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应用：坐标系统
本章应用部分包括4个习作：习作1显示如何把一个shapefile从地理坐标系统投影到自定义坐标系统。习作2同样要把一个shapefile从地理坐标系统投影到投影坐标系统，但所使用的坐标系统是习作1中定义好的坐标系统。在习作3里，你将从一个包含点在地理坐标上的位置的文本文件创建一个shapefile，并把该shapefile投影到预定义投影坐标系统。习作4会让你看到即时投影是如何运作的，然后把shapefile从一个投影坐标重新投影到另一个投影坐标。
4个习作任务都是用ArcToolbox里的Define Projection和Project工具，Define Projection及Project工具在ArcCatalog和ArcMap中都可使用。Define Projection工具用来定义坐标系统。而Project工具则用来投影地理坐标系统或投影坐标系统。ArcToolbox有三个定义坐标系统的选项：选择预定义坐标系、从数据集列表中输入坐标系统或创造一个新的（自定义）坐标系统。预定义坐标系统已经有一个投影文件。自定义坐标系统可以保存在一个投影文件里，这个投影文件可用于定义或投影其他数据集。
本应用部分的4个习作都是使用shapefiles。ArcToolbox在Coverage Tools/Data Management/Projections toolset 中有单独的投影工具供coverages 使用（这些工具需要ArcInfo的许可证）。ArcToolbox也有单独的工具对栅格图像进行投影，这些工具可在Data Management Tools/ Projections and Transformations/Raster toolset中找到。
习作1 把一个Shapefile从地理坐标系统投影到投影坐标系统
所需数据：idll.shp，以地理坐标和十进制表示经纬度数值的shapefile文件。idll.shp是爱达荷州轮廓图。
在本习作中，你先选择一个预定义坐标系统来定义idll.shp，然后把idll.shp投影成爱达荷通用横轴墨卡托投影(IDTM)。IDTM是一个自定义坐标系统。IDTM参数值如下：
投影
横轴墨卡托
大地基准
NAD83
单位
m
参数
比例系数：0.9996
中央经线：-114.0
参考纬度：42.0
横坐标东移假定值:2 500 000
纵坐标北移假定值:1 200 000 1． 启动ArcCatalog，连接第2章数据库。在目录树（Catalog tree）中选中idll.shp。Meadata栏上的摘要信息显示坐标系统未地理坐标系统。点击并连接空间参照信息，信息显示的坐标系统是GCS_Aumed_Geographic_1，一个假定的坐标系统。2． 首先定义idll.shp的坐标系统。点击ArcCatalog里的Show/Hide ArcToolbox Window 在ArcCatalog中打开ArcToolbox窗口。右击ArcToolbox，选中Environments。再点击General Setting下拉箭头，在the current workspace 中选择Chapter 2 database。双击Data Management Tools/Projections and Transformations工具集里的Define Projection工具。选择idll.shp为Input feature cla，对话框会显示idll.shp有一个未知的坐标系统。点击coordinate system按钮，打开Spatial Reference Projections 着对话框，点击Select。双击Geographic Coordinate System、North America，选中North American Datum 1927.prj，点击OK，关闭对话框。再次查看idll.shp的空间参考信息，Metadata栏显为GCS_North_American_1927。
3． 接下来把idll.shp投影到IDTM坐标系。双击Data Management Tools/Projections and Transformations/Feature工具集的Project。Project对话框中，选idll.shp为input feature cla，指定idtm.shp为output feature cla，点击output coordinate system 按钮，打开Spatial Reference Properties对话框。点击New下拉箭头，选中Projected。在New Projected Coordinate System对话框，输入idtm为Name,然后你需要在Projection框和Geographic Coordinate System 中提供投影信息。在Projection框中，Name下拉菜单中选择Transverse_Mercator。并输入下列参数值：False_Easting为2 500 000、False_Northing为1 200 000，Central_Meridian为-144，Scale_Factor为0.9996，和Latitude_Of_Origin为42.确认Linear Unit是Meter。点击Geographic Coordinate System中的Select。双击North America，选择North American Datum 1983.prj。点击Finish关闭New Projected Coordinate System对话框。在Spatial Reference Properties对话框里点击Save As，在第2章的工作空间里保持投影文件命名为idtm83.prj。关闭Spatial Reference Properties对话框。4． Project对话框的Geographic Transformation 旁边有一个绿点，这是因为idll.shp是基于NAD27的，而IDTM是基于NAD83.该绿点提示投影需要进行地理转换。点击Geographic
Transformation的下
拉
箭
头，选
中NAD_1927_To_NAD_1983_NADCON。点击OK以进行该命令。5． 在Metadata栏，你可以证实idll.shp是否已经成功投影到idtm.shp。
问题
1用自己的语言总结习作1的所有步骤。
习作2 导入一个坐标系统
所需数据：stationsll.shp，以十进制表示经纬度值的shapefile。Stationsll.shp包括爱达荷州的滑雪道。
在习作2中，你将会通过导入习作1里的idll.shp和idtm.shp的投影信息完成本次地图投影。
1． 在Metadata栏，确认stationsll.shp有一个假定地理坐标系统。双击Define Projection 工具。选stationsll.shp为input feature cla。点击coordinate system按钮。点击Spatial Reference Properties对话框的Import，双击idll.shp，把它加进来。关闭对话框。
问题2 用自己的语言描述步骤1中所作的操作。
2． 双击Project工具，选stationsll.shp为input feature cla，指定stationstm.shp作为output feature cla，并点击output coordinate system 按钮。在Spatial Reference Properties 中点击Import，双击idtm.shp把它加进来，关闭Spatial Reference Properties对话框。点击Geographic Transformation 下拉箭头，选中NAD_1927_To_NAD_1983_NADCON。点击OK完成操作。现在stationstm.shp已经被投影到与idtm.shp相同的坐标系（IDTM）中。
习作3 用预定义坐标系统投影shapefile
所需数据：snow.txt，一个包含爱达荷州40个滑雪场地理坐标的文本文件。
习作3中，你先从snow.txt创建一个事件图层。然后用预定义坐标系统(UTM)对该事件图层进行投影，投影后的图层仍然用经纬度值来度量。再把该图层存为shapefile。
1、启动ArcMap。重命名新数据结构为Tasks 3&4，并添加snow.txt到Tasks 3&4。（注意Source栏上得目录表。）点击Tools菜单，选择Add XY Data。在弹出的对话框里，确认输入表格为snow.txt，经度为X字段，纬度为Y字段。对话框显示输入坐标的空间参照是未知坐标系统。点击Edit按钮，打开Spatial Reference Properties对话框。点击Select，双击Geographic Coordinate System、North American和North American Datum 1983.prj。退出对话框，当警告信息提示表中没有Object-ID字段时，点击OK。
2、snow.txt Events被加到ArcMap中。现在可以投影snow.txt Events，并把输出结果存为shapefile。在ArcMap中点击Show / Hide ArcToolbox Window，打开ArcToolbox窗口。在Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature工具集中双击Project工具。选择snow.txt Events为input dataset，并输入snowutm83.shp为output feature cla。点击output coordinate system按钮。点击Spatial Reference Properties对话框中的Select。双击Projected Coordinate Systems，UTM，NAD 1983和NAD 1983 UTM Zone 11N。Prj。点击OK对数据集进行投影。
问题3 步骤2未要求做地理坐标转换，为什么？ 习作4 从一个坐标系统转换到另一个坐标系统
所需数据：习作1的idtm.shp和习作3的snowutm83.shp。
习作4
首先显示ArcMap中如何进行即时投影，然后要求你把idtm.shp从IDTM坐标系统转换到UTM坐标系统。
1、右击Tasks 3&4，选择Properties。Coordinate System栏显示当前坐标系统位GCS_North_American_1983。ArcMap指定第一个图层（如snow.txt Events）的坐标系统为该数据结构的坐标系统。你也可以通过点击Data FramePrperties对话框的Import输入一个新的坐标系统。在下一个对话框，双击snowutm83.shp。关闭对话框。现在Tasks 3&4就是基于NAD1983 UTMZone 11N坐标系统。
2、添加idtm.shp到Tasks3&4。尽管idtm基于IDTM坐标系统，但它在ArcMap中用snowutm83进行空间配准。（假设在爱达荷州州界外有两条雪道。）ArcGIS可以对数据集进行快捷重新投影（参见2.5.3节）。ArcGIS利用现有的空间参照信息把idtm投影到该数据结构的坐标系统。
3、下一步就是要把idtm.sp投影到UTM坐标系，还要创建一个新的shapefile。双击Project工具。选择idtm为input feature cla，指定idutm83.shp为output feature cla，点击output coordinate system按钮。点击Spatial Reference Properties对话框里的Select。双击Project Coordinate System，UTM，NAD，1983和NAD 1983UTM Zone 11N.prj。点击OK以关闭对话框。
问题4
步骤3中能否用Import代替Select？如果可以，如何操作？
4、尽管在ArcMap中idutm83看起来和idtm完全一样，但其实它已经被投影到UTM格网系统。
挑战性任务
所需数据：idroads.shp和mtroads.shp。
第2章数据库里有idroads.shp和mtroad.shp，分别是爱达荷州和蒙大拿州的道路shapefiles。Idroads.shp投影在IDTM，但它的横坐标左移假定值（500 000）和纵坐标北移假定值（100 000）有错。Mtroads.shp投影在NAD 1983 State Plane Montana FIPS 2500坐标系统，线单位为米，但它没有投影文件。
1、利用习作1中得IDTM信息和Project工具，用正确的横坐标左移假定值（2 500 000）和纵坐标北移假定值（1 200 000）对idroads.shp作重新投影，其他参数保持一致。输出结果命名为idroads2.shp。
2、先用Define Projection工具定义mtroads.shp的坐标系统。然后用Project工具重新投影mtroads.shp到IDTM，输出结果命名为mtroads_idtm.shp。
3、用ArcCatalog中的Metadata栏验证idroads2.shp和mtroads_idtm.shp具有相同的空间参照信息。
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