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北京中地时空数码科技有限公司湛凯MapGISK9基础平台培训MapGISK9五大功能版块2MapGISK9数据管理数字制图数据处理数据分析系统二次开发数据处理3图框生成投影变换误差校正数据处理数据处理矢量数据处理投影变换图形输入完毕后，经常需要将图形从一种坐标转换为另一种坐标，或从一种投影系转换为另一种投影系等，这就需要对图形进行投影变换。5投影变换基础知识•地图投影的基本问题：是如何将地球表面（椭球面或圆球面）表示在地图平面上，由于地球是椭球面或圆球面是不可展开的曲面，即不可能展开成平面，而地图又必须是一个平面，所以将地球表面展开成地图平面必然产生裂隙或褶皱；•投影：就是建立地球表面上点（Q，λ）和平面上的点（ｘ，ｙ）之间的函数关系式的过程；•投影变换：就是将不同的地图投影函数关系式变换的过程；6投影变换基础知识•北京54坐标系：解放后，东北黑龙江边境上同苏联大地网联测，推算出其坐标作为我国天文大地网的起算数据；因此，1954年北京坐标系是苏联1942年坐标系的延伸，其原点不在北京，而在苏联普尔科沃。该坐标系采用克拉索夫斯基椭球作为参考椭球，高程系采用正常高，以1956年黄海平均海水面为基准；缺点：误差累计较大、参考椭球和国际的不一致；•西安80坐标系：其大地原点设在西安永乐镇，简称西安原点。椭球参数选用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16界大会的推荐值。简称地球椭球参数或地球椭球；7投影变换基础知识•由德国数学家高斯提出，后经克吕格扩充并推导出计算公式，故称为高斯-克吕格投影，简称高斯投影，为了控制变形，本投影采用分带的方法；•6度分带从格林威治零度经线起，每6度分为一个投影带，全球共分为60个投影带；•3度分带法从东经1度30分算起，每3度为一带。这样分带的方法在于使6度带的中央经线均为3度带的中央经线；•我国1:2.5-1:50万地形图均采用6度分带；1:1万及更大比例尺地形图采用3度分带；8投影变换基础知识9由于高斯-克吕格投影每一个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，使用时只需变一个带号即可；中、小比例尺标准图框投影变换数据处理中、小比例尺非标准图框大比例尺标准图框大比例尺非标准图框四类图框生成类投影成批文件投影点要素线要素区要素小比例尺的标准图框•以1：1万为例，其他小比例尺的标准框生成方法与之类似；•第一步：单击“工具”—“生成梯形图框”—“生成1：1万图框”小比例尺的标准图框•第二步：设置起始点经纬度，以及椭球参数，设置类名，其它可以默认12注：起点经纬度就是图幅左下角的经纬度坐标小比例尺的标准图框•第三步：根据具体情况设置图框参数，“确定”，选择图框保存位置，这样，生成的图框自动添加到当前地图；13注意：“将左下角平移为原点”和“旋转底边水平”这两项一般不选。小比例尺的非标准图框•第一步：“工具”—“生成梯形图框”—“生成任意梯形图框”，•第二步：输入起始经纬度，去掉“绘制标准分幅图框”前的勾，这里以生成1：10万图框为例14小比例尺的非标准图框•第三步:设置投影参数，分别设置空间参照系类型、地理坐标系名称和投影类型15空间参照系地理坐标系投影坐标系小比例尺的非标准图框•第四步:点击“确定”后，弹出如下对话框，根据需要，对相应参数进行设置；•注意：“将左下角平移为原点”和“旋转底边水平”这两项一般不选。16小比例尺的非标准图框•第五步：设置好后，“确定”，选择保存位置，最后，生成的图框自动添加到当前地图。大比例尺的标准图框•以1：2000为例，其他大比例尺的标准框生成方法类似；•第一步：单击“工具”—“生成矩形图框”—“生成1：2000矩形图框”18大比例尺的标准图框•第二步：弹出“1：2000图框”如图，设置横纵向起始公里值、公里值间隔和选择矩形分幅方法，其他可采用默认设置，单击“确定”按钮，选择保存位置，即可生成1：2000标准图框；大比例尺的标准图框•1：2000标准图框如图：20大比例尺的非标准图框•以1：2000为例，其他大比例尺的非标准框生成方法类似；•第一步：单击“工具”—“生成矩形图框”—“生成任意矩形框”21大比例尺的非标准图框•矩形分幅方法为：任意矩形分幅；•设置起始公里值、结束公里值、公里值间隔•设置比例尺第二步：设置图框参数大比例尺的非标准图框•1：2000的非标准框，如下图23类投影•如图，分别栅格影像图（高斯大地坐标系北京54，3度分带38号带）和矢量图框（1：1万北京54，3度分带38号带），它们不能套合在一起，因为坐标位置不同，需要对图框进行投影转换；24类投影•第一步：单击“工具”——“投影变换”——“类投影”•第二步：打开图框25类投影•第三步：选择保存位置，设置目的空间参照系，设为“高斯大地坐标系北京54—3度分带38号带”，点击“应用”，确定即可；类投影•投影后，将栅格影像和图框套合显示如下图：27成批投影或转换•第一步：点击“工具”—投影变换—“成批投影或转换”，•第二步：打开源地理数据库和设置保存目的数据库位置，选择待变换的地理要素；28成批投影或转换•第三步：选择“投影变换”，弹出对话框，设置目的空间参照系，点击“执行”按钮，转换完毕。误差校正——在图形的扫描输入或是数字化过程中，由于操作的误差、数字化设备的精度以及图纸的变形等因素，使得输入的图形存在局部或整体的变形。为了减少输入图形的变形提高图形精度，要经过误差校正。30误差校正•误差的来源：在矢量化的过程中，由于操作误差，数字化设备精度、图纸变形等因素，使输入后的图形与实际图形所在的位置往往有偏差；有些图元，由于位置发生偏移，虽经编辑，很难达到实际要求的精度，说明图形经扫描输入或数字化输入后，存在着变形或畸变，须经过误差校正，清除输入图形的变形，才能使之满足实际工作的要求；31误差校正•误差的分类：源误差、处理误差和应用误差；其中数据处理误差远远小于数据源的误差，应用误差不属于数据本身的误差，因此误差校正主要是来校正数据源误差；•误差校正方法：全自动误差校正、交互式误差校正；•前者适合控制点较多，误差校正精度要求较高的图形，后者与之想反•注意：无论是交互式校正还是自动校正，都只能校正图形的变形而不能通过校正去改变图形的比例尺。32误差校正•全自动误差校正的基本原理：系统自动采集实际控制点和理论控制点的坐标值，并计算出实际控制点的误差系数，根据所得到的误差系数来依次校正点、注记、线、面要素；•误差校正需要三类文件：①、实际控制点文件：用点型或线型矢量化图像上的“+”字格网得到；②、理论控制点文件：根据文件的投影参数、比例尺、坐标系等在“投影变换”模块中所建立的一个相同大小的标准图框；③、待校正的点、注记、线、面要素；33误差校正•在地图编辑器里添加需要进行误差校正的要素，可以看到矢量化的文件已偏移到黑色的理论框外面；•图中红色方里格网是需要采集的实际值，黑色理论框提供对应的理论值全自动误差校正•第一步：在菜单栏空白处右键，将“采集校正控制点”命令勾上，菜单栏就会有如下图的工具条，点击“新建控制点文件”命令；35全自动误差校正•第二步：点击“设置控制点采集参数”命令，弹出如下设置对话框，根据数据情况，进行参数设置；36误差校正•第三步：将“方里格网.wl”设为当前编辑状态，点击“自动采集控制点”命令，如下图37误差校正•第四步：将“标准.wl”设为当前编辑状态，点击“自动采集理论控制点”命令，弹出理论值与匹配值对话框；单击确定38全自动误差校正•第五步：点击“另存控制点文件”按钮就完成保存控制点文件（*.pnt）。39全自动误差校正•第六步：单击“矢量校正”命令，弹出如图对话框，打开待校正的简单要素类，设置保存路径，选择“根据控制点校正”，并打开上一步保存的控制点.pnt文件，“校正”；•注记类校正步骤类似；40全自动误差校正•打开校正后的结果文件和标准框文件，查看校正结果套合情况。手动误差校正•采集实际值时同时输入理论值第一步：添加待校正的图层，将该图层设为当前编辑状态，点击“新建控制点文件”按钮；第二步：设置采集控制点参数，“采集实际值时是否同时输入理论值”前的打勾，并设置采集搜索范围和小数位数。42手动误差校正•第三步：选择采集实际控制点命令，在当前编辑的图层中点击选择已知控制点，弹出“是否选择该点”的对话框，点击“是”，弹出“输入控制点理论值”对话框，如图所示。同样的采集方法，依次输入多个控制点的信息，另存控制点文件；43手动误差校正•第四步：与全自动误差校正类似，单击“矢量校正”命令，弹出如图对话框，打开待校正的简单要素类，设置保存路径，选择“根据控制点校正”，并打开上一步保存的控制点.pnt文件，“校正”；•注记类校正步骤类似；44