好几天没更博了，yogurt最近忙得飞起啊，没办法，相信付出总是会有收获的！每次更博的时候都是yogurt最开心的时候，啦啦啦~~~好了，废话不多说，赶紧更完写作业 去了~~~~(>_<)~~~~
今天yogurt要给大家分享的是我前几周刚学会的地图投影！就是把.gen的矢量形式的地图文件读入，并通过数学运算，实现墨卡托投影和兰伯特投影的效果~~（可以利用ArcGIS的DtaInteroperability的快速导入工具进行查看投影后效果哦~~开心到飞起，感觉自己完成了什么了不起的大事情呢，哈哈哈）
=================================yogurt小课堂开课了=============================
首先yogurt给大家简单普及一下坐标系这个概念！要知道我们有三种坐标！三维的地心坐标系（XYZ）、三维椭球体的地理坐标系（经纬度）以及二维平面上的投影坐标系。它们之间的关系就如图：所以我们不能直接将一张地图（经过投影了）直接转换到另一种坐标系下的地图，而是需要复杂的变化操作。先从投影坐标系变回地理坐标系，再由地理坐标系变到大地坐标系，最后通过三参数法或者七参数法进行坐标变换，然后换算到另一种椭球体对应的地理坐标系中，最后进行投影得到另一个坐标系下的地图。
因此，不同的投影坐标系的投影方法对应的数学运算是不一样的。然而yogurt这个小程序实现了从经纬度利用墨卡托投影（正轴等角圆柱投影）和兰伯特投影（等角圆锥投影）投影到二维平面单位转化为米或者千米。
=================================下课了================================
好了，话不多说，Yogur上代码了。注意：我用来存储.gen数据的二维数组我简单解释一下：第一维存放线号（第0号位置存放总的线数目，第i号位置存放i），第二维存放点号（第0号位置存放该线对应的总的点数目，第j号存放该线上第j个点的坐标），如：a[7][0].x:代表第7条线对应的点的数目；a[3][4]:代表第3条线的第4个点的坐标。
1 1 // 投影.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 2 2 // 3 3 4 4 #include "stdafx.h" 5 5 #include<stdlib.h> 6 6 #include<string.h> 7 7 #include<math.h> 8 8 #define PI 3.1415926535898 9 9 10 10 typedef struct POINT 11 11 { 12 12 double x, y; 13 13 }point; 14 14 15 15 point ** read(char * InFILEname) 16 16 { 17 17 int lines_p[500];//用于记录每条线有的点数 18 18 FILE * fp = fopen(InFILEname, "r"); 19 19 if (fp == NULL) 20 20 { 21 21 printf("Can not open it."); 22 22 return 0; 23 23 } 24 24 char s[100] = { 0 }; 25 25 int i = 0;//记录线数 26 26 int j = 0;//记录点数 27 27 fscanf(fp, "%s", s); //s不是线编号就是文件读取结束的标志“END” 28 28 while (s[0] != 'E') 29 29 { 30 30 i++; 31 31 j = 0; 32 32 fscanf(fp, "%s", s); //s不是点对就是线读取结束的标志“END” 33 33 while (s[0] != 'E') 34 34 { 35 35 j++; 36 36 fscanf(fp, "%s", s); 37 37 } 38 38 lines_p[i] = j; 39 39 fscanf(fp, "%s", s); 40 40 } 41 41 lines_p[0] = i; //记录线的数目 42 42 rewind(fp); 43 43 44 44 //分配空间 45 45 point **a = (point **)malloc(sizeof(point *)*(lines_p[0] + 1)); 46 46 a[0] = (point *)malloc(sizeof(point)); 47 47 48 48 for (int i = 1; i <= lines_p[0]; i++) //为每条线开辟足够的点空间 49 49 { 50 50 51 51 a[i] = (point *)malloc((lines_p[i] + 1)* sizeof(point)); 52 52 53 53 } 54 54 55 55 //0位置赋值（线数和点数） 56 56 for (int i = 0; i <= lines_p[0]; i++) 57 57 { 58 58 a[i][0].x = a[i][0].y = lines_p[i];//第一个位置存放线数或者点数 59 59 } 60 60 61 61 for (int i = 1; i <= a[0][0].x; i++)//第i条线 62 62 { 63 63 fscanf(fp, "%s", s);//过滤掉线号 64 64 for (int j = 1; j <= a[i][0].x; j++)//第j个点 65 65 fscanf(fp, "%lf,%lf", &a[i][j].x, &a[i][j].y); 66 66 fscanf(fp, "%s", s);//过滤掉END标志 67 67 } 68 68 69 69 return a; 70 70 } 71 71 72 72 void LambertPro(point ** p, char * OutFILEname) 73 73 { 74 74 FILE *fp = fopen(OutFILEname, "w"); 75 75 if (fp == NULL) 76 76 printf("Can not open it."); 77 77 for (int i = 1; i <= p[0][0].x; i++) //第i条线 78 78 { 79 79 fprintf(fp, "%d ", i); 80 80 for (int j = 1; j<=p[i][0].x; j++) //第j个点 81 81 { 82 82 double lon = p[i][j].x*PI / 180; 83 83 double lat = p[i][j].y*PI / 180; //被投影的点的经纬度 84 84 85 85 double a = 6378245; //长半轴 86 86 double b = 6356863.0188; //短半轴 87 87 double e = sqrt(a*a - b*b) / a; //第一偏心率 88 88 double originLon = 105 * PI / 180; 89 89 double originLat = 0; //原始经纬度 90 90 double SP1 = 20 * PI / 180; 91 91 double SP2 = 40 * PI / 180; //第一、二标准纬线 92 92 double Ef = 609600; 93 93 double Nf = 0; //假东和假北 94 94 95 95 double t = tan(PI / 4 - lat / 2) / pow(((1 - e*sin(lat)) / (1 + e*sin(lat))), e / 2); 96 96 double t1 = tan(PI / 4 - SP1 / 2) / pow(((1 - e*sin(SP1)) / (1 + e*sin(SP1))), e / 2); 97 97 double t2 = tan(PI / 4 - SP2 / 2) / pow(((1 - e*sin(SP2)) / (1 + e*sin(SP2))), e / 2); 98 98 double tF = tan(PI / 4 - originLat / 2) / pow(((1 - e*sin(originLat)) / (1 + e*sin(originLat))), e / 2); 99 99 double m1 = cos(SP1) / pow((1 - e*e*sin(SP1)*sin(SP1)), 0.5); 100 100 double m2 = cos(SP2) / pow((1 - e*e*sin(SP2)*sin(SP2)), 0.5); 101 101 double n = (log(m1) - log(m2)) / (log(t1) - log(t2)); 102 102 double F = m1 / (n*pow(t1, n)); 103 103 double A = n*(lon - originLon); 104 104 double r = a*F*pow(t, n); 105 105 double rF = a*F*pow(tF, n); 106 106 107 107 double E = Ef + r*sin(A); 108 108 double N = Nf + rF - r*cos(A); 109 109 fprintf(fp, "%lf,%lf ", E, N); 110 110 } 111 111 fprintf(fp, "END "); 112 112 } 113 113 fprintf(fp, "END "); 114 114 fclose(fp); 115 115 return; 116 116 } 117 117 118 118 void MercatoPro(point ** p, char * OutFILEname) 119 119 { 120 120 FILE *fp = fopen(OutFILEname, "w"); 121 121 if (fp == NULL) 122 122 printf("Can not open it."); 123 123 for (int i = 1; i <= p[0][0].x; i++) //第i条线 124 124 { 125 125 fprintf(fp, "%d ", i); 126 126 for (int j = 1; j <= p[i][0].x; j++) //第j个点 127 127 { 128 128 double lon = p[i][j].x*PI / 180; 129 129 double lat = p[i][j].y*PI / 180; //被投影的点的经纬度 130 130 131 131 double a = 6378245; //长半轴 132 132 double b = 6356863.0188; //短半轴 133 133 double e = sqrt(a*a - b*b) / a; //第一偏心率 134 134 double e2 = sqrt(a*a - b*b) / b; //第二偏心率 135 135 double L0 = 0; //原始经度 136 136 double B0 = 42 * PI / 180; //标准纬度 137 137 138 138 double K = (a*a / b) / sqrt(1 + e2*e2*cos(B0)*cos(B0)) * cos(B0); 139 139 140 140 double N = K*log(tan(PI / 4 + lat / 2))*(pow((1 - e*sin(lat)) / (1 + e*sin(lat)), e / 2)); 141 141 double E = K*(lon - L0); 142 142 fprintf(fp, "%lf,%lf ", E, N); 143 143 } 144 144 fprintf(fp, "END "); 145 145 } 146 146 fprintf(fp, "END "); 147 147 fclose(fp); 148 148 return; 149 149 } 150 150 151 151 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) 152 152 { 153 153 point ** a = read("CHINA_Arc.gen"); 154 154 char outL[15] = "LambertPro.gen"; 155 155 char outM[15] = "MercatoPro.gen"; 156 156 LambertPro(a, outL); 157 157 MercatoPro(a, outM); 158 158 return 0; 159 159 } 160 View Code
这样就大功告成啦！我把结构的导入ArcGIS里面试一试哈，见证奇迹的时候到了~~
原文件：
投影后：
