Qgis开发7-坐标系统CRS 设置和转换

Qgis开发7-坐标系统CRS

设置和转换

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2014年8月24日

 

1  概述

坐标系统用于量化地图的不同部分，是显示、测量和地理运算的基础。

2 原理

每一个GIS都要面临坐标转换的问题。一个是设备坐标与逻辑坐标之间的转换，另一个是不同的逻辑坐标之间的转换。

2.1 设备坐标与逻辑坐标的转换

1)   如果从广义上来讲，是从硬件到软件的转换，默认两者是1：1的。在Qt中也进行了相应的转换，可以直接获取控件的坐标。

2)   从狭义上讲，控件的坐标作为一种视口坐标（viewport,局部设备坐标），要与地理坐标进行转换。它们之间的转换是GIS的基础。只有这一步设置正确了，才能进行比例尺、渲染、测试等量化操作。所以Qgis最初的名称为quantum gis,可能在坐标转换上也下一番功夫。

从视口到地图的转换，可以简单的理解为两种直角坐标的映射，只是Y方向不同。

2.2 坐标系统之间的转换

是一种不同的坐标系统之间的映射关系，可以是仿射变换，也可能会有其它变换，比较复杂。

3 方法

3.1 视口与地图转换QgsMapToPixel

Qgs与地图有关的所有设定通过QgsMapSettings指定。

使用当前MapCanvas设定的QgsMapToPixel由QgsMapCanvas：：getCoordinateTransform()获取。

视口作为像素坐标系统，需要提供当前控件的大小范围ViewPort，由QgsMapCanvas的viewport提供,对应QgsMapSettins::mSize。

地图范围由图层大小提供QgsMapSettings::mExtent。

两者进行比例运行生成图元单位映射mMapUnitsPerPixel：这是所有运算的基础。

由于图层的宽高比与视口的宽高比可能不同，因此为显示整个图层，会将不够的地图使用背景色填充，图层居中显示。

由此产生一个visibleExtent:可视范围。是按照地图范围设置后，按比例尺计算在当前视口的地图范围。此范围对应QgsMapCanvas::extent()。

如果有多个图层，则所有图层的大小，会综合产生一个QgsMapCanvas::FullExtent()。

3.2 坐标系统之间的转换QgsCoordinateTransform

坐标系统由srs.db文件提供支持，这是一个sqlite3格式的数据库文件。由QgsApplication：：srsDBFilePath()可以获取当前系统的坐标数据库文件位置。将srs放在指定的目录就可以使用坐标系统了。

3.2.1设置坐标系统

可以直接生成一种正规的坐标系统，或者自定义一个坐标系统。

为MapCanvas和Layer指定坐标系统。

如果MapCanvas：：setCrsTransformEnabled(true)，那么每次刷新显示时，将自动进行坐标转换，将主窗口内不同于本窗口坐标系统的图层动态转换为本窗口坐标系统。

3.2.2不同坐标系统之间转换

不同坐标系统之间，可以进行几何类型、指定点等坐标转换。坐标转换使用proj4进行。

使用proj4对应的坐标系统，可以与qgis获取相同的转换结果。

F:\DevelopWare\OGC\PROJ\bld\bin>proj+proj=merc +lon_0=0 +k=1 +x_0=0 +y_0=0 +a=6

378137 +b=6378137 +towgs84=0,0,0,0,0,0,0+units=m +no_defs

116 40

12913060.93    4865942.28

4 示例

1)   添加坐标转换SLOT函数。

//xx.h

    voidcrsTransform(void);

2)   添加坐标转换的菜单 action，并置于工具栏，在程序中将action与Slot连接。

//xx.cpp

connect(ui->actionCrsTransform,SIGNAL(triggered()),this,SLOT(crsTransform()));

3)   进行坐标转换

/**

*@briefMainWindow::crsTransform

*

*transfromcrsandtransformpoint.

*@[e-mail]

*@date2014-08-2412:22:55

*/

voidMainWindow::crsTransform()

{

    qDebug()<<"PKGPath="<<QgsApplication::pkgDataPath()<<endl;

    qDebug()<<"DBFilePath="<<QgsApplication::srsDbFilePath()<<endl;

    QgsCoordinateReferenceSystemwgs84(4326,QgsCoordinateReferenceSystem::EpsgCrsId);

    qDebug()<<"WGS84="<<wgs84.toWkt()<<endl;

    QgsCoordinateReferenceSystemweb(3857,QgsCoordinateReferenceSystem::EpsgCrsId);

    constQStringstr=web.toWkt();

    QgsCoordinateTransformtrans(wgs84,web);

    QgsPointptWeb=trans.transform(116,40,QgsCoordinateTransform::ForwardTransform);

    qDebug()<<"trans116,40="<<ptWeb.x()<<","<<ptWeb.y();

    m_pMapCanvas->setDestinationCrs(web);

    m_pMapCanvas->setCrsTransformEnabled(true);

    m_pMapCanvas->setExtent(m_pMapCanvas->fullExtent());

    m_pMapCanvas->refresh();

}