基于ArcGIS的辽宁省宗海基准转换与审查系统设计与实现

摘要

20世纪末，海内外对海洋的发展广泛关注。随着人类对海洋资源需求不断增加，海域地理信息统一化管理已是实现海域管理科学化的必然要求。然而海域地理信息数据的管理系统千差万别，数据所采用的坐标系统又由于不同部门采用的行业规范不同而各异，因此要将这些标准不同的数据进行统一管理，实现整合比较困难，这已成为宗海数据技术审查工作的障碍。随着CGCS2000地心坐标系的逐步推广，实现参心坐标系到地心坐标系之间的高精度转换，已成为海洋地理信息建设的重要研究工作。
　　在掌握宗海审查相关规范的基础上，以辽宁省海域基准转换为项目背景，针对海洋部门在宗海坐标数据与审查工作中所遇到的坐标系统不统一和审查工作缺乏自动化等问题，研究了基于ArcGIS的宗海基准转换与审查系统的设计与实现方案。在系统设计过程中，通过对不同坐标转换模型的理论研究，给出精度评价方法，并通过实验探索误差随距离的变化规律，得出模型适用范围，提出了按照地级市分区计算转换参数的方案，最后达到0.1m的转换精度的要求。在确定转换模型后，根据辽宁省60个已知控制点的四套坐标，应用不同的坐标转换模型，计算出辽宁省沿海各城市（葫芦岛、锦州和盘锦、营口、大连和丹东）的各坐标系之间的转换参数，解决海域使用现状数据库中坐标系统不统一的问题。同时在充分了解辽宁省海域使用现状数据及审查管理流程的基础上，在ArcEngine的开发平台下，运用C＃语言和ArcGIS二次开发技术实现宗海基准转换与审查系统的开发，该系统除具有GIS常用的查询、统计叠加分析功能以外，将整个坐标转换功能和生成格式化审查报告功能嵌入到系统中，解决了海洋渔业局日常审查管理工作中遇到的问题，取得了良好的实用性效果。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 主要研究内容与技术路线

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 本章小结

2 系统的需求分析

2．1 总体需求

2．2 功能需求

2．2．1 GIS系统常用功能

2．2．2 坐标转换功能

2．2．3 统计叠加分析功能

2．2．4 生成审查报告

2．3 本章小结

3 坐标转换基本理论

3．1 各坐标转换参数模型选择

3．1．1 不同空间直角大地坐标系间的变换模型

3．1．2 三参数坐标转换模型

3．1．3 三维七参数坐标转换模型

3．1．4 二维七参数转换模型

3．1．5 三维四参数转换模型

3．1．6 二维四参数转换模型

3．1．7 多项式拟合模型

3．1．8 最小二乘法求参数的最或然值

3．2 坐标转换精度评价与实例验证

3．2．1 三参数坐标转换精度评价方法与实例验证

3．2．2 四参数坐标转换精度评价方法与实例验证

3．2．3 七参数坐标转换精度评价方法与实例验证

3．2．4 三参数、四参数和七参数转换精度比较

3．3 高斯正反算

3．3．1 高斯正算

3．3．2 高斯反算

3．4 大地坐标系到空间直角坐标系之间的相互转换

3．4．1 大地坐标到空间直角坐标系的转换

3．4．2 空间直角坐标系到大地坐标的转换

3．5 控制点坐标转换模型适用范围

3．6 本章小结

4 宗海基准转换与审查系统数据

4．1 Landsat8遥感影像及辽宁省沿海相关SHP数据

4．2 辽宁省沿海各控制点坐标

4．3 辽宁省海洋审查项目数据

4．4 本章小结

5 宗海系统设计与实现

5．1 宗海系统设计

5．1．1 设计原则

5．1．2 系统开发环境与平台

5．1．3 系统功能设计

5．1．4 系统UI设计

5．1．5 系统数据库设计

5．2 宗海系统功能实现

5．2．1 宗海系统常用功能的实现

5．2．2 坐标转换功能实现

5．2．3 统计分析功能原理与实现

5．2．4 叠加分析功能原理及实现

5．2．5 生成审查报告

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历

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