基于ArcGIS的CGCS2000坐标转换

关键词：ArcGIS；CGCS2000；坐标转换

1引言

在我国，由于工作需要，各个城市基本上建立了城市独立坐标系统。在实际作业中，所有测绘工作都是基于地方坐标系进行，包括地形图测绘、地理国情普查、土地变更调查等。在全国范围内，为了建立统一的基准，实现各个省市地区的数据共享，实现统一管理，我国建立了CGCS2000国家大地坐标系。

因此，需要将所有的基础地理信息数据由本地坐标系转换到CGCS2000国家大地坐标，而且包括原有的1954北京坐标系、1980西安坐标系的基础地理信息数据均要转换到CGCS2000国家大地坐标系。在实际工作中，主要应用到的基础地理信息数据包括控制点数据、矢量数据和栅格数据等。

2基础测绘成果转换到CGCS2000坐标系

国家测绘局在启用CGCS2000坐标系的同时，发布了《启用2000国家大地坐标系实施方案》和《现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南》。实施方案中指出，地方的地理信息数据库，应该建立与CGCS2000国家大地坐标系之间的转换关系，并且转换成CGCS2000国家大地坐标系。

地方坐标系转换到CGCS2000国家大地坐标系，在城市地区可以采用平面四参数方法进行转换。主要的过程主要有：(1) 建立4个以上控制点的控制点对，既有地方坐标系的成果，又有CGCS2000国家大地坐标系的成果；(2) 利用坐标对数据计算出平面四参数；(3) 评估转换参数的精度,精度达到要求，即可以进行坐标转换。

3基于矢量数据的坐标转换

在ArcGIS中的矢量数据以地形图数据为主，地形图的绘制，主要是在城市独立坐标系统下进行的，将城市独立坐标系下的地形图转换到CGCS2000国家大地坐标系，可以采用ArcGIS空间校正功能。ArcGIS的空间校正工具是将图层的坐标从一个位置转换到另一位置，实际上就是将图层进行坐标转换，需要进行缩放、平移和旋转。变换过程是针对某一要素类内的所有要素统一执行的，通常用于将以数字化仪创建的数据转换成地图上所表示的实际单位。具体实现步骤如下：

(2) 添加空间校正工具，在空间校正-校正数据中设置要转换的图层，把需要转换的图层进行打钩，如图2所示。

图2 转换图层设置

(3) 定义空间校正方法，设置空间校正的坐标转换对，及在ArcGIS中点空间校正-链接-打开链接文件，通过查看链接表可以看到坐标转换的残差基本情况，判断是否有粗差出现，如果出现粗差，需要剔除后重新导入计算，直至合格为止。此步骤是通过已有的坐标转换对，利用ArcGIS的空间校正方法，实现坐标转换参数的获取，如图3所示。

图3 ArcGIS定义空间校正

(4) 进行矢量数据坐标转换，即点击空间校正-校正，即完成数据的转换。

(5) 完成数据的转换后，需要在其属性中定义正确的坐标信息，才能显示出来。

4基于栅格数据的坐标转换

栅格数据的坐标转换主要对象为航片、卫片和无人机拍摄的影像数据，数据格式主要为tiff、img格式等。在ArcGIS中,栅格数据的坐标转换与矢量数据的坐标转换操作步骤类似，也是通过选取坐标转换对进行坐标转换，不同的是坐标转换的对象是栅格数据。

图5 ArcGIS栅格配置工具表

(2) 添加坐标转换对，设置空间校正的坐标转换对。坐标转换对是已有的坐标对，事先可以放置在Excel中，在这里直接导入数据即可，如图6所示。

图6 ArcGIS中添加坐标转换对

(3) 点击栅格配准-更新栅格配准，或者将数据重新导出，及完成栅格数据的坐标转换。

5转换的精度分析

图8 外符合精度

图9 是栅格转换后与矢量图的叠加效果，可以看出转换到CGCS2000的影像图与地形图叠加效果好，满足相关规范要求。

图9 转换效果图

6结论

参考文献

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