2000坐标系转经纬度⼯具_原创程序坐标投影计算⼯具(下载
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今天要跟⼤家分享的软件是⼀款坐标投影计算⼩⼯具,提供北京54、西安80、WGS84和CGCS2000坐标系进⾏⾼斯投影和UTM投影正反算计算(投影坐标与地理坐标相互转换),提供地理坐标度分秒格式与⼗进制度度格式的相互转换。本软件不提供坐标系之间的相互转
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坐标系和投影是测绘和GIS专业⽐较基础但也⽐较容易弄晕乎的知识点,因此在介绍该软件功能之前,先给⼤家普及下坐标系和投影的相关知识,讲的不对的地⽅,欢迎拍砖。
1、坐标系和投影
1)坐标系
测绘⾥的坐标系包括⼤地坐标系(全球的)和地⽅坐标系(局部的),地⽅坐标系相对复杂(参数保密),本⽂仅讨论⼤地坐标系。我国常⽤的⼤地坐标系包括北京54、西安80、WGS84和CGCS2000坐标系。
⼤地坐标系是⼤地测量中以参考椭球⾯为基准⾯建⽴起来的坐标系,⼤地坐标系分为参⼼坐标系和地⼼坐标系2种。参⼼坐标系是以参考椭球的⼏何中⼼为原点的⼤地坐标系,⽐如我国的北京54坐标系和西安80坐标系,参⼼坐标系有⼤地原点(如西安⼤地原点);地⼼坐标系是以地球质⼼为原点建⽴的坐标系,⽐如WGS84和CGCS2000坐标系,地⼼坐标系没有⼤地原点。
⼤地坐标系包括地理坐标系和投影坐标系。地理坐标系为球⾯坐标,坐标值是经纬度,包括度分秒格式和各种⼗进制格式;投影坐标系为平⾯坐标,坐标值是XY坐标。
2)投影
地理坐标按照⼀定的⽅式进⾏投影计算可以转换成投影坐标,我国常⽤的投影⽅式包括⾼斯投影和UTM投影。UTM投影与⾼斯投影很相似,唯⼀差别就是UTM投影的⽐例系数是0.9996,⽽⾼斯投影的⽐例系数是1。下⾯以⾼斯投影为例介绍坐标投影。
假想有⼀个椭圆柱⾯横套在地球椭球体外⾯,并与某⼀条⼦午线(此⼦午线称为中央⼦午线)相切,椭圆柱的中⼼轴通过椭球体中⼼,然后⽤⼀定投影⽅法,将中央⼦午线两侧各⼀定经差范围内的地区投影到椭圆柱⾯上,再将此柱⾯展开即成为投影⾯(如上图所⽰),此投影为⾼斯投影。
⾼斯投影坐标系中的XY轴与ArcGIS软件或AutoCAD软件中的平⾯坐标系(笛卡尔平⾯坐标系)中的XY轴刚好是相反的(请看上图右侧的坐标系)。
⾼斯投影有严密的计算公式,通过⾼斯投影正算公式可以将地理坐标转换成投影坐标,通过⾼斯投影反算公式可以将投影坐标转换成地理坐标,下⾯要介绍的坐标投影计算软件就是根据这两个公式进⾏坐标转换计算,具体计算公式请问百度。
⾼斯投影计算有个重要的参数就是中央⼦午线也叫中央经线,因此需要引⼊6度带和3度带的概念,6度带是⾃0度经线起每隔经差6度⾃西向东分带(见下图),依次编号1,2,3,…,60,中央经线的经度⽤L0表⽰,它们的关系是:L0=6n-3(n为带号),我国范围内6度带有11个(43~53带);3度带从1.5度经线起每隔经差3度⾃西向东分带,依次编号1,2,3,…,120,中央经线的经度⽤L0表⽰,它们的关系是:L0=3n(n为带号),我国范围内3度带有22个(24~45带)。
UTM投影通常只采⽤6度分带,通常也只针对WGS84坐标系。
设置投影分带的⽬的是为了在全球范围内统⼀投影分带标准,但对于坐标投影计算⽽⾔,6度带和3度带的⽬的只是为了计算出中央经线。其实中央经线也可以⾃定义,⽐如选取离项⽬范围最近的整数倍经线作为中央经线,离中央经线距离越⼩,投影变形越⼩。
将地理坐标按照⾼斯投影计算公式转换成的投影坐标⼀般包括2种表达,⼀种是含投影带号的(如:Y=38457136.664,
X=2455475.927),另⼀种是不含投影带号的(如:Y=457136.664, X=2455475.927)。
3)经验⼩结
每个⼤地坐标系都有两套坐标值,分别是地理坐标(经纬度)和投影坐标(XY坐标);
相同⼤地坐标系的地理坐标与投影坐标可以通过投影正/反算公式进⾏相互转换,这种相互转换是严密的,不会产⽣误差;
本软件的主要功能就是相同⼤地坐标系中地理坐标与投影坐标之间相互转换,当然ArcGIS软件也有该功能,但要先将坐标值转换成图层后再进⾏转换操作,步骤相对繁琐。在后⾯的⽂章中会单独介绍ArcGIS软件中坐标系和投影的相关知识。
2、软件功能介绍
下⾯介绍的坐标投影计算⼩⼯具主要包括2个功能:
提供地理坐标与投影坐标的相互转换(坐标正反投影计算);
提供地理坐标度分秒格式与⼗进制度格式的相互转换。
1)坐标正反投影计算
该功能提供北京54、西安80、WGS84和CGCS2000坐标系进⾏⾼斯投影和UTM投影正反算计算。左
侧坐标列表为投影坐标,右侧坐标列表为地理坐标,中间的下拉框可以选择坐标系和投影⽅式,通过设置投影带和带号可以计算出中央经线,也⽀持⼿动输⼊中央经线进⾏转换(原理不是清楚的,慎⽤)。
还可以选择保留⼩数位数和输出数据列的分割符;右侧地理坐标列表中⽀持输⼊“经度-纬度”或者“纬度-经度”的坐标格式,只需要在经纬度下拉框中选择对应的“经纬度”或“纬经度”格式;投影坐标分为“去带号”和“保留带号”2种格式,可以根据需要选择。
2)地理坐标经纬度格式转换
该功能提供地理坐标的度分秒格式与⼗进制度格式之间的相互转换,该计算公式⽐较简单:
度分秒转⼗进制度:⼗进制度=度+分/60+秒/3600;
⼗进制度转度分秒:度=⼗进制度取整,分=(⼗进制度取⼩数*60)再取整,秒=(⼗进制度取⼩数*60)取⼩数*60。60进制计算器
该功能可以在Excel中实现。
3、注意事项
1)该软件对坐标输⼊格式有要求,坐标值通过逗号或制表符(Excel中数据列分隔⽅式)隔开,其他分割⽅式不⽀持;另外,度分秒的符号⽀持搜狗输⼊法中输出的度分秒符号;
2)该软件使⽤时结合⽂本编辑器和Excel软件进⾏操作会更⽅便;
3)该软件虽然简单易⽤,但需要对坐标系和投影知识⽐较熟悉才能正确使⽤;另外,该软件虽然经过了多年的实际⼯作验证,但本⼈不保证转换结果的准确,请验证后使⽤。
4、下载地址
提取码:7hh5
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