PROJ.4學習——初識PROJ

PROJ.4介紹——初始認識

前言

　　PROJ是一個通用的座標轉換軟件，它將地理空間座標從一個座標系轉換爲另外一個座標系。這包括地圖投影和大地座標變換。

　　PROJ包含命令行應用程序，能夠方便地從文本文件或直接從用戶輸入轉換座標。除了命令行實用程序以外，PROJ還提供了相關的API。API容許開發人員在本身的軟件中使用PROJ的功能，而沒必要本身實現相似的功能。

　　PROJ最初是一個純粹製圖應用程序，容許用戶使用許多不一樣的製圖投影將大地座標轉換爲投影座標。多年來，隨着需求的日益增長，對數據轉移的支持也逐漸進入PROJ。今天，PROJ支持100多種不一樣的地圖投影，能夠用於除最晦澀的大地測量技術以外的全部基準面之間座標轉換。

快速起步

　　1.座標系轉投影空間

　　命令關鍵詞：proj

　　座標轉換由PROJ術語中所稱的「proj-strings」來定義。proj-string描述任何轉換，無論它有多麼簡單或複雜。最簡單的狀況是大地座標的投影。本節主要介紹一些簡單的狀況，並介紹proj-string的基本結構。討論了大地變換中的複雜狀況。

　　proj-strings保存給定座標轉換的參數，例如：

+proj=merc +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80

#+proj=merc 表示：將座標系做爲墨卡託投影
#+ellps=GRS80 表示：橢球體GRS80（橢球體名稱、座標系）
#+lat_ts=56.5 有效緯度範圍Latitude of true scale

　　例如，一個proj-string由一個投影說明符 +proj 、一些應用於該投影的參數以及(若是須要的話)對一個基準位移的描述組成。在上面的例子中，大地座標被轉換成投影空間，在GRS80橢球面上，用Mercator投影，其緯度爲北緯56.5度。PROJ中的每個投影均可以用一個簡寫來標識，好比上面例子中的merc。

　　利用上述投影定義做爲命令行實用程序proj的參數，咱們能夠將大地座標轉換爲投影空間，在cmd中輸入：

#利用proj作轉換
#輸入類型爲 +ellps=GRS80
#由於沒有定義+lat_0 緯度起點、+lon_0  中央經線，應該默認按照 +ellps=GRS80 的默認中經線 和 默認 維度0 做爲參考點
#輸出墨卡託投影

proj +proj=merc +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80

#在cmd中接着輸入參數

55.2 12.2

#獲得 55.2 12.2 維度、經度轉換爲米的數據

3399483.80      752085.60

#這一段命令分爲3部分

• 一、 proj 表示：座標系投影操做
• 二、 +proj=merc 表示：座標系按照墨卡投影
• 三、 +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 表示：當前座標系爲GRS80大地座標系，有效維度範圍65.5

 

　　2.座標系轉換

　　命令關鍵詞：cs2cs

　　PROJ還附帶了cs2cs實用程序，該實用程序用於從一個座標參考系統轉換到另外一個座標參考系統。假設咱們想要將上面的墨卡託座標轉換爲UTM，咱們能夠用cs2cs來實現：

#在cmd中輸入：
#+to表示：參數用於將源投影定義和目標投影定義分隔。

cs2cs +proj=merc +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 +to +proj=utm +zone=32

#再輸入 

3399483.80      752085.60

#獲得

6102578.00      1921733.78 0.00

#這段命令分爲4部分

• 一、 cs2cs 表示座標系轉座標系
• 二、 +proj=merc +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 表示：源投影定義，而源投影定義的輸入參數爲merc（墨卡託）類型參數，即米
• 三、 +to 表示：源投影定義轉目標投影定義的分隔符
• 四、 +proj=utm +zone=32 表示：目標投影定義

#或者在cmd中輸入：

cs2cs +proj=latlon +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 +to +proj=utm +zone=32

#再輸入

55.2 12.2

#獲得

6102577.99      1921733.77 0.00

#這段命令分爲4部分

• 一、 cs2cs 表示座標系轉座標系
• 二、 +proj=latlon +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 表示：源投影定義，使用GRS80座標系，而源投影定義的輸入參數爲latlon（經緯度）類型參數
• 三、 +to 表示：源投影定義轉目標投影定義的分隔符
• 四、 +proj=utm +zone=32 表示：目標投影定義

 關於EPSG

　　EPSG代碼是與座標系定義相關聯的數字代碼。如：EPSG:4326（EPSG:4326就是WGS84），你能夠理解爲EPSG文件對座標系作了相關的歸類整理。

　　詳細資料能夠看：http://www.epsg.org/

#在cmd中輸入
cs2cs +init=epsg:4326 +to +init=epsg:25832
#在輸入
56 12
#能夠獲得
6230195.91      1917547.45 0.00

#若是輸入的緯度、經度爲
55.2 12.2

#獲得
6102577.99      1921733.77 0.00

#和輸入：cs2cs +proj=latlon +lat_ts=56.5 +ellps=GRS80 +to +proj=utm +zone=32 獲得的效果是同樣的
#這段代碼分爲4部分

• cs2cs 、+to 兩部分再也不解釋
• +init=epsg:4236 表示源投影定義
  • 　　能夠查詢資料看到，ESPG:4326 表示以下規則

# Hu Tzu Shan 1950
<4236> +proj=longlat +ellps=intl +towgs84=-637,-549,-203,0,0,0,0 +no_defs  <>

• +init=espg:25832 表示目標投影定義
  • 　　能夠查詢資料看到，ESPG:25832 表示以下規則

# ETRS89 / UTM zone 32N
<25832> +proj=utm +zone=32 +ellps=GRS80 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0 +units=m +no_defs  <>