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地理信息系统（7）
1. 椭球体、基准面及地图投影
GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系统的坐标系非常重要。GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。
WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
上述3个椭球体参数如下：
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。
地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换，如果有人说：该点北京54坐标值为X=4231898,Y=，实际上指的是北京54基准面下的投影坐标，也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。
2. GIS中基准面的定义与转换
虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。假如精度要求不高，可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系；假如精度要求较高，如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统，则需要自定义基准面。
GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义，转换通过相似变换方法实现，具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴，Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴，那么自定义基准面的7参数分别为：三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角；最后是比例校正因子，用于调整椭球大小。
美国国家测绘局(National Imagery and Mapping Agency)公布了世界大多数国家的当地基准面至WGS1984基准面的转换3参数(平移参数)，可从&&下载，其中包括有香港Hong
Kong 1963基准面、台湾 Hu-Tzu-Shan 基准面的转换3参数，但是没有中国大陆的参数。
实际工作中一般都根据工作区内已知的北京54坐标控制点计算转换参数，如果工作区内有足够多的已知北京54与WGS84坐标控制点，可直接计算坐标转换的7参数或3参数；当工作区内有3个已知北京54与WGS84坐标控制点时，可用下式计算WGS84到北京54坐标的转换参数(A、B、C、D、E、F)：x54
= AX84 + BY84 + C，y54 = DX84 + EY84 + F，多余一点用作检验；在只有一个已知控制点的情况下(往往如此)，用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时精度也足够了。
从Mapinfo中国的URL()可下载到包含北京54、西安80坐标系定义的Mapinfow.prj文件，其中定义的北京54基准面参数为：(3,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0)，西安80基准面参数为：(31,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0)，文件中没有注明其参数的来源，我发现它们与Mapinfo参考手册附录G&定义自定义基准面&中的一个例子所列参数相同，因此其可靠性值得怀疑，尤其从西安80与北京54采用相同的7参数来看，至少西安80的基准面定义肯定是不对的。因此，当系统精度要求较高时，一定要对所采用的参数进行检测、验证，确保坐标系定义的正确性。
3. GIS中地图投影的定义
我国的基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万，1:100万)中，大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger)，又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)；小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影(Lambert
Conformal Conic)；海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator)，我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。&
在MapX中坐标系定义由基准面、投影两部分参数组成，方法如下：
CoordSys.Set(Type, [Datum], [Units], [OriginLongitude], [OriginLatitude],&
[StandardParallelOne], [StandardParallelTwo], [Azimuth], [ScaleFactor],&
[FalseEasting], [FalseNorthing], [Range], [Bounds], [AffineTransform])&
其中参数：Type表示投影类型，Type为1时地图坐标以经纬度表示，它是必选参数，它后面的参数都为可选参数；
Datum为大地基准面对象，如果采用非地球坐标(NonEarth)无需定义该参数；
Units为坐标单位，如Units为7表示以米为单位；
OriginLongitude、OriginLatitude分别为原点经度和纬度；
StandardParallelOne、StandardParallelTwo为第一、第二标准纬线；
Azimuth为方位角，斜轴投影需要定义该参数；
ScaleFactor为比例系数；
FalseEasting, FalseNorthing为东伪偏移、北伪偏移值；
Range为地图可见纬度范围；
Bounds为地图坐标范围，是一矩形对象，非地球坐标(NonEarth)必须定义该参数；&
AffineTransform为坐标系变换对象。
相应高斯-克吕格投影、兰勃特投影、墨卡托投影需要定义的坐标系参数序列如下：
高斯-克吕格：投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
中央经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
比例系数(ScaleFactor)，
东伪偏移(FalseEasting)，北纬偏移(FalseNorthing)
兰勃特: 投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
中央经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
标准纬度1(StandardParallelOne)，标准纬度2(StandardParallelTwo)，
东伪偏移(FalseEasting)，北纬偏移(FalseNorthing)
墨卡托: 投影代号(Type)，基准面(Datum)，单位(Unit)，
原点经度(OriginLongitude)，原点纬度(OriginLatitude)，
标准纬度(StandardParallelOne)
在城市GIS系统中均采用6度或3度分带的高斯-克吕格投影，因为一般城建坐标采用的是6度或3度分带的高斯-克吕格投影坐标。高斯-克吕格投影以6度或3度分带，每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网，投影带中央经线投影后的直线为X轴(纵轴，纬度方向)，赤道投影后为Y轴(横轴，经度方向)，为了防止经度方向的坐标出现负值，规定每带的中央经线西移500公里，即东伪偏移值为500公里，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，因此规定在横轴坐标前加上带号，如(55933)其中21即为带号，同样所定义的东伪偏移值也需要加上带号，如21带的东伪偏移值为米。
假如你的工作区位于21带，即经度在120度至126度范围，该带的中央经度为123度，采用Pulkovo 1942基准面，那么定义6度分带的高斯-克吕格投影坐标系参数为：(8，3，0，1，)。
那么当精度要求较高，实测数据为WGS1984坐标数据时，欲转换到北京54基准面的高斯-克吕格投影坐标，如何定义坐标系参数呢？你可选择WGS 1984(Mapinfo中代号104)作为基准面，当只有一个已知控制点时(见第2部分)，根据平移参数调整东伪偏移、北纬偏移值实现WGS84到北京54的转换，如:(8，104，7，123，0，1，，-200)，也可利用
AffineTransform坐标系变换对象,此时的转换系数(A、B、C、D、E、F)中A、B、D、E为0，只有X、Y方向的平移值C、F ；当有3个已知控制点时，可利用得到的转换系数(A、B、C、D、E、F)定义 AffineTransform坐标系变换对象，实现坐标系的转换，如：(8，104，7，123，0，1，，map.AffineTransform)，其中AffineTransform定义为AffineTransform.set(7，A、B、C、D、E、F)(7表示单位米)；当然有足够多已知控制点时，直接求定7参数自定义基准面就行了。
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WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系
发布时间： 9:15:03
编辑：www.fx114.net
本篇文章主要介绍了"WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系"，主要涉及到WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系方面的内容，对于WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系感兴趣的同学可以参考一下。
一般来讲，GPS直接提供的坐标（B,L,H）是1984年世界大地坐标系(WordGeodetic System 1984即WGS-84)的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。而在实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y,），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。
&&& GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。现就上述几种坐标系进行简单介绍，供大家参阅，并提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。
1、1984世界大地坐标系
&&& WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。WGS-84坐标系的定义是：原点是地球的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定义的地极（CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z，X轴构成右手坐标系。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐值，采用的两个常用基本几何参数：
长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.。
2、1954北京坐标系
&&& 1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。其长半轴a=6378245，扁率f=1/298.3。1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。　　
3、1980西安坐标系
&&& 1978年，我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。属参心大地坐标系。1980年西安坐标系Xi'anGeodetic Coordinate System 1980 采用1975国际椭球,以JYD1968.0系统为椭球定向基准,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇,采用多点定位所建立的大地坐标系.其椭球参数采用1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐值,它们为:其长半轴a=6378140m;扁率f=1/298.257。
4 高斯平面直角坐标系和UTM
&&& 一般的地图均为平面图,其对应的也是平面坐标.因此,需要将椭球面上各点的大地坐标,按照一定的数学规律投影到平面上成为平面直角坐标.目前世界各国采用最广泛的高斯- 克吕格投影和墨卡托投影(UTM)均是正形投影（等角投影）， 即该投影在小区域范围内使平面图形与椭球面上的图形保持相似。为了限制长度变形,，根据国际测量协会规定,将全球按一定经差分成若干带。我国采用6度带或3度带，6度带是自零度子午线起每隔经度。
&&& 高斯平面直角坐标系一般以中央经线（L0）投影为纵轴X, 赤道投影为横轴Y，两轴交点即为各带的坐标原点。为了避免横坐标出现负值，在投影中规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴。为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号，如(655933m)，其中21即为带号。 城建坐标多采用三度带的高斯-克吕格投影。同一坐标系下的大地坐标（即经纬度坐标B,L）与其对应的高斯平面直角坐标（x，y）有严格的转换关系。现行的测绘的教科书的一般都有。
5、 地方独立坐标系
&&& 在我国许多城市测量与工程测量中，若直接采用国家坐标系下的高斯平面直角坐标，则可能会由于远离中央子午线，或由于测区平均高程较大，而导致长度投影变形较大，难以满足工程上或实用上的精度要求。另一方面，对于一些特殊的测量,如大桥施工测量，水利水坝测量，滑坡变形监测等，采用国家坐标系在实用中也会很不方便。因此，基于限制变形，以及方便实用，科学的目的，在许多城市和工程测量中,常常会建立适合本地区的地方独立坐标系。建立地方独立坐标系，实际上就是通过一些元素的确定来决定地方参考椭球与投影面.地方参考椭球一般选择与当地平均高程相对应的参考椭球，该椭球的中心，轴向和扁率与国家参考椭球相同。其椭球半径α1增大为:α1=α+Δα1,Δα1=Hm+ζ0式中:Hm为当地平均海拔高程,ζ0为该地区的平均高程异常。而地方投影面的确定中,选取过测区中心的经线或某个起算点的经线作为独立中央子午线.以某个特定方便使用的点和方位为地方独立坐标系的起算原点和方位,并选取当地平均高程面Hm为投影面。
&&& 既然说到了不同的坐标系，就存在坐标转换的问题。关于坐标转换，首先要搞清楚转换的严密性问题，即在同一个椭球里的坐标转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换这时不严密的。例如，由1954北京坐标系的大地坐标转换到954北京坐标系的高斯平面直角坐标是在同一参考椭球体范畴内的坐标转换，其转换过程是严密的。由1954北京坐标系的大地坐标转换到WGS-84的大地坐标，就属于不同椭球体间的转换。
&&& 不同椭球体间的坐标转换在局部地区的采用的常用办法是相似变换法，即利用部分分布相对合理高等级公共点求出相应的转换参数。一般而言，比较严密的是用七参数的相似变换法，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，如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数，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。
如果不考虑高程的影响，对于不同椭球体下的高斯平面直角坐标可采用四参数的相似变换法，即四参数（x平移，y平移，尺度变化m，旋转角度α）。如果用户要求的精度低于20米，在一定范围（2＇＊2＇）内，就直接可以用二参数法（ΔB，ΔL）或（Δx，Δy）修正。但在实际操作中，这也取决于选取的公共点是否合理，并保证其足够的精度。
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利用手持gps坐标转换坐标系统准么手持机里面有北京54坐标系6度带的点的数据.将手持机参数设置更改成WGS84下的经纬度,该点的数据就自动变为经纬度的值是准的么?（就是利用手持机实现坐标值在两个系统间的转换是否严密）求高手?
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1.75亿学生的选择
你好,这个准确度要看你怎么理解了,手持机里WGS84测量的经纬度本身就是有偏差的,北京54坐标测量的直角坐标系同样是有偏差；只是在你没有3参的时候,测量的点数据WGS84坐标误差相对于北京54坐标能小点,只有在输入3参之后北京54坐标测出的数据误差才会和WGS84误差接近或者更准确.“陕西天脉导航信息有限公司”GARMIN代理（GARMIN官网可以查到）,联系人（侯工）希望可以帮到您,如果还有什么不明白的,可随时上我们网上看看,与我们联系!
我想知道的是已经知道某点的准确北京54坐标，把坐标输入手持机，转换出来的经纬度是不是准的。
这个是准确的！
我一直有疑问，就是手持机内置的北京54坐标系6度带坐标和WGS84下的经纬度的转换关系，是不是全国通用并且准确严密。谢谢你的回答
手持机自带的转换关系是是通用的，但是北京54坐标和西安80坐标在不同的地区要修改为当地的中央经线的，否则坐标不准确！
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mapgis与supermap(超图)格式互转及配准和坐标转换(北京54转西安80)
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<span STYLE="CoLor: #.Shape文件字段长度不能超过10个字节，英文10个，汉字5个。原因：DBF数据库的限制
解决方法：可以将其转入geodatabase，就不再有这个限制了。
2.如上图，shape中Alias(别名)修改后在再次载入时丢失，可以将其转为.lyr格式，便可以存储下来。
3.转换e00格式的入口：
a.&ArcCatalog中：tools-extentions载入Data&Interoperability
b.左侧列表中便可看到
c.双击后&可以进行数据格式转换了
4.&e00格式是不能显示的，通常还要再转成coverage才能显示
5.为什么vs2003.net不能访问arcgis9.2的组件库？
因为使用arcgis9.2的组件库必须安装vs2005.net才行。
6.增加ArcToolbox的功能
6.1ArcToolbox树根节点点右键，弹出菜单中Add&Toolbox
6.2&选择下拉菜单中的Toolboxes，选择相应系统未添加和自己添加的功能。
7.转出E00格式
1.载入要转换的feature
2.设置转换参数
3.要转换的类型，这里选了E00
4.输出路径
6.设置投影信息
参考资料：
Arcinfo作为全球GIS领域的主流软件，它的数据格式（如E00、shp等）也日渐成为行业中的通用格式，广大MAPGIS用户也经常需要在Arcinfo和MAPGIS之间进行数据转换。从MAPGIS5.0版本以来，MAPGIS就增加了与E00数据之间相互转换的功能，MAPGIS6.5版本则新增与shp格式之间的转换，这些极大得方便了用户对于数据保存、交换的要求。
由于软件和数据结构存在的差异，因此转换过程需要注意一些要点，才能最大程度的保证转换结果的完整性，以下事项仅针对E00数据转换。
一、&MAPGIS点、线、区到E00的转换
1.&属性字段名称长度不超过10个字符（5个汉字）
超过10个字符在mapgis转换到E00时没有异常现象，但在Arcinfo中导入成coverage时就会出现报错信息，无法导入成功。此外注意，区文件转换的时候还要保证弧段属性字段也不能超过10个字符。
2.&MAPGIS数据压缩存盘
3.&在“文件转换”模块中，执行“500点自动打断”和“ID重设”功能，其中“500点自动打断”针对线和区文件。
4.&区文件转为E00数据后，在ARCINFO中导入后有时会发生少区的情况，此时需要在ARCINFO中重建build或clean，则缺少的区将产生并保持原有属性。
5.&如何在mapgis到arcinfo转换中保持原有图形参数（符号、线型、颜色等）
和mapgis不同，arcinfo中coverage格式默认并不带有参数信息，如果要看到线型、颜色、符号等变化，需要进行类似mapgis中“属性赋参数”或“统改参数”的功能。所以，如果想看到与mapgis相同的参数，可以在mapgis中增加一个整型属性字段，该属性记录某一类型参数（在&mapgis中“根据参数赋属性”）。转换到arcinfo后，即可利用该字段选择合适图形参数来进行显示了。
二、&E00转换为MAPGIS点、线、区格式
E00转换为点、线、区时，基本上都能够保证数据的完整性，在转换的时候，可以指定属性字段作为转换后文件的颜色值，相当于批量属性赋参数的功能了。
以上是个人做E00数据转换时的点滴经验，仅供参考，广大用户在实际工作中如碰到E00转换问题，也非常欢迎进行交流
<span STYLE="CoLor: #.Shape文件字段长度不能超过10个字节，英文10个，汉字5个。原因：DBF数据库的限制
解决方法：可以将其转入geodatabase，就不再有这个限制了。
2.如上图，shape中Alias(别名)修改后在再次载入时丢失，可以将其转为.lyr格式，便可以存储下来。
3.转换e00格式的入口：
a.&ArcCatalog中：tools-extentions载入Data&Interoperability
b.左侧列表中便可看到
c.双击后&可以进行数据格式转换了
4.&e00格式是不能显示的，通常还要再转成coverage才能显示
5.为什么vs2003.net不能访问arcgis9.2的组件库？
因为使用arcgis9.2的组件库必须安装vs2005.net才行。
6.增加ArcToolbox的功能
6.1ArcToolbox树根节点点右键，弹出菜单中Add&Toolbox
6.2&选择下拉菜单中的Toolboxes，选择相应系统未添加和自己添加的功能。
7.转出E00格式
1.载入要转换的feature
2.设置转换参数
3.要转换的类型，这里选了E00
4.输出路径
6.设置投影信息
参考资料：
Arcinfo作为全球GIS领域的主流软件，它的数据格式（如E00、shp等）也日渐成为行业中的通用格式，广大MAPGIS用户也经常需要在Arcinfo和MAPGIS之间进行数据转换。从MAPGIS5.0版本以来，MAPGIS就增加了与E00数据之间相互转换的功能，MAPGIS6.5版本则新增与shp格式之间的转换，这些极大得方便了用户对于数据保存、交换的要求。
由于软件和数据结构存在的差异，因此转换过程需要注意一些要点，才能最大程度的保证转换结果的完整性，以下事项仅针对E00数据转换。
一、&MAPGIS点、线、区到E00的转换
1.&属性字段名称长度不超过10个字符（5个汉字）
超过10个字符在mapgis转换到E00时没有异常现象，但在Arcinfo中导入成coverage时就会出现报错信息，无法导入成功。此外注意，区文件转换的时候还要保证弧段属性字段也不能超过10个字符。
2.&MAPGIS数据压缩存盘
3.&在“文件转换”模块中，执行“500点自动打断”和“ID重设”功能，其中“500点自动打断”针对线和区文件。
4.&区文件转为E00数据后，在ARCINFO中导入后有时会发生少区的情况，此时需要在ARCINFO中重建build或clean，则缺少的区将产生并保持原有属性。
5.&如何在mapgis到arcinfo转换中保持原有图形参数（符号、线型、颜色等）
和mapgis不同，arcinfo中coverage格式默认并不带有参数信息，如果要看到线型、颜色、符号等变化，需要进行类似mapgis中“属性赋参数”或“统改参数”的功能。所以，如果想看到与mapgis相同的参数，可以在mapgis中增加一个整型属性字段，该属性记录某一类型参数（在&mapgis中“根据参数赋属性”）。转换到arcinfo后，即可利用该字段选择合适图形参数来进行显示了。
二、&E00转换为MAPGIS点、线、区格式
E00转换为点、线、区时，基本上都能够保证数据的完整性，在转换的时候，可以指定属性字段作为转换后文件的颜色值，相当于批量属性赋参数的功能了。
以上是个人做E00数据转换时的点滴经验，仅供参考，广大用户在实际工作中如碰到E00转换问题，也非常欢迎进行交流
mapgis到arcgis转换问题　wp到shapefile
国土调查的数据大部分为mapgis的wt\wl\wp格式
而现在做空间分析比较常使用的是arcgis平台
首先需要将mapgis文件转至arcgis或arcview支持的shapefile文件
在转换的过程中，一般比较关注的空间属性和几何属性的正确性
至于图例等信息也可以实现，有人做了专门研究，但必须开发较为复杂的转换程序，在此不详谈此方面
常见的问题解释：
mapgis文件转换过去后属性丢失严重：
１.使用的mapgis转换工具版本不同，效果也不同，我使用mapgis6.5&0303版本好像好些；
２.是否拓扑通过，因为shapefile文件是没有拓扑，所以相应的在mapgis平台下应该做详细的拓扑检查；
３.大文件的mapgis文件需要比较大的磁盘空间，最好C盘空闲大些，而且在转换里尽量不要再做其它操作，否则文件可能丢失较多；
转换完成后还可能有的问题：
arcgis空间分析时出现错误，证明文件有问题，应该进行check&geometry；
Why&does&the&Check&Geometry&tool&sometimes&find&errors&in&ArcSDE&feature&classes?
All&feature&geometries&in&ArcSDE&must&pass&a&series&of&validation&rules&before&they&are&stored&in&the&RDBMS.&These&rules&ensure&that&they&meet&the&fundamental&definitions&of&their&spatial&geometry&type.&However,&the&Check&Geometry&command&in&ArcToolbox&will&sometimes&report&back&with&"short&segments"&and&"self&intersections"&for&line&and&polygon&features&in&ArcSDE.&What&do&these&errors&mean,&if&by&definition&geometries&stored&in&ArcSDE&are&spatially&valid?
Short&segments&and&self&overlaps&occur&when&vertices&within&a&geometry&are&considered&coincident.&Though&ArcSDE's&shape&validation&rules&ensure&that&no&two&vertices&within&a&geometry&are&stored&with&the&exact&same&coordinates,&the&Check&Geometry&command&looks&for&topological&coincidence&rather&than&exact&coincidence.&The&distance&within&which&coordinates&are&considered&to&be&topologically&coincident&is&based&on&a&cluster&tolerance&factor,&which&in&turn&is&based&on&the&precision&of&the&feature&class's&spatial&reference.&This&cluster&tolerance&is&the&same&as&the&default&value&defined&for&a&topology&in&a&feature&dataset&of&the&same&precision,&which&is&approximately:
2/precision&(map&units)
e.g.&for&a&dataset&with&a&precision&of&1000&and&map&units&of&meters,&the&default&cluster&tolerance&is&approximately&0.002&meters.
It's&important&to&keep&in&mind&that&while&the&errors&reported&by&the&Check&Geometry&command&do&not&indicate&violations&of&ArcSDE's&shape&validation&rules,&they&should&not&be&ignored&since&they&indicate&conditions&in&which&topological&operations&based&on&the&same&cluster&tolerance&may&not&give&the&expected&results.&Therefore&if&the&Check&Geometry&command&finds&short&segments&or&self&intersections&in&ArcSDE&data,&this&indicates&that&the&source&data&was&imported&at&too&low&a&precision.
The&Repair&Geometry&command&can&be&used&to&fix&these&errors.&However,&this&command&is&not&intended&for&use&on&data&in&ArcSDE&and&is&only&enabled&for&data&in&personal&geodatabases&and&shapefiles.&The&Repair&Geometry&command&fixes&short&segments&and&self-intersections&by&snapping&topologically&coincident&vertices&together.&This&a&valid&method&for&repairing&errors&in&source&data&for&ArcSDE,&since&these&errors&are&generally&due&to&issues&with&the&data&collection&technologies&or&methodologies.&In&fact,&it&is&recommended&that&errors&found&by&the&Check&Geometry&command&be&repaired&in&the&source&data&before&it&is&imported&into&ArcSDE.&If&however,&the&Check&Geometry&finds&additional&errors&in&the&data&after&it&is&imported&into&ArcSDE,&this&indicates&that&the&data&was&imported&at&too&low&a&precision.&The&correct&way&to&resolve&these&errors&is&to&re-import&the&data&at&a&higher&precision.
For&more&information&about&precision,&and&how&to&choose&an&appropriate&value&for&your&data,&refer&to&the&ArcGIS&Desktop&Help&and&browse&from&the&Contents&tab&to:&Building&a&Geodatabase&&&Creating&New&Items&in&a&Geodatabase&&&Setting&an&appropriate&Geodatabase&Spatial&Domain.
For&more&information&about&ArcSDE's&shape&validation&rules,&use&the&following&link&to&the&ArcSDE&Developer&Help&and&browse&from&the&Contents&tab&to:&Getting&Started&&&Geometry&&&Introducing&Geometry&&&Shape&Validation.
坐标系专题－修改中
坐标是GIS数据的骨骼框架，能够将我们的数据定位到相应的位置，为地图中的每一点提供准确的坐标。
&&&&&&&&ArcGIS自带了多种坐标系统，在${ArcGISHome}\Coordinate&Systems\目录下可以看到三个文件夹，分别是Geographic&Coordinate&Systems、Projected&Coordinate&Systems、Vertical&Coordinate&Systems，中文翻译为地理坐标系、投影坐标系、垂直坐标系。
&&&&&&&&关于地理坐标系和投影坐标系的区别，网络上有相关的文章介绍－－地理坐标系与投影坐标系的区别，简而言之，投影坐标系＝地理坐标系＋投影过程。
1&Geographic&Coordinate&Systems
&&&&&&&&在Geographic&Coordinate&Systems目录中，我们可以看到已定义的许多坐标系信息，典型的如Geographic&Coordinate&Systems\World目录下的WGS&1984.prj，里面所定义的坐标参数：
&&&&&&&&GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_7,298.]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.943295]]
&&&&&&&&里面描述了地理坐标系的名称、大地基准面、椭球体、起始坐标参考点、单位等。
&&&&2&Projected&Coordinate&Systems
&&&&&&&&在Projected&Coordinate&Systems目录中同样存在许多已定义的投影坐标系，我国大部分地图所采用的北京54和西安80坐标系的投影文件就在其中，它们均使用高斯-克吕格投影，前者使用克拉索夫斯基椭球体，后者使用国际大地测量协会推荐的IAG&75地球椭球体。如Beijing&1954&3&Degree&GK&CM&75E.prj定义的坐标参数：
&&&&&&&&PROJCS["Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_75E",GEOGCS["GCS_Beijing_1954",DATUM["D_Beijing_1954",SPHEROID["Krasovsky_5.0,298.3]],PRIMEM
["Greenwich",0.0],UNIT["Degree",0.9433]],PROJECTION["Gauss_Kruger"],PARAMETER["False_Easting",],PARAMETER
["False_Northing",0.0],PARAMETER["Central_Meridian",75.0],PARAMETER["Scale_Factor",1.0],PARAMETER["Latitude_Of_Origin",0.0],UNIT["Meter",1.0]]
&&&&&&&&可以看出，参数里除了包含地理坐标系的定义外，还有投影方式的信息。
北京54和西安80是我们使用最多的坐标系，在ArcGIS文件中，对于这两种坐标系统的命名有一些不同，简单看去很容易让人产生迷惑。在此之前，先简单介绍高斯-克吕格投影的基本知识，了解就直接跳过，我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其通常是按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，带号分别为1－60；3度投影带是从东经1度30秒经线开始，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。为了便于地形图的测量作业，在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统，具体方法是，规定中央经线为X轴，赤道为Y轴，中央经线与赤道交点为坐标原点，x值在北半球为正，南半球为负，y值在中央经线以东为正，中央经线以西为负。由于我国疆域均在北半球，x值均为正值，为了避免y值出现负值，规定各投影带的坐标纵轴均西移500km，中央经线上原横坐标值由0变为500km。为了方便带间点位的区分，可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号，如20带内A点的坐标可以表示为YA=20&745&921.8m。
在Coordinate&Systems\Projected&Coordinate&Systems\Gauss&Kruger\Beijing&1954目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：
&&&&&&&&Beijing&1954&3&Degree&GK&CM&75E.prj
&&&&&&&&Beijing&1954&3&Degree&GK&Zone&25.prj
&&&&&&&&Beijing&1954&GK&Zone&13.prj
&&&&&&&&Beijing&1954&GK&Zone&13N.prj
&&&&&&&&对它们的说明分别如下：
&&&&&&&&三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前不加带号
&&&&&&&&三度分带法的北京54坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前加带号
&&&&&&&&六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前加带号
&&&&&&&&六度分带法的北京54坐标系，分带号为13，横坐标前不加带号
&&&&&&&&在Coordinate&Systems\Projected&Coordinate&Systems\Gauss&Kruger\Xian&1980目录中，文件命名方式又有所变化：
&&&&&&&&Xian&1980&3&Degree&GK&CM&75E.prj
&&&&&&&&Xian&1980&3&Degree&GK&Zone&25.prj
&&&&&&&&Xian&1980&GK&CM&75E.prj
&&&&&&&&Xian&1980&GK&Zone&13.prj
&&&&&&&&西安80坐标文件的命名方式、含义和北京54前两个坐标相同，但没有出现“带号+N”这种形式，为什么没有采用统一的命名方式？让人看了有些费解。
举个例子，野外采集gps数据，数据是用大地坐标表示的，也就是用经纬度和高程表示。而采集的数据要在地图上显示出来，就需要将经纬度转化为平面坐标，也就是通常说的x,y坐标。因为我国地形图一般采用高斯投影，所以通常转化成高斯平面坐标显示到地图上。而在经纬度向平面坐标转化的过程中，需要用到椭球参数，因此要考虑所选的坐标系，我国常用的坐标系有北京54，西安80，WGS-84坐标系，不同的坐标系对应的椭球体是不一样的（这些名称是定义椭球体的），这里你可能会不明白跟椭球体有啥关系，是这样的，我们所说的地理数据都是为了描述大地水准面上的某一个点，而大地水准面是不规则的，我们用一个规定的椭球面去拟合这个水准面，用椭球面上的点来近似表示地球上的点。每个国家地理情况不同，采用的椭球体也不尽相同。北京54坐标系采用的是克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体，而西安80采用的是IAG&75地球椭球体。
在这讲的坐标系是大地坐标系，不是数学、物理学中的直角坐标系或空间坐标系。
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。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。注：这句话意味着，只要确定参考椭球，就可建立大地坐标，就是说大地坐标系可以人为确定，不是只有一种标准。
WGS-84坐标系：
WGS－84（World&Geodetic&System，1984年）是美国国防部研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是：原点在地球质心,z轴指向&BIH&1984．0定义的协议地球极(CTP）方向，X轴指向&BIH&1984.0&的零子午面和&CTP赤道的交点。Y轴与&Z、X轴构成右手坐标系（如图所示）。
WGS-84椭球及有关常数：
　　&对应于&WGS-8大地坐标系有一个WGS-84椭球，其常数采用&IUGG第&17届大会大地测量常数的推荐值。下面给出WGS-84椭球两个最常用的几何常数：
　　&长半轴：&6378137±&2（m）
　　&扁&?率：&1：298.
高斯-克吕格坐标系：
高斯-克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线投影为纵轴(x),&赤道投影为横轴(y),两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标均为正值。横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便，故规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加500公里。在地形图上为了区别某一坐标系统属于哪一带，在靠近图廓西边的第一条坐标网纵线和东边的第一条坐标网纵线的坐标值之前，需加注这一图幅所在的带号，例如，第一条纵线的横坐标值是&6370公里，设该图幅属于第十四带，则应写成146370。三角测量中大地点的坐标亦应加注带号。
高斯－克吕格投影分带规定：该投影是我国国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺&1：2.5万-1：50万图上采用6°分带，对比例尺为&1：1万及大于1：1万的图采用3°分带。
　　&6°分带法：从格林威治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为60个投影带，东半球从东经0°-6°为第一带，中央经线为3°，依此类推，投影带号为1-30。其投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6n-3)°；西半球投影带从180°回算到0°，编号为31-60，投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。
　　&3°分带法：从东经1°30&起，每3°为一带，将全球划分为120个投影带，东经1°30&-4°30&，178°30&-西经178°30&，1°30&-东经1°30&。
　　&东半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=3°n&,中央经线为3°、6°180°。
　　&西半球有60个投影带，编号1-60，各带中央经线计算公式：L0=360°-3°n&,中央经线为西经177°、3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即将所有y值加上500公里，坐标值前再加各带带号。以18带为例，原坐标值为y=m，西移后为y=，加带号通用坐标为y=&。
北京54坐标系：
采用克拉索夫斯基椭球参数，又称北京坐标系。
新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。
（&1&）建立坐标系原因：
新中国成立后，由于当时缺乏椭球定位必要资料，把我国东北三个基线网与苏联大地网相联，从而将苏联&1942&年坐标系延伸到我国定名为&1954&年北京坐标系，其坐标原点并不在北京，而在苏联。
该坐标系采用克拉索夫斯基椭球，长半径&a=6378245&米，扁率α&=1/298.3
（&2&）1954&年北京坐标产生
从&1954&年至&1979&年分级布设国家一、二、三、四等三角控制网，先按一等三角锁分区局部平差，然后再进行二等网平差，逐级控制平差。主要受计算机容量的限制。
（&3&）存在的问题
由于局部地区平差和再逐级平差，平差地区的大地网受到明显的误差积累影响，特别在两平差区接边处误差较大。这就是&54&系存在的一个较大的问题。
西安80坐标系：
采用国际地理联合会（&IGU&）第十六届大会推荐的椭球参数，大地坐标原点在陕西省泾和县永乐镇的大地坐标系，又称西安坐标系。
（&1&）、建立坐标系原因：
在克服&54&系存在的问题，充分发挥我国大地网的潜在精&度，&80&年前后对我国天文大地网进行了整体平差。
大地原点：陕西省径阳县（离西安不远）
椭球采用：&1975&年国际大的测量协会第十六届大会推荐的数据，
长半径：a=6378140&扁率：α=1/298.257
（&2&）国家一、二、三、四等三角网控制点&80&坐标为&1980&西安坐标系的基础。
（&3&）80坐标系的精度：点位误差一般离大地原点距离愈远点位误差愈大，一般在分米级。塔里木盆地正负1&米。
（&4&）54系与80系比较
a.&由于新旧坐标系参考椭球的大小形状及定位不同，并受整体平差改正数的影响，使得大地网各大地点的新、旧坐标
值不同，总差值140米之间，随着离大地原点距离增大而增大，其差值对一般地形图图廓线和公里线都&产生不同程度
的影响，这就需要坐标系转换问题。
b.&两椭球长半径相差一百多米，75椭球要小。
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