津巴布韦 UTM坐标系统在 MAPGIS中的投影变换

龙建

江西省核工业地质局二六八大队，江西 玉山 334700

摘要：MAPGIS软件是国内自主开发的地理信息系统软件，已经被国内地勘单位普遍使用，随着国家“一带一路”的推进，许多地勘单位都走出国门。由于津巴布韦采用的是UTM投影，椭球参数一般为ARC1950，这与国内高斯-克吕格投影不同。本文将阐述如何通过MAPGIS6.7投影变换准确的将地理坐标投影到UTM平面直角坐标系统中。

关键词： UTM；MAPGIS6.7；投影变换；津巴布韦

0引言

MAPGIS是中国地质大学开发的通用工具型地理信息系统软件，现在已经成为国内地勘单位主要的制图软件。随着国家“一带一路”战略在海外的稳步推进，国内地勘单位也积极开拓海外市场，由于非洲国家普遍使用UTM坐标系统，这与国内高斯-克吕格坐标系统在MAPGIS上投影变换方法不一致。本文就UTM坐标系统在MAPGIS6.7中的投影方法进行简要论述。

1 UTM坐标系统

UTM(Universal Transverse Mercator Grid System，通用横轴墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标，这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。

在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。从西经180度开始向东将这些投影带编号，从1编至60(第一带中央子午线经度为西经-177度)。每个带再划分为纬差8度的四边形。四边形的横行从南纬80度开始。用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)。每个四边形格网用数字和字母组合标记。参考格网向右向上读取。每一四边形划分为很多边长为1000 000米的小区，用字母组合系统标记。比如在津巴布韦某点经纬度坐标为东经29°31′20″，南纬18°21′50″，这时我们可根据公式：

带数=(经度整数位/6)的整数位+31

得出该坐标点位于UTM坐标系的35K带内。在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500 000米。对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10000000米，往南递减^[1]。

UTM坐标系统在全球具有普遍的通用性，在大部分非洲国家及欧美国家都在使用该坐标系统。

2 投影变换

新建一个.txt文本文件，将所要投影的经纬度坐标按“点号”“经度”“纬度”依次输入并保存(南半球纬度为负值)，分隔符号可用空格。

图1 将输入需要投影的经纬度坐标保存至TXT文档

打开MAPGIS6.7软件→实用服务→投影变换→P投影转换→U用户文件投影变换，打开需要投影的TXT文件。

图2 MAPGIS6.7中的投影变换系统

在设置用户文件选项中选择按指定分隔符，点击设置分隔符号，在分隔符号‘Tab键’和‘空格’分别打钩，之后设置好图元的列及属性结构，点击确定返回，设置好X、Y所在列，并点击需投影数据的第一行，避免造成飞点。

图3 设置用户投影数据

投影数据设置好之后，我们还需要“设置用户投影参数”和“结果投影参数”，在设置“设置用户投影参数”时需注意，选择正确的坐标系类型、椭球参数、投影类型等。并且设置好投影中央经线，中央经线可根据公式：东经，(带号-30)x6-3；西经，带号x6-3求得。

图4 设置用户投影参数

设置结果投影参数，同样的需设置好坐标系类型、椭球参数、投影类型以及中央经线。然后输入需要投影的比例尺分母，坐标单位选择毫米。

图5 设置结果投影参数

最后设置好点图元参数，确定→投影变换→保存.wt文件。

3 整图变换

通过投影变换所生成的.wt文件纵坐标为负值，为了避免负值，UTM坐标系统在南半球增加10000Km。也就是实际坐标纵坐标要加上10 000 000m，根据投影变化的比例尺，即1:50000万图幅纵坐标需要整体移动200 000。我们可以通过MAPGIS中的整图变换→键盘输入参数→点变换，在Y位移中输入200 000，复位窗口后显示的点就是投影实际坐标。

图6 将投影变换的.wt文件整图变换

若需要投影变换后点文件UTM坐标系数据，可以通过Section辅助软件来实现。首先用Section打开投影的.wt文件，设置图幅比例分母为50000；辅助工具1→导入导出功能→点位置转为属性→框选所有坐标点，这样就把坐标值赋到文件点属性当中；然后通过导入导出功能中的导出属性数据(EXCEL)将数据导出(Section导出的坐标数据与数学坐标XY相反)。

图7 投影变换后的UTM坐标系数据

为了保证投影变换后的坐标值准确无误，我们仍可以运用MAPGIS6.7中的投影变换功能来实现。方法与上文中一致，只是投影文件为UTM坐标数据。需要指出的，利用UTM坐标数据投影成地理坐标在用户投影参数和结果投影参数的设置会有不同。

图8 UTM坐标投影变换为地理坐标投影参数设置的不同

所有参数设置好之后，点击“写到文件”，投影变换后的经纬度坐标数据会以一个.txt文档保存。

图9 投影变换后导出的经纬度坐标值

可以看到，用经纬度坐标投影变换为UTM直角坐标再投影变换为经纬度坐标，坐标值完全一致，证明地理坐标系和UTM平面直角坐标系只要在参数设置正确的情况下，在MAPGIS6.7投影变换中可以实现互转。

4 结论

在MAPGIS6.7投影变化中，必须选择好相应的“坐标系类型”、“投影类型”、“椭球参数”等参数；由于投影出来的南半球纵坐标为负值，可以通过“整图变换”功能使纵坐标整体位移，便投影出所需要的点文件及坐标数据。

参考文献

[1]陈悟天.使用UTM投影坐标系国家的施工测量 [J].工程技术，2010，8(1)：36—37

[2]刘莉莎.段润材.崔丽娟.MapGIS投影变换在地质基础图件中的应用[J].山东国土资源，2014，30(9)：98—101

作者简介：龙建(1989—),男，助理工程师，主要从事境外地质找矿工作；E-mail：[e-mail]