Chuyển đổi hệ tọa độ VN2000 sang WGS84 và ngược lại trong ArcGIS

Quách Đồng Thắng

Trung tâm Ứng dụng GIS TP.HCM

Theo quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường, dữ liệu GIS được xây dựng và sử dụng thống nhất ở hệ tọa độ quốc gia VN2000. Tuy nhiên, trong thực tế, đối với các ứng dụng GIS không đòi hỏi độ chính xác cao (như so với địa chính), chúng ta có nhu cầu chuyển đổi VN2000 sang WGS84 để có thể chồng khớp với các dịch vụ bản đồ phổ biến hiện nay như Google maps, OSM, Bing maps,…Bài viết trình bày cách chuyển tọa độ VN2000 sang WGS84 trong phần mềm ArcGIS (version 10.2).

Trong ArcGIS, các lớp dữ liệu được load vào trong cùng một data frame (Layers) và sử dụng chung coordinate system của data frame. Khi một shapefile được add vào đầu tiên, Data frame sẽ đọc thông thi từ file *.prj để thiết lập coordinate system cho Data frame, cũng như cho các lớp dữ liệu được thêm vào sau đó.

Chuyển đổi VN2000 sang WGS84

Để thử nghiệm chuyển shapefile từ VN2000 sang WGS84, ta sẽ download và extract lớp ranh giới hành chính phường của TP.HCM (đặt tên là hochiminh.shp) từ http://www.gadm.org/, dữ liệu ở hệ WGS84, file *.prj:

GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137.0,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0.0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]]

Sau khi add hochiminh.shp vào ArcMap, lúc này cả Dataframe và hochiminh.shp đều chia sẻ chung coordinate system, trong trường hợp này là Geographic Coordinate System WGS84.

Tiếp theo add shapefile giao thông Tp.HCM (gt_pl.shp) ở toạ độ VN-2000, kinh tuyến trục địa phương 105 độ 45 phút, múi chiếu 3 độ, Datum Vn2000.

Lúc này, nếu ArcGIS nhận thấy dữ liệu gt_pl khác datum với Data frame (Vn_2000 so với WGS84) thì sẽ xuất hiện hộp thoại yêu cầu người dùng “on the fly” projection để chuyển sang hệ tọa độ WGS84. Trong trường hợp này chúng ta sẽ chọn Transformations

Ở phiên bản 10.2, ArcGIS đã tích hợp sẵn Coordinate Transformation từ Vn2000 sang WGS84 với tên là VN_2000_To_WGS84_2

Có thể tham khảo chi tiết các đặc tả Coordinate Transformation VN_2000_To_WGS84_2 trong thư mục cài đặt ArcGIS, ví dụ C:\Program Files\ArcGIS\Desktop10.2\Documentation\ geographic_transformations.pdf

Kết quả sau khi chuyển đổi:

Tuy nhiên, đây chỉ là “on the fly” transformation, nghĩa là ArcGIS chỉ “nhớ” chuyển đổi về đúng hệ tọa độ WGS84 trong phạm vi project, trong khi vẫn chưa thực sự chuyển đổi dữ liệu về hệ tọa độ WGS84. Để chuyển đổi, chúng ta vào ArcToolbox à Data Management Tools à Projections and Transformations à Feature à Project

Chuyển hệ tọa độ VN2000 sang WGS84

Để chuyển hệ tọa độ WGS84 sang VN2000 trong ArcGIS, có thể dùng chính bộ tham số này để chuyển đổi mà không cần định nghĩa lại tham số trái dấu (như hướng dẫn theo Công văn số 1123/ĐĐBĐ-CNTĐ ngày 26/10/2017).

Trong quá trình chuyển đổi ngược lại, có thể chọn Hệ tọa độ đích là VN2000 UTM Zone 48N, sau đó có thể chỉnh sửa thông số kinh tuyến trục và hệ số tỉ lệ chiều dài cho phù hợp với từng địa phương trong file .prj.

Hoặc để có thể tạo thêm Projected Coordinate System với các tham số kinh tuyến trục và hệ số tỉ lệ chiều dài thích hợp và chọn làm hệ tọa độ đích khi chuyển đổi. Các thông tin này sẽ được lưu vào file .prj ở hệ VN2000 sau khi chuyển đổi.

Có thể thấy hàm chuyển đổi mặc định của ArcGIS sử dụng bộ tham số tại georepository, là bộ tham số địa phương, hơi khác so với bộ tham số của Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố.

Nếu muốn sử dụng bộ tham số của Bộ TNMT, cũng như một bộ tham số bất kì khác, có thể tự định nghĩa bằng công cụ CreateCustomGeoTransformation, nhập các thông số tương ứng:

Tham số dịch chuyển gốc tọa độ

X = -191.90441429

Y = -39.30318279

Z = -111.45032835

Góc xoay trục tọa độ

Góc x = -0.00928836

Góc y = 0.01975479

Góc z = -0.00427372

Hệ số tỉ lệ chiều dài k = 0.252906278

Sau khi tạo thành công, công cụ transform được lưu trữ tại:

C:\Users\user_name\AppData\Roaming\ESRI\Desktop10.2\ArcToolbox\CustomTransformations

Sau đó có thể thực hiện projection tương tự các bước trên sử dụng bộ tham số này.

Kết quả chuyển đổi cho thấy có sai lệch tương đối khoảng 1.2m so với bộ tham số mặc định của ArcGIS. Việc đánh giá độ chính xác của bộ tham số chuyển đổi do Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố (có tính pháp lý, sử dụng chung cho cả nước) và bộ tham số địa phương là vấn đề khá phức tạp và nằm ngoài phạm vi của bài viết. Do đó, việc lựa chọn bộ tham số nào tùy thuộc vào người dùng (cân nhắc nên sử dụng bộ tham số pháp lý hay bộ tham số chưa được công nhận – nhưng có thể chính xác hơn cho địa phương?). Tuy nhiên, theo quan điểm của người viết, trong khi chưa có công bố pháp lý mới, cũng như chưa có điều kiện kiểm chứng thì đối với các ứng dụng không đòi hỏi độ chính xác cao, người dùng có thể tùy chọn sử dụng một trong hai bộ tham số này.