“2000坐标”成了标配，你还不懂坐标系定义和转换？（含西安80WGS84转2000实操）

国⼟空间规划明确要求“统⼀采⽤2000国家⼤地坐系”和“1985年国家⾼程基准”作为空间定位基础，可是很多时候我们拿到的数据坐标并不是“2000国家⼤地坐标系”，需要进⾏坐标转换，这可就犯了难？其实不只是国⼟空间规划，其他需要应⽤ArcGIS的⾏业同理——

坐标系统是GIS数据重要的数学基础，⽤于表⽰地理要素、图像和观测结果的参照系统，坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显⽰其位置、⽅向和距离，缺少坐标系统的GIS数据是不完善的。本课，我们来学习下ArcGIS中坐标定义与转换的相关知识。

Part 1

ArcGIS中的坐标系统

ArcGIS中预定义了两套坐标系统，地理坐标系（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projectedcoordinate system）。

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地理坐标系

地理坐标系 (GCS) 使⽤三维球⾯来定义地球上的位置。

GCS中的重要参数包括⾓度测量单位、本初⼦午线和基准⾯（基于旋转椭球体）。

地理坐标系统中⽤经纬度来确定球⾯上的点位，经度和纬度是从地⼼到地球表⾯上某点的测量⾓。球⾯系统中的⽔平线是等纬度线或纬线，垂直线是等经度线或经线。这些线包络着地球，构成了⼀个称为经纬⽹的格⽹化⽹络。

那么问题来了，经纬度是啥呢？

GCS中经度和纬度值以⼗进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进⾏测量。纬度值相对于⾚道进⾏测量，其范围是 -90°（南极点）到 90°（北极点）。

经度值相对于本初⼦午线进⾏测量。其范围是 -180°（向西⾏进时）到180°（向东⾏进时）。

常⽤的坐标系都有哪些？ArcGIS中，中国常⽤的坐标系统为GCS_Beijing_19（Krasovsky_1940）GCS_Xian_1980（IAG_75）GCS_WGS_1984（WGS_1984）GCS_CN_2000（CN_2000）

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投影坐标系

投影坐标系是个啥？

将球⾯坐标转化为平⾯坐标的过程称为投影。

投影坐标系的实质是平⾯坐标系统，地图单位通常为⽶。投影坐标系在⼆维平⾯中进⾏定义。

与地理坐标系不同，在⼆维空间范围内，投影坐标系的长度、⾓度和⾯积恒定。投影坐标系始终基于地理坐标系，即：“投影坐标系=地理坐标系 投影算法函数“。我国的投影坐标系——

我们国家的投影坐标系主要采⽤⾼斯-克吕格投影，分为6度和3度分带投影，1:2.5万－1:50万⽐例尺地形图采⽤经差6度分带，1:1万⽐例尺的地形图采⽤经差3度分带。具体分带法是：

6度分带从本初⼦午线（度分带prime meridian）开始，按经差6度为⼀个投影带⾃西向东划分，全球共分60个投影带，中国跨13-23带；3度分带是从东经度分带1度30分经线（1.5°）开始，按经差3度为⼀个投影带⾃西向东划分，全球共分120个投影带，中国跨25-45带。ArcGIS中的投影坐标系——

在CoordinateSystems\\Projected Coordinate Systems\\Gauss Kruger\\Beijing 19⽬录中，我们可以看到四种不同的命名⽅式：

Beijing 19 (Xian 1980) 3 Degree GK CM 117E北京(西安1980) 3度带⽆带号

Beijing 19 (Xian 1980) 3 Degree GK Zone 25北京 (西安1980) 3度带有带号

Beijing 19 (Xian 1980) GK Zone 13北京 (西安1980) 6度带有带号

Beijing 19 GK Zone 13N / Xian 1980 GK CM 75E北京 (西安1980) 6度带⽆带号

注释：GK 是⾼斯克吕格，CM 是CentralMeridian ⼦午线，Zone是分带号，N是表⽰不显⽰带号。Part 2

ArcGIS定义坐标系

ArcGIS中所有地理数据集均需要⽤于显⽰、测量和转换地理数据的坐标系，该坐标系在 ArcGIS 中使⽤。如果某⼀数据集的坐标系未知或不正确，可以使⽤定义坐标系统的⼯具来指定正确的坐标系，使⽤此⼯具前，必须已获知该数据集的正确坐标系。

该⼯具为包含未定义或未知坐标系的要素类或数据集定义坐标系，位于ArcToolbox—Data management tools—Projectionsandtransfomations—Define Projections

Input Dataset：要定义投影的数据集或要素类CoordinateSystem：为数据集定义的坐标系统Part 3

ArcGIS投影转换

在数据的操作中，我们经常需要将不同坐标系统的数据转换到统⼀坐标系下，⽅便对数据进⾏处理与分析，软件中坐标系转换常⽤以下两种⽅式：1

采⽤已定义参数进⾏投影转换

ArcGIS软件中已经定义了坐标转换参数时，可直接调⽤坐标系转换⼯具，直接选择转换参数即可。⼯具位于ArcToolbox—Data

management tools—Projections andtransfomations——Feature—Project（栅格数据投影转换⼯具 Raster—Project raster），在⼯具界⾯中输⼊以下参数：

Inputdataset：要投影的要素类、要素图层或要素数据集

OutputDataset：已在输出坐标系参数中指定坐标系的新要素数据集或要素类。out_coor_system：已知要素类将转换到的新坐标系

GeographicTransformation:列表中为转换参数，以GCS_Beijing_19转为GCS_WGS_1984为例，各转换参数含义如下：Beijing_19_To_WGS_1984_1 15918 鄂尔多斯盆地Beijing_19_To_WGS_1984_2 15919 黄海海域Beijing_19_To_WGS_1984_3 15920 南海海域-珠江⼝Beijing_19_To_WGS_1984_4 15921 塔⾥⽊盆地Beijing_19_To_WGS_1984_5 15935 北部湾Beijing_19_To_WGS_1984_6 15936鄂尔多斯盆地

该⽅法转换后会有不同程度的偏差，需要进⾏地理配准或空间校正。2

三参数或七参数转换

当ArcGIS软件中不能⾃动实现投影间直接转换时，需要⾃定义七参数或三参数七参数或三参数实现投影转换，（⾸先你要获得参数）以七参数为例，转换⽅法如下：

⾃定义七参数地理转换

在ArcToolbox中选择Create CustomGeographic Transformation⼯具，在弹出的窗⼝中，输⼊⼀个转换的名字，如wgs84ToBJ。在定义地理转换⽅法下⾯，在Method中选择合适的转换⽅法如 COORDINATE_FRAME，然后输⼊七参数，即平移参数、旋转⾓度和⽐例因⼦，如图所⽰：

投影转换

打开⼯具箱下的Data management tools—Projections and Transformations>Feature>Project，在弹出的窗⼝中输⼊要转换的数据以及Output Coordinate System，然后输⼊第⼀步⾃定义的地理坐标系如wgs84ToBJ，开始投影变换，如图所⽰完成投影转换：

Part 4

西安80/WGS84转2000⼀.⽮量数据坐标系转换

⼯具：【⼯具箱⼯具：---数据管理⼯具--投影和变换----投影/批量投影】

原理：将西安80坐标系的数据 坐标系投影为西安80地理坐标系，然后再次操作投影为地理2000坐标系，最后重新认定2000投影坐标系步骤：

1.将原始80坐标系的⽮量数据投影为80地理坐标系，等待投影成功

2.定义刚刚⽣成的80地理坐标系的数据的坐标系为地理坐标系2000，保存

3.将定义为2000坐标系的影像重新投影

4.完成，结果

批量投影操作和单个投影⼀致，处理多个数据可以使⽤批量投影⼆.影像数据坐标系转换（WGS84转2000）

⼯具：【⼯具箱⼯具：---数据管理⼯具--投影和变换----栅格---投影栅格】

原理：将原理：wgs84坐标系的数据 坐标系投影为wgs84地理坐标系，然后再次操作投影为地理2000坐标系，最后重新认定2000投影坐标系步骤：

1.将原始84坐标系的影像数据投影为84地理坐标系，等待投影成功

2.定义刚刚⽣成的84地理坐标系的影像的坐标系为地理坐标系2000，保存

3.将定义为2000坐标系的影像重新投影

4.完成，查看最终结果