的地理坐標系轉換方法參數(一)ArcGIS中的地理坐標系轉換方法參數(一)

ArcGIS中的地理坐標系轉換方法參數(二)ArcGIS中的地理坐標系轉換方法參數(二)

原文見我的博文:坐標、投影及坐標轉換-hhxxjyw


Mapgis公里網轉經緯網的方法:

l使用前提:已知所在地的dx、dy、dz
,如果不知道,問當地的測量人員或者自己計算

l轉換方法:(1)將待轉換坐標複製到文本文檔里,X在第一列,Y在第二列(不加帶號),兩列之間至少有1個空格

(2)打開MapGIS主菜單,選擇「實用服務」——「投影變換」l

(3)選擇「P投影轉換」——「U用戶文件投影轉換」l

l(4)選擇打開文件,打開剛才的待轉換坐標文本文件

l(5)設置為「按行讀取數據」、「Y-X順序」、「生成點」

l註:由於高斯平面直角坐標系與數學坐標系的X、Y相反,剛才的待轉換坐標是按X-Y的順序輸入,所以這裡選擇「Y-X順序」

l(6)按下圖所示設置「用戶投影參數」,尤其注意「平移X」處填入dy,「平移Y」處填入dx

(7)按下圖所示設置「結果投影參數」

l(8)點擊「投影變換」

l(9)點擊「寫到文件」,保存為txt文件,其中的xp即為對應點的經度,yp為緯度,如xp=911932.035,表示經度為91°19′32.035″

用mapgis把經緯網轉公里網原理類似,在轉換的時候一定要注意至少核查3個以上的點才行!!!


這個問題的表達有些問題,可能提問者對相關內容很不了解。經緯度是地理坐標系(叫經緯度坐標系可能容易理解些)下的坐標,應該對應所謂投影坐標系下的坐標;公里網是投影坐標系下按坐標值間隔劃分的網格,對應經緯度坐標系下的經緯網。我就當提問者要問經緯度和投影坐標如何轉換。

每種投影坐標系下都有公里網,包括我國常用的北京54、西安80等投影坐標系。北京54和西安80本身也定義了經緯度坐標系,這個地理坐標系下的坐標通過李婷所說的高斯-克呂格投影,得到對應的投影坐標系下的坐標。

GoogleMap也有公里網,它用的是所謂Web墨卡托投影投影,只不過對於使用GoogleMap服務的人來說,看到的是經緯度。其實,只要是用平面來顯示地圖的,都肯定是投影過的(地球是球狀,要在平面上表達出其表面,必然要投影),投影過就有公里網。

具體的轉換,每種投影坐標系都定義了其對應的經緯度坐標系和投影方法,有一套公式和參數,利用這套公式可以做正算和反算,所以問題中所說怎麼轉換要看是什麼坐標系。如果要跨坐標系(其實按標準術語來說,跨基準面做坐標轉換),比如由北京54的投影坐標計算WGS84經緯度,就牽涉到另一個坐標轉換,常用的有布爾莎7參數、Molodensky7參數、Molodensky5參數等方法,公式是簡單,但轉換參數卻跟區域相關,且屬於保密數據或要自己去測。

當然,很多軟體提供了坐標轉換功能,要看你具體的需要。如果是單純的坐標點轉換,網上有一個軟體叫Coord MG,功能比較強。如果你要跨基準面轉,還需要你有轉換參數。


定義好地圖的投影坐標系,這樣就能轉換經緯度和公里網了


如果是標準地形圖,還是有辦法轉化的,因為用的是高斯-克呂格投影。該投影按照投影帶中央子午線投影為直線且長度不變和赤道投影為直線的條件,確定函數的形式,從而得到高斯一克呂格投影公式。投影后,除中央子午線和赤道為直線外, 其他子午線均為對稱於中央子午線的曲線。設想用一個橢圓柱橫切於橢球面上投影帶的中央子午線,按上述投影條件,將中央子午線兩側一定經差範圍內的橢球面正形投影於橢圓柱面。將橢圓柱面沿過南北極的母線剪開展平,即為高斯投影平面。取中央子午線與赤道交點的投影為原點,中央子午線的投影為縱坐標x軸,赤道的投影為橫坐標y軸,構成高斯克呂格平面直角坐標系。將經緯坐標,轉化為地形圖坐標比較容易辦,手算即可.分三步:一、確定投影帶:投影的方法,在比例尺 1:2.5萬-1:50萬圖上採用6°分帶,對比例尺為 1:1萬及大於1:1萬的圖採用3°分帶。 二、換算,就用三角函數將球體上的坐標(經緯)換算為投影的圓柱坐標三、轉化為地圖方里坐標
我國規定將各帶縱坐標軸西移500公里,即將所有y值加上500公里,坐標值前再加各帶帶號以18帶為例,原坐標值為y=243353.5m,西移後為y=743353.5,加帶號通用坐標為y=18743353.5 。
http://www.dsac.cn/Software?cate=13744


是不是有個換算公式,但是不準確


利用mapgis把經緯度轉公里網,百度上查的,希望幫到你


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