Qgis开发7-坐标系统CRS 设置和转换

本文详细介绍了QGIS中坐标系统的设置和转换,包括设备坐标与逻辑坐标的转换、不同坐标系统之间的转换,以及QgsMapToPixel和QgsCoordinateTransform的使用方法。内容涵盖QGIS坐标系统原理、转换方法和具体实现示例。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Qgis开发7-坐标系统CRS

设置和转换

sf2gis@163.com

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Qg

<think>好的,用户现在的问题是询问在QGIS二次开发中如何进行坐标系转换,特别是API的使用方法。我需要先回忆之前关于QGIS开发的相关知识,尤其是坐标系转换的部分。首先,用户之前的问题是关于如何获取QgsMapLayer的数据地址,我给出了使用QgsProjectQgsMapLayer的示例代码。现在他们转向了坐标系转换,可能是在处理不同图层坐标系统时需要转换数据。我需要确保这次回答的结构清晰,步骤明确,并且包含必要的代码示例。坐标系转换QGIS中通常涉及到QgsCoordinateTransform类的使用。这个类的作用是在不同的坐标参考系统(CRS)之间转换几何体的坐标。关键步骤应该包括:确定源目标CRS,创建转换对象,应用转换。此外,可能需要处理不同图层的CRS,或者手动指定CRS。 需要注意的是,QGIS3.x版本中,坐标转换的初始化方式可能有所变化,必须指定转换上下文(QgsProject::instance()->transformContext()),否则转换会失败。这点很重要,必须提醒用户,否则他们可能会遇到问题。 另外,用户可能需要处理不同类型的几何体,比如点、线、面等,示例代码应该覆盖这些情况。同时,错误处理也很重要,比如检查CRS是否有效,转换是否成功。 在回答中,应该先概述步骤,然后给出代码示例,解释关键类方法,以及注意事项。最后生成相关问题,帮助用户深入理解可能遇到的问题。可能的相关问题包括如何获取图层的CRS,如何处理转换中的错误,批量转换的方法,以及与WKTPROJ字符串的交互等。这些问题都是用户在实施坐标系转换时可能会遇到的后续问题,需要预先考虑。需要确保数学公式正确使用LaTeX格式,比如在提到坐标转换公式时,使用$$...$$,但根据用户的问题,可能不需要太多数学公式,但如果有涉及坐标变换矩阵的地方,可能需要用LaTeX表示。不过用户的问题更多是关于API使用,所以可能公式较少,但如果有提到转换参数或公式,需要正确应用格式。 最后,检查引用标识是否正确添加,比如在提到QgsCoordinateTransform类时,引用相关的文档或示例。不过用户之前的引用标记是[^1][^3]等,可能需要确认是否有必要在本次回答中添加引用,但根据用户提供的示例,可能不需要,除非有具体的参考来源。但根据用户提供的系统指令,需要自然地添加引用标识,比如在关键步骤或类说明处。总结回答结构:1.概述坐标系转换的关键步骤。2.提供示例代码,涵盖不同几何类型。 3.解释关键类方法,如QgsCoordinateTransform。4.注意事项,如转换上下文、有效性检查。5.相关问题部分,生成相关问题。 确保代码示例正确,包括必要的头文件正确的函数调用。例如,使用QgsCoordinateTransform的构造函数时,需要源CRS、目标CRS转换上下文。同时,几何体的转换方法transform()可能会返回成功标志,需要处理可能的错误。现在需要将这些思路整理成结构化的回答,符合用户的要求,分步骤说明,代码示例,关键类表格,注意事项相关问题。同时,确保使用中文,公式正确,引用标识自然添加。</think>### QGIS二次开发坐标系转换实现方法 #### 核心步骤说明 1. **确定坐标系信息**:获取源坐标系(Source CRS目标坐标系(Target CRS)[^1] 2. **创建坐标转换器**:使用 `QgsCoordinateTransform` 类初始化转换对象 3. **执行几何坐标转换**:调用几何对象的 `transform()` 方法进行坐标转换 4. **处理转换结果**:验证转换是否成功并获取新坐标 #### 完整代码示例 ```cpp #include <QgsCoordinateTransform.h> #include <QgsPointXY.h> #include <QgsGeometry.h> // 坐标系转换函数 QgsGeometry transformGeometry(const QgsGeometry& geom, const QgsCoordinateReferenceSystem& sourceCrs, const QgsCoordinateReferenceSystem& targetCrs) { // 创建坐标转换对象(必须包含转换上下文) QgsCoordinateTransform transform(sourceCrs, targetCrs, QgsProject::instance()->transformContext()); // 执行坐标转换 QgsGeometry newGeom = geom; bool success = newGeom.transform(transform); if (!success) { qWarning() << "坐标系转换失败"; return QgsGeometry(); } return newGeom; } // 示例:点坐标转换 void transformPoint() { QgsPointXY point(116.3975, 39.9087); // 北京坐标(WGS84) QgsCoordinateReferenceSystem wgs84("EPSG:4326"); QgsCoordinateReferenceSystem webMercator("EPSG:3857"); QgsGeometry geom = QgsGeometry::fromPointXY(point); QgsGeometry transformed = transformGeometry(geom, wgs84, webMercator); if (!transformed.isEmpty()) { QgsPointXY newPoint = transformed.asPoint(); qDebug() << "转换后坐标:" << newPoint.x() << newPoint.y(); } } ``` #### 关键类与方法说明 | 类/方法 | 作用 | |---------------------------------------|--------------------------------------------------------------------| | `QgsCoordinateReferenceSystem` | 表示坐标系系统,支持通过EPSG代码/WKT/PROJ字符串创建[^1] | | `QgsCoordinateTransform` | 坐标转换核心类,需指定源CRS、目标CRS转换上下文 | | `QgsGeometry::transform()` | 执行几何对象坐标转换,返回转换是否成功的布尔值 | #### 数学原理 坐标转换通过七参数或四参数模型实现,基本公式为: $$ \begin{pmatrix} X' \\ Y' \\ Z' \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} \Delta X \\ \Delta Y \\ \Delta Z \end{pmatrix} + (1 + k) \cdot R \cdot \begin{pmatrix} X \\ Y \\ Z \end{pmatrix} $$ 其中$R$为旋转矩阵,$k$为尺度因子,$\Delta$为平移参数[^2] #### 注意事项 1. **必须包含转换上下文**:QGIS 3.x版本要求使用`QgsProject::instance()->transformContext()` 2. **反向转换**:通过交换源CRS目标CRS可实现逆向转换 3. **性能优化**:对大量几何体操作时建议重用`QgsCoordinateTransform`对象 4. **坐标维度**:需确保几何对象包含Z/M值时的处理逻辑 --- ### 相关问题 1. **如何获取图层的当前坐标系信息?** - 通过`QgsMapLayer::crs()`方法获取图层的CRS对象[^1] 2. **转换失败常见原因有哪些?** - 缺少坐标系定义文件、坐标范围超出转换区域、参数设置错误等 3. **如何批量转换图层所有要素的坐标系?** - 遍历要素集合,对每个要素的几何体执行转换操作 4. **WGS84与GCJ02坐标系转换如何处理?** - 需实现自定义转换算法,QGIS未内置非标准坐标系的转换参数 5. **如何通过PROJ字符串定义自定义坐标系?** - 使用`QgsCoordinateReferenceSystem::createFromProj()`方法创建CRS [^1]: 坐标系操作需依赖QGIS项目环境配置 [^2]: 坐标转换参数来源于EPSG官方定义文件
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

弗里曼的小伙伴

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值