以下整理自曾冰老师《区域经济分析与ArcGIS软件应用》一书。

精确的地理位置对于GIS很重要，为此需要引入一个用于定义位置的框架——空间参考。空间参考包括一个X、Y、Z值坐标系以及X、Y、Z和M值的容差值和分辨率值。但是多数时候我们需求千差万别，而原始数据并非都经过处理，因此就需要对数据先进行投影转换。

一、空间参考

空间参考是用于存储各要素类和栅格数据集坐标属性的坐标系。比较常用的坐标系统有两种：大地坐标系和投影坐标系。坐标系中关于值的取值范围成为“坐标域”，一般来说，定位地理位置只 需要 Ｘ 和 Ｙ 坐标。可选的 Ｚ 和 Ｍ 坐标用来存储高程值和里程值（高程值 Ｚ 可用于 ３Ｄ 分析，里 程值 Ｍ 可用于线性参考等）。

二、坐标系

1.大地坐标系

大地坐标系又称地理坐标系，指我们通常说的以经纬度为单位的坐标系。

2.投影坐标系

投影坐标系始终基于地理坐标系，而后者是基于球体或旋转椭球体的。

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常用的1954北京坐标系和1980西安坐标系的投影坐标系统采用的就是高斯-克吕格投影。

如果没有统一的空间坐标参考，系统就不可能实现空间分析。例如，要在GIS中实现两个图层的叠加，若图层选用的坐标系统和投影方式不一样，形状和位置可能都不相同，就很难实现叠加。

三、操作步骤

1.定义坐标系

定义坐标系，指按照地图信息源原有的空间参考方式，为数据添加坐标系信息。

地理处理→ArcToolbox→投影和变换→定义投影

2.投影变换

投影变换是将一种地图投影转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数或椭球体等的改变。进一步又可分为栅格和矢量（要素类）两种类型的投影变换。其中对栅格数据实施投影变换时，要进行重采样处理。

2.1栅格数据的投影变换

地理处理→ArcToolbox→投影和变换→栅格→投影栅格

注意：变换栅格数据的投影类型，须要重采样数据。重采样技术是可选项，用以选择栅格数据在新的投影类型下的重采样方式，默认状态是NEAREST，即最邻近采样法。

2.2矢量数据的投影变换

地理处理→ArcToolbox→投影和变换→要素→投影

参考资料
《区域经济分析与ArcGIS软件应用》