浅谈Mapinfo中地图投影及坐标系的选取

浅谈 Mapi nfo 中地图投影及坐标系的选取摘要： 坐标系统的建立对 GIS 系统起着至关重要的作用， 目前我国GIS 系统引入最多的平台是 Mapinfo 系统， 在 Mapinfo 地图投影中缺乏对于我国众多地区的大、 中比例尺投影模式的设置， 需要我们对 Mapinfo 地图投影文件数据格式有所了解。 本文对 Mapinfo 中地图投影格式做了初步分析， 并按照相应资料佐证了 适合我国的 54 系、 80 系坐标投影文件的选取。关键词： 地球椭球体地图投影坐标系统基准面 中图分类号： G255. 4 文献标识码： A 文章编号：1、 椭球体、 基准面及地图投影 我们赖以生存的宇宙， 其自然表面高低不平、 地势复杂。 为研究和工作便利， 我们经常将地球近似的觉得是一个旋转的不规则椭球体， 称为地球椭球体。 地球椭球体的表层是一个不可延展的曲面， 而地图则是以平面的形式表示地球表层（全部或一部分） 的一种方式。 将地球椭球体上点的座标投影到平面坐标系的方式称为地图投影。 GIS 中坐标系定义是由基准面和地图投影两组参数确认， 而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转化参数确认， 因此恰当定义 GIS 系统坐标系， 首先需要弄清地球椭球体（Ellipsoid）、 大地基准面（Datum） \地图投影（Projection） 三者的基本概念及他们之间的关系。

基准面是运用特定椭球体对特定地区地球表层的近似相同， 因此每个国家或地区均有各自的基准面， 我们一般称作的北京 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 年起采用的克拉索夫斯基（Krassovsky） 椭球体， 建立了我国的上海 54 坐标系； 在 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以西安 80坐标系作为参照， 北京 54 与上海 80 坐标之间的转化可查阅国家测绘地理信息局公布的对照表。椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系， 也就是说基准面是在椭球体的基础上构建， 但椭球体模型不代表唯一一个基准面， 因为在同一椭球体的基础上可以定义不同的基准面。地图投影是将地图从球面转换到平面的物理变换， 例如某点在北京 54坐标系中坐标值为 X=4230000，Y=21650000mapinfo投影， 实际上表示的是北京 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。地图投影的选定决定于地图的应用以及比例尺大小， 在 Mapinfo 的环境下， 用户可对每一个新建立文件进行投影设置和选取。

Mapinfo 以两级目录菜单的方式提供了 300 多个预定义坐标系， 当用户要使用其它坐标系或建立新的坐标系时， 还可以借助设置投影参数文件（Mapinfow. prj） 来推动。 这个数据以分行形式记录每一个预定义坐标系的参数表， 例如坐标系名称、 投影代码、 基准面代码、 坐标单位、 原点经度、 原点纬度、 标准纬线 1、 标准纬线 2、 方位角、 比例系数等。 Mapinfo 系统定义了 50 个基准面代码， 它们包含了全世界和一些国家采取的基准面。 但没有我们国家的基准面定义， 假如效率要求不高， 可利用前苏联的 Pulkovo1942 基准面（Mapinfo 中代号为 1001） 代替北京 54 坐标系； 假如效率要求较高， 如土地运用、 道路导航、 城市基建等 GIS 系统， 则必须自定义基准面。2、 Mapinfow. PRJ 文件的参数表明 Mapinfow. PRJ 在 Mapinfo 软件的调试目录下， 可以用记事本等文字处理工具打开 Mapinfow. PRJ 文件， 现在用通常经纬度投影数据为例， 表示它的通常格式如下：3、 对 MAPINFOW. PRJ 文件添加坐标系 我国主要参考的椭球体为：我国的基本比例尺地形图（1： 5000， 1： 10000， 1： 25000， 1： 50000，1： 100000， 1： 250000， 1： 500000， 1： 1000000） 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 Conie） ; 海上 50 万的地形图多用轴等角园柱投影， 又叫墨卡托投影（Mercator）。

我们工作中最常见到的是高斯-克吕格投影。 高斯-克吕格投影在 Mapinfow. PRJ 文件必须定义的坐标系参数序列如下：高期-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) ， 东纬偏移(FalesEasting) ， 北纬偏移 FalseNorthing) 。高期-克吕格投影代号在 Mapinfo 中固定设置为 8, 单位参数设置为 7,表示以米为单位计量。 高期-克吕格投影以 6° 或 3° 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线段为 X 轴（纵轴， 纬度方向）， 赤道投影后为 Y 轴（横轴， 经度方向）。 为了避免经度方向的坐标发生负值， 规定每带的中央经线西移 500km， 即东偏移值为 500km，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似， 因此要求在横轴坐标前加上带号， 例如（4230000， 21650000）， 其中 21 即为带号。

同样所定义的东伪偏移值也应该加上带号， 例如 21 带的东伪偏移值为 21500000 米。 假如你的工作区位于 21 带， 即北纬在 120° 至 126° 范围， 该带的中央经度为 123° ， 采用 Pulkovo1942 基准面（Mapinfow. PRJ 参数设置为 1001）， 那么定义 6°分带的高斯-克吕格投影坐标系参数为：（8，1001mapinfo投影， 7， 123， 0， 1， 21500000，0）。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）。北京 54 系采用的是克拉索夫椭球， 这个基准面的参数在 Mapinfo 资料中尚未给出，（9999， 3， 24， -123， -94， -0. 02， 0. 25， 0. 13， 1. 1， 0），这就是定义的基准面， 9999 意思为自定义。在 MAPINFOW. PRJ 文件投影参数设置时， 在基准面参数确认后， 其前面参数代表的意思依次是： 偏移单位， 原点经度， 原点纬度， 标准平等平面， 东偏移量和北偏移量。

而西安 80 系则是将椭球体参数改成 IAG75（即代码为 31） , 其他基准面参数没有变化。例如西安 80 的 3° 度带坐标系的定义：4、 结束语 掌握 Mapinfo 坐标系统的构建及其数据更改设置、 地图投影的选取，对数据收集、 数据建库等方备很高帮助， 对 GIS 建设起着至关重要的作用（北京 54、 西安 80 坐标系定义的 Mapinfo. prj 文件可从 Mapinfo 中国的 URL(http: //www. mapinfo. com. cn/download) 可下载）。参考文献 [1] Mapinfo 参考指南。 Mapinfo 公司 [2] Mapinfo 二次开发手册， Mapinfo 公司

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