ArcGIS的投影操作对数据的影响

摘要：

ArcGIS提供了许多工具用于对数据投影，包括动态投影、定义投影、投影转换等等多种方面，有的只是改变数据的显示方式，有的改变源数据的坐标信息，有的改变数据的投影文件，具体什么工具起到什么作用，这里作一个简单的小结。

（1）动态投影（ArcMap）—— 改变显示方式，不改变数据

    动态投影指：改变ArcMap中的Data Frame（工作区）的空间参考或是对后加入到ArcMap工作区中数据的投影变换。

ArcMap的Data Frame（工作区）的坐标系统默认为第一个加载到当前Data Frame（工作区）的那个文件的坐标系统，后加入的数据，如果和当前工作区坐标系统不同，则ArcMap会自动做投影变换，把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示，但此时数据文件所存储的实际数据坐标值并没有改变，只是显示形态上的变化！因此叫动态投影。

    现这一点最明显的例子就是在Export Data时，用户可以选择是按this layer's source data（数据源的坐标系统导出），还是按照the Data Frame（当前工作区的坐标系统）导出数据。

（2）ArcCatalog中定义坐标系统 —— 只改变.prj投影文件，不改变源数据

    ArcCatalog中数据定义坐标系统描述，即在数据上鼠标右键->Properties->XY Coordinate System选项卡，这里可以通过New、Modify、Select、Import方式来为数据定义坐标系统描述。但有许多用户都认为在这里定义了数据的坐标系统信息后，其数据本身就发生了投影变换。其实不然，这里定义的数据坐标系统信息都对应到与该数据同名而后缀名为.prj的文件当中！如果把该文件删除，在ArcCatalog中重新查看（要在该数据的上层节点上Refresh刷新一下）该文件的坐标信息时，一样会显示为Unknown，并且数据的坐标值并没有发生实质上的投影变换，这里改的仅仅是对数据坐标系统信息的一个描述而已，这就好比我们每个人的基本信息登记卡，更改了登记信息，但并没有改变你这个人本身。因此数据文件中所存储数据的坐标值并没有真正的投影变换到你想要更改到的坐标系统下。

（3） 坐标转换

    首先，要弄清楚几种坐标表示方法。大致有三种坐标表示方法：经纬度和高程，空间直角坐标，平面坐标和高程。我们通常说的WGS-84坐标是经纬度和高程这一种，北京54坐标是平面坐标和高程这一种。

    再搞清楚转换的严密性问题，在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密的。举个例子，在WGS-84坐标和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。

    两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数法（包括布尔莎模型，一步法模型，海尔曼特等），即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点。可以使用三参数（莫洛登斯基模型），即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。

（4）ArcGIS坐标转换 —— 都用project工具，不具体介绍了。

• 地理转投影坐标系
• 投影转地理坐标系

（5）ArcGIS三参数、七参数精确转换椭球体

• 动态投影
• 创建投影模板批量转换投影