坐标系统分类
crs参考坐标系
CRS参考坐标系1. 介绍•定义:CRS(Coordinate Reference System)参考坐标系是用来描述地理空间数据位置的一种标准系统。
•功能:CRS可以将地理坐标与现实世界的实际位置进行关联,使得地理空间数据能够准确地定位和分析。
•应用:CRS在地图制作、地理空间分析、导航系统等领域起着重要作用。
2. 坐标系统分类2.1. 地理坐标系统(Geographic Coordinate System)•定义:地理坐标系统是以地球为基准的坐标系统,使用经度和纬度来表示地理位置。
•常见地理坐标系统:WGS84(World Geodetic System 1984)和GCJ02(国家测绘局制定的2000年版本)。
•应用:地理坐标系统常用于全球性的地理研究和位置定位。
2.2. 投影坐标系统(Projected Coordinate System)•定义:投影坐标系统是为了解决地球上的曲面在平面上表达的难题而设计的。
•常见投影坐标系统:UTM(通用横轴墨卡托投影)、Mercator(麦卡托投影)等。
•应用:投影坐标系统常用于地图制作和空间分析,在特定区域内能够提供更精确的空间数据。
3. CRS参考坐标系的基本要素3.1. 坐标原点(Origin)•定义:坐标原点是参考坐标系中的基准点,确定了整个坐标系的起始位置。
•例子:如WGS84的坐标原点为地球上的绿咸留点(Greenwich Meridian)。
•功能:坐标原点用于将地理位置转换为坐标数值。
3.2. 坐标轴(Axes)•定义:坐标轴是参考坐标系中确定空间位置的方向。
•例子:地理坐标系中的坐标轴分别为经度和纬度,投影坐标系中的坐标轴根据具体投影方式而定。
•功能:坐标轴用于标示地理位置的方向和数值。
3.3. 单位(Unit)•定义:单位是参考坐标系中量度空间位置的标准。
•例子:地理坐标系的单位为度(°),投影坐标系的单位可以是米(m)、千米(km)等。
测绘技术中常用的坐标系分类
测绘技术中常用的坐标系分类引言:在测绘学中,坐标系是至关重要的。
它是一种数学模型,用于描述一个点在空间中的位置。
不同的坐标系可用于不同的目的,因此在测绘技术中存在着多种常用的坐标系分类。
本文将简要介绍这些分类,并探讨每种分类的特点及适用范围。
一、地理坐标系地理坐标系是最常见和广泛使用的坐标系之一。
它是一种以地球为参照物的坐标系,用于描述地球表面上的点的位置。
在地理坐标系中,经度和纬度被用作坐标值。
经度表示点位于东西方向上的位置,范围从-180°到+180°;纬度表示点位于南北方向上的位置,范围从-90°到+90°。
地理坐标系适用于地图制作、导航系统等领域,因其简单直观而备受青睐。
二、平面坐标系平面坐标系是一种将地球表面投影到平面上的坐标系。
由于地球是一个几乎球形的天体,将其完全展开在平面上是不可能的。
因此,平面坐标系使用不同的投影方法来近似地球表面。
常见的平面坐标系包括UTM坐标系、高斯-克吕格坐标系等。
这些坐标系使用不同的投影方式,以适应不同地区的地形特点。
平面坐标系广泛用于大规模测绘和地图制作,以及地理信息系统(GIS)应用等方面。
三、高程坐标系高程坐标系用于描述点在垂直方向上的位置。
高程坐标通常表达为相对于某个参考面的高度值。
测量海拔高度时,通常以平均海平面作为参考面。
常用的高程坐标系有大地水准面和椭球面高程系统。
大地水准面高程系统以地球上已测量的海拔高度为基准,通过利用地球引力的变化来确定高程。
椭球面高程系统根据参考椭球的形状和尺寸来度量高度。
高程坐标系在土地开发规划、水利工程等领域有着广泛的应用。
四、本地坐标系本地坐标系是一种相对于特定地点或特定工程项目的坐标系。
该坐标系通常以某个特定地物作为基准点,并建立相应的坐标系系统。
本地坐标系的优点在于其高精度和定制性,可以更好地满足特定工程项目的需求。
例如,在大型建筑项目中,常常会使用本地坐标系来实现精确的建筑定位、布点和测量。
坐标系统介绍
坐标系统介绍一个完整的坐标系统是由坐标系和基准两方面要素所构成的。
坐标系指的是描述空间位置的表达形式,而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线、面。
在大地测量中的基准一般是指为确定点在空间中的位置,而采用的地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数,及其在空间的定位、定向方式,以及在描述空间位置时所采用的单位长度的定义。
一、坐标系的分类正如前面所提及的,所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式,即采用什么方法来表示空间位置。
人们为了描述空间位置,采用了多种方法,从而也产生了不同的坐标系,如直角坐标系、极坐标系等。
在测量中,常用的坐标系有以下几种:∙空间直角坐标系空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心,Z轴指向参考椭球的北极,X 轴指向起始子午面与赤道的交点,Y轴位于赤道面上,且按右手系与X轴呈90°夹角。
某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。
(见图1)图1 空间直角坐标系∙空间大地坐标系空间大地坐标系是采用大地经、纬度和大地高来描述空间位置的。
纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角,经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角,大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。
图2 空间大地坐标系∙平面直角坐标系平面直角坐标系是利用投影变换,将空间坐标(空间直角坐标或空间大地坐标)通过某种数学变换映射到平面上,这种变换又称为投影变换。
投影变换的方法有很多,如UTM投影、Lambuda投影等,在我国采用的是高斯-克吕格投影,也称为高斯投影。
二、基准所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面,在大地测量中,在大地测量中,基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数,如参考椭球的长短半轴,以及参考椭球在空间中的定位及定向,还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。
三、坐标系变换与基准变换在GPS测量中,经常要进行坐标系变换与基准变换。
大地测量坐标系统分类
大地测量坐标系统分类引言大地测量是地球科学中的重要分支,它用于测量地球表面的形状、尺寸、位置以及其它相关参数。
在进行大地测量时,需要使用大地测量坐标系统来描述地球表面上各个点的位置。
本文将介绍大地测量坐标系统的分类和特点。
1. 地心坐标系统(Geocentric Coordinate System)地心坐标系统是最基本的大地测量坐标系统之一。
它以地球质心作为坐标原点,以地球自转轴为Z轴建立三维直角坐标系。
由于地心坐标系统以地球质心为原点,因此适用于描述地球整体的形状和位置。
这种坐标系统在全球导航卫星系统(GNSS)中被广泛使用。
2. 大地坐标系统(Geographic Coordinate System)大地坐标系统是将地球表面划分为无数个小区域,每个小区域有自己的坐标系。
它以地球表面上的某一参考点作为基准点建立坐标系,并采用经度和纬度作为坐标单位。
大地坐标系统适用于描述地球上任意点的位置,常用于地图制作和导航系统。
3. 投影坐标系统(Projected Coordinate System)投影坐标系统是将地球表面上的经纬度坐标投影到一个平面上的坐标系统。
由于地球是一个球体,将其投影到平面上必然会有形状和尺寸的变形。
不同的投影方式会导致不同的形变情况,因此投影坐标系统的选择应根据具体应用需求进行。
投影坐标系统广泛应用于地图制作、测量和GIS系统中。
3.1 圆柱投影(Cylindrical Projection)圆柱投影是一种将地球投影到一个圆柱体上的投影方式。
它有多种变体,如墨卡托投影、等距圆柱投影等。
圆柱投影保留了经纬度的形式,但在高纬度地区会出现较大的形变。
3.2 锥形投影(Conic Projection)锥形投影将地球表面投影到一个锥面上。
锥形投影可以根据需要调整锥的位置和大小,以减少形变。
锥形投影适用于纬度较小的地区。
3.3 平面投影(Planar Projection)平面投影将地球表面投影到一个平面上。
GPS定位的坐标系统类型
CPS定位的坐标系统类型
GPS 定位是以 GPS 卫星为动态已知点,根据 GPS 接收机观测的星站距离来确定接收机或测站的位置的。
可将 GPS 定位中所采用的坐标系进行如下分类:
1.空固坐标系与地固坐标系
空固坐标系与天球固连,与地球自转无关,用来确定天体位置较方便。
地固坐标系与地球固连,随地球一起转动,用来确定地面点位置较方便。
2.地心坐标系与参心坐标系
地心坐标系以地球的质量中心为原点,如 WGS -84坐标系和ITRF 参考框架均为地心坐标系。
而参心坐标系以参考椭球体的几何中心为原点,如北京54坐标系和80国家大地坐标系。
3.空间直角坐标系、球面坐标系、大地坐标系及平面直角坐标系经典大地测量采用的坐标系通常有两种:一是以大地经纬度表示点位的大地坐标系,二是将大地经纬度进行高斯投影或横轴墨卡托投影后的平面直角坐标系。
在 GPS 测量中,为进行不同大地坐标系之间的坐标转换,还会用到空间直角坐标系和球面坐标系。
4.国家统一坐标系与地方独立坐标系
我国国家统一坐标系常用的是80国家大地坐标系和北京54坐标系,采用高斯投影,分6°带和3°带,而对于诸多城市和工程建设来说,因高斯投影变形以及高程归化变形而引起实地上两点间的距离与高斯平面距离有较大差异,为便于城市建设和工程的设计、施工,
常采用地方独立坐标系,即以通过测区中央的子午线为中央子午线,以测区平均高程面代替参考椭球体面进行高斯投影而建立的坐标系。
BeiJing54 Xian80 WGS1989坐标系的分类总结
在大地测量学中,坐标系分为两大类:地心坐标系和参心坐标系。
地心坐标系是坐标系原点与地球质心重合的坐标系,参心坐标系是坐标系原点位于参考椭球体中心,但不与地球质心重合的坐标系。
我国使用的1954北京坐标系,1980西安坐标系都属于参心坐标系。
GPS中使用的世界大地坐标系WGS-84属于地心坐标系,我国最近开始启用的中国大地坐标系2000(即CGCS2000),也属于地心坐标系。
以上两大类坐标系都有下列几种表达形式:1.空间大地坐标系,即大地经纬度(B,L,H)形式2.空间直角坐标系,即三维空间坐标(X,Y,Z)形式3.投影平面直角坐标系。
即二维平面坐标(x,y,h)形式在工程测量和施工中,我国普遍使用的是1954北京或1980西安的高斯投影平面直角坐标系。
但为满足工程施工精度要求,通常会在测区建立独立的地方坐标系,且独立地方坐标系都能够通过转换公式换算为国家统一的坐标系上,如1954北京坐标系或1980西安坐标系。
楼主说的施工图纸上面标的那个是测量坐标可能是国家平面直角坐标系和独立的地方平面坐标系之一。
一般来讲,GPS直接提供的坐标(B,L,H)是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标,其中B为纬度,L为经度,H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。
而在实际应用中,我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标(x,y,),不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标(B,L),高程一般为海拔高度h。
GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70米左右,东北部140米左右,南部75米左右,中部45米左右。
现就上述几种坐标系进行简单介绍,供大家参阅,并提供各坐标系的基本参数,以便大家在使用过程中自定义坐标系。
1、1984世界大地坐标系WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系,是一种协议地球坐标系。
空间坐标系分类
空间坐标系分类1. 引言空间坐标系是用来描述和定位物体在空间中位置的数学系统。
它是地理信息系统(GIS)、遥感、导航和测量等领域的基础概念。
在实际应用中,不同的任务需要使用不同类型的空间坐标系。
本文将介绍常见的空间坐标系分类,包括地心坐标系、大地坐标系和投影坐标系。
2. 地心坐标系地心坐标系是以地球为参考对象建立的一种三维坐标系统。
它将地球看作一个理想化的球体,并以地球质心为原点建立直角坐标系。
地心坐标系通常用于天文学、大地测量和卫星导航等领域。
2.1 地心惯性坐标系在地心惯性坐标系中,以地球质心为原点,建立一个固定于宇宙空间的直角坐标系统。
该坐标系统不随时间变化,适用于天体力学研究和卫星轨道计算。
2.2 地心测量坐标系地心测量坐标系是以地球质心为原点,建立一个固定于地球的直角坐标系统。
该坐标系统考虑了地球的形状和重力场的影响,适用于大地测量和地球物理研究。
3. 大地坐标系大地坐标系是以地球表面为参考对象建立的一种三维坐标系统。
它是基于地球椭球体模型和大地测量学原理建立的,用于描述地理位置和测量数据。
3.1 大地水准面大地水准面是一个近似于海平面的参考面,在大部分应用中被作为零高程基准。
在大地水准面上,可以通过经纬度和高程来确定一个点在大地坐标系中的位置。
3.2 大地椭球体模型大地椭球体模型是对地球形状进行近似描述的数学模型。
常用的大地椭球体模型有WGS84、GRS80等,它们通过半长轴、扁率等参数来定义椭球体的形状。
3.3 大地水平坐标系大地水平坐标系使用经度和纬度来表示一个点在水平方向上的位置。
经度表示东西方向上的偏移,纬度表示南北方向上的偏移。
常见的大地水平坐标系有经纬度坐标和UTM坐标。
3.4 大地垂直坐标系大地垂直坐标系使用高程来表示一个点在垂直方向上的位置。
常见的大地垂直坐标系有正高程、椭球高和大地水准面高等。
4. 投影坐标系投影坐标系是将三维空间投影到二维平面上的一种数学变换。
它是为了解决地球表面在平面上展示时产生的形状变形、距离失真等问题而设计的。
测量中常用的坐标系统
测量中常用的坐标系统[来源:本站 | 作者:原创 | 日期:2010年11月26日 | 浏览168次] 字体:[大中小] 1) 球面坐标系统天文地理坐标系:以大地水准面为基准,以铅垂线为基准线,地面点在基准面上投影位置由天文经度(λ)和天文纬度(φ)确定。
大地坐标系:以参考椭球体面为基准面,以法线为基准线。
地面点在椭球面上投影点的位置用大地经度L、大地纬度B表示。
2)空间直角坐标系:以参考椭球体的中心为坐标原点,指向地球北极的方向为Z轴,首子午面与赤道的交线为X轴,Y轴垂直于xoz平面。
WGS-84坐标系(世界大地坐标系):采用WGS-84椭球,其坐标原点在地心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。
也称全球地心坐标系。
GPS卫星定位系统得到的地面点坐标就是WGS-84坐标。
3)高斯平面直角坐标系地图投影:将球面上图形、数据按一定的数学法则转到平面上的方法。
X= F 1 (L,B) 或 X= F 1 (x, y, z)Y= F 2 (L,B) Y= F 2 (x, y, z) 地图投影分类:按变形性质分为:等角投影、等积投影和任意投影。
其中,等角投影保持角度不变,投影后任意一点各方向的长度比不变,从而在有限范围内使得投影平面上图形与椭球上保持相似。
因此,等角投影也成为正形投影。
高斯投影:等角横切椭圆柱投影,又称高斯—克吕格投影。
a) 高斯投影的特点:中央子午线的投影为一条直线,且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线,且以中央子午线为对称轴,离对称轴越远,其长度变形也就越大;赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴;经纬线投影后仍保持相互正交的关系,即投影后无角度变形;中央子午线和赤道的投影相互垂直。
b) 分带法:为保证投影精度,限定投影的区域的方法——按经度分带。
坐标系分类
2、造型坐标系
造型坐标系(MCS:Modeling Coordinate System) 是右手坐标系。它是用来描述世界坐标系中每个具体物体的 形状,每个物体均由其自身的造型坐标系定义。
造型坐标系 局部坐标系 世界坐标系 整体坐标系。
3、观察坐标系
观察坐标系(VCS:View Coordinate System)是为了 将三维物体投影到显示屏幕(观察平面)上而建立起来的, 是左手坐标系。
一、点与字符的裁剪 点的裁剪比较简单,当图形系统的窗口确定之后,
设被裁剪的点的坐标为(x,y),则只有当该点的坐标
满足下式
该点才位于窗口之内,并经过窗口-视图变换后送视 区中显示,否则该点位于窗口之外而被舍去。
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字符的裁剪,根据裁剪精度不同,可分为三种情况。 如图所示。 (1)字串裁剪
用一个限界矩形来包含整个文本字符串,判断该限界矩 形是否全部位于裁剪窗口的内部,如果是,则字符串全部 保留,如果不是,则字符串全部不可见。这是字符裁剪的 最简单方法,裁剪速度最快,但精度最低。
2、视区(Viewport)
设备坐标系中的一个矩形区域,在图形设备上用来输出图
形的最大区域称之为屏幕域,它是有限的整数域,任何小于
或等于屏幕域的区域都可定义为视区。视区由用户在屏幕
域中用设备坐标定义,一般也由左下角点和右上角
点坐标来表示,同样视区也可以是多层的。而
且,在同一屏幕还可以定义多个视区。
6
视区 窗口
视区
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3、如果视区的纵横比与窗口的纵横比不一致时,经 变换后的图形在视区中输出时会产生失真现象,因此在定 义窗口和视区时,要保证它们的纵横比一致。
窗口
视区
视区
2、坐标系、基准和坐标系统
Z E arct an 2 2 X Y 然后,利用该初值在求定H、N的初值,再利用所求出的H和
N的初值再次求定B值。
空间直角坐标系与大地坐标系的关系推导
当P点位于椭球面上时:
x N cos B
y N (1 e2 )sin B
X x cos L, Y x sin L, Z y
我国目前采用的深度基准因海区不同而有所不同。中 国海区从1956年采用理论最低潮面(即理论深度基准 面)作为深度基准。内河、湖泊采用最低水位、平均低 水位或设计水位作为深度基准。
第四节 坐标系统
一、测绘系统的概念
测绘系统是指由测绘基准延伸,在一定范围内布设的各种 测量控制网,是各类测绘成果的依据 包括:大地坐标系统 平面坐标系统 高程系统 地心坐标系统 重力测量系统。
中国于1956-1957年建立了全国范围的第一全国家重力基准, 称为1957年国家重力基本网,该网由21个基本点和82个一 等点组成。1985年,中国重新建立了国家重力基准。它由6 个基准重力点,46个基本重力点和5个因点组成,称为 1985年国家重力基本网。
4.深度基准
深度基准是指海图及各种水深资料中计算水体的深度 起算面。也称海图基准面。 深度基准是海洋深度测量和海图上图载水深的基本依 据。
1.大地坐标系统
大地坐标系统是用来表述地球点的位置的一种地球坐标 系统。 采用一个接近地球整体形状的椭球作为点的位置和及其 相互关系的数学基础。 三个坐标是大地经度、大地纬度、大地高。 我国先后采用的1954北京坐标系、1908西安坐标系和 2000国家大地坐标系,是我国在不同时期采用的大地坐标 系统。
空间坐标系分类
空间坐标系分类空间坐标系是地理空间数据中最基本的组成部分之一。
它是用于在地球表面定位地理位置的数学模型。
根据坐标系的定义、用途和数据类型,空间坐标系可以分为多种类型。
一、地心坐标系地心坐标系是以地球质心为原点,建立在地心上的坐标系。
它是地球动力学、测量学、大地水准面计算、游戏开发等领域的基础。
地心坐标系通常以X、Y、Z分别表示三个坐标轴。
二、大地坐标系大地坐标系是以地球椭球体上的一个点为原点的坐标系。
其坐标系基准面和大地水准面平行,用于计算地理数据。
大地坐标系可以分为经纬度坐标系和平面直角坐标系等不同类型。
三、投影坐标系投影坐标系是建立在大地坐标系之上的,用来将三维地理对象投影到二维平面上进行处理和显示。
投影坐标系可以分为等角投影、等积投影、等距投影、圆柱投影、圆锥投影等多种类型。
四、本地坐标系本地坐标系是以某个地理实体为原点的坐标系,如一座建筑、一段道路或一个桥梁等。
本地坐标系通常用于建筑、工程、道路、桥梁等领域的测量和设计,可大大提高数据精度和可靠性。
五、象限坐标系象限坐标系又称笛卡尔坐标系,是直角坐标系的一种。
它将平面分为四个象限,以X轴和Y轴上的正方向作为基准。
象限坐标系主要用于GIS、CAD、图形处理等领域的数据处理和显示。
六、局部坐标系局部坐标系是建立在某个特定地点的坐标系。
它包括经过这个点的三个坐标轴,并根据特定的规则确定了其中一个向量的方向。
局部坐标系主要用于机器人、导航、航空航天、地震学等领域的测量和控制。
总之,不同类型的空间坐标系在地理信息系统、测量学、人工智能等领域中都起着重要的作用。
了解并掌握各种坐标系的特点和应用,将有助于提高地理数据的处理和应用能力。
地理坐标系统详解
地理坐标系统详解地理坐标系统是地球表面上任何一个点的位置的数学表示方法。
它是一种用来确定地球上任何一个点位置的系统,通常由经度、纬度和高程三个要素组成。
地理坐标系统是地理信息系统(GIS)中的基础,也是导航、地图制作、地理定位等领域的重要基础。
下面将详细介绍地理坐标系统的相关知识。
一、经度和纬度经度和纬度是地理坐标系统中最基本的两个要素。
经度是指地球表面上某一点与本初子午线之间的夹角,用来表示东西方向;纬度是指地球表面上某一点与赤道之间的夹角,用来表示南北方向。
经度的取值范围是-180°到+180°,以本初子午线为基准,东经为正,西经为负;纬度的取值范围是-90°到+90°,以赤道为基准,北纬为正,南纬为负。
二、地理坐标系统的分类1. 大地坐标系统:大地坐标系统是以地球的真实形状和尺寸为基础建立的坐标系统,通常用经纬度来表示地球上的位置。
大地坐标系统适用于地图制作、导航等领域。
2. 投影坐标系统:投影坐标系统是将地球的三维表面投影到二维平面上,以便在纸面或屏幕上显示地图。
常见的投影方式有墨卡托投影、兰伯特投影、极射投影等。
投影坐标系统适用于地图制作、地理信息系统等领域。
三、地理坐标系统的应用1. 地图制作:地理坐标系统是制作地图的基础,通过经纬度等坐标信息可以准确地标注地图上的各种地理要素,如山川河流、城市道路等。
2. 导航定位:利用地理坐标系统可以实现精确定位和导航功能,如GPS定位系统就是基于地理坐标系统工作的,可以帮助人们准确找到目的地。
3. 地理信息系统:地理信息系统是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息处理系统,地理坐标系统是GIS中的基础,用来准确表示地理空间数据的位置。
四、地理坐标系统的发展趋势随着科技的不断发展,地理坐标系统也在不断完善和发展。
未来地理坐标系统将更加精确、智能化,能够实现更精准的定位和导航功能,为人们的生活带来更多便利。
地理信息技术坐标系知识点
地理信息技术中的坐标系知识点详解一、引言在地理信息技术(GIS)中,坐标系是一个至关重要的概念。
它为我们提供了一种将地理位置与数字数据相关联的方法,使得我们可以在计算机系统中存储、分析和显示地理数据。
本文将详细介绍坐标系的基本概念、分类、转换及其在GIS中的应用。
二、坐标系的基本概念坐标系是用于描述空间中点的位置的一组数值和参考系统。
在地理信息技术中,坐标系通常包括地理坐标系和投影坐标系两大类。
1.地理坐标系:地理坐标系是一种球面坐标系,它以经度和纬度为坐标单位,描述地球表面上点的位置。
经度表示东西方向,纬度表示南北方向。
地理坐标系的原点通常位于地球的中心,但也可以根据需要选择其他参考点。
2.投影坐标系:由于地球是一个椭球体,而计算机屏幕和地图通常是平面的,因此我们需要将地理坐标系投影到平面上,形成投影坐标系。
投影坐标系的选择取决于所研究地区的范围、形状和所需的精度。
常见的投影方式有等角投影、等面积投影和任意投影等。
三、坐标系的分类根据坐标系的定义和应用范围,我们可以将坐标系分为以下几类:1.全球坐标系:全球坐标系是一种覆盖整个地球表面的坐标系,如WGS84坐标系。
这类坐标系适用于全球范围的数据分析和地图制作。
2.区域坐标系:区域坐标系是针对特定地区设计的坐标系,如北京54坐标系、西安80坐标系等。
这类坐标系考虑了地区的特殊形状和地理特征,因此在该地区内具有较高的精度。
3.局部坐标系:局部坐标系是针对小范围地区或特定项目设计的坐标系,如建筑坐标系、工程测量坐标系等。
这类坐标系通常根据实际需要选择适当的投影方式和参数设置。
四、坐标系的转换在实际应用中,我们经常需要将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
坐标系之间的转换通常涉及以下步骤:1.确定源坐标系和目标坐标系:在进行坐标系转换之前,首先需要明确源坐标系(即原始数据的坐标系)和目标坐标系(即希望将数据转换到的坐标系)。
2.选择转换方法:根据源坐标系和目标坐标系的类型及特点,选择合适的转换方法。
地理位置与地理坐标系统
地理位置与地理坐标系统地理位置是指地球上某个特定地点的准确位置。
对于全球范围内的定位,我们常常使用地理坐标系统。
地理坐标系统是一种用于确定地球上任意点位置的坐标系统,在地理学、地图学和导航系统中广泛使用。
本文将介绍地理位置和地理坐标系统的基本概念、分类和应用。
一、地理位置的基本概念地理位置是指地球上某个地点的具体位置。
地理位置可以用具体的地名来表示,比如国家、城市、街道等。
另外,地理位置还可以通过经纬度等方式来确定。
地理位置的准确描述有助于进行导航、地址查找和地图制作等工作。
二、地理坐标系统的分类地理坐标系统分为几种类型,包括地球坐标系统、平面坐标系统和高度坐标系统。
1. 地球坐标系统地球坐标系统是一种用于描述地球上任意点的坐标系统。
最常用的是经纬度坐标系统。
经度表示一个点在东西方向上的位置,单位是度。
经度的0度通常取为“本初子午线”,即通过英国伦敦的经线。
纬度表示一个点在南北方向上的位置,单位也是度。
纬度的0度通常取为赤道线。
2. 平面坐标系统平面坐标系统在地图制作和测量中使用广泛。
平面坐标系统将地球表面的曲面投影到平面上,以实现准确描述地理位置的目的。
平面坐标系统有很多种,常见的有UTM坐标系统和高斯-克吕格坐标系统。
3. 高度坐标系统高度坐标系统用于描述地球表面上点的海拔高度。
海拔高度是指一个点相对于地球椭球体参考面的高度。
常见的高度坐标系统有大地水准面和平均海平面。
三、地理坐标系统的应用地理坐标系统在各个领域都得到了广泛应用。
1. 地图制作地理坐标系统是绘制地图所必需的基础。
通过使用地理坐标系统,我们可以在地图上精确标示各个地点的位置。
地图制作通常使用平面坐标系统,以便在有限的纸面上更好地表达地理位置。
2. 测量与导航地理坐标系统在测量和导航领域也起着重要的作用。
通过使用地理坐标系统,我们可以准确测量地球上特定点的位置、距离和方向,并利用这些信息导航到目的地。
3. 研究与分析地理坐标系统为地理学研究和地理信息系统提供了基础。
元道经纬度_坐标系_概述说明以及解释
元道经纬度坐标系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代地理测量和定位领域,坐标系统是必不可少的工具。
它可以用来精确地描述和表示地球上的任意点位置。
坐标系统以基准点为参考,在数学模型中定义了经度、纬度和高程等参数,从而将地球表面的实际点与抽象的数学模型相对应。
1.2 文章结构本文旨在全面介绍元道经纬度坐标系及其相关知识。
文章分为五个主要部分:引言、元道经纬度坐标系、坐标系的类型和分类、坐标系统的运算和转换方法以及结论。
通过这个结构,我们将逐步深入探讨不同方面的内容。
1.3 目的本文的目的是向读者提供关于元道经纬度坐标系及其相关知识的详细说明和解释。
我们将介绍该坐标系的定义和基本概念,探讨其起源与发展历程,并阐明其特点与应用。
此外,我们还将介绍其他常见类型的坐标系,并讲解关于坐标系统运算和转换方法的技术。
最后,在结论部分,我们将总结主要内容并提出进一步研究方向和建议,以展望元道经纬度坐标系及其相关知识的未来发展与意义。
以上是关于文章“1. 引言”部分的内容。
2. 元道经纬度坐标系2.1 定义和基本概念元道经纬度坐标系是一种地理坐标系,用于描述地球上各个点的位置。
它使用经度和纬度两个角度值来确定一个点的地理位置。
在元道经纬度坐标系中,地球被划分为无数个维度和经度的网格,通过这些网格可以精确表示每个点在地球表面的位置。
经度表示一个点相对于本初子午线(通常指通过伦敦格林尼治天文台的那条线)东向或西向移动的角度。
它的取值范围是-180°到+180°,负值表示位于本初子午线以西,正值表示位于本初子午线以东。
纬度则表示一个点相对于赤道北方或南方移动的角度,取值范围是-90°到+90°。
负值表示位于赤道南方,正值表示位于赤道北方。
2.2 坐标系统的起源与发展历程元道经纬度坐标系最早可以追溯到古希腊时期。
大约在公元前3世纪左右,亚历山大港的俄凯洛斯提出了第一个普遍接受并使用的经纬度坐标系统。
测量学的坐标系有哪几类
测量学的坐标系有哪几类在测量学中,坐标系是一种用于描述物体位置和方向的数学工具。
它是测量和定位的基础,因为通过确定物体在空间中的位置,我们可以更好地理解和分析测量结果。
在测量学中,存在着不同类型的坐标系,它们根据使用的参考对象、坐标轴的方向以及坐标系统的结构来分类。
下面将介绍测量学中常见的几种坐标系。
笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最常用的坐标系统之一,它是由数学家笛卡尔提出的。
在笛卡尔坐标系中,空间被划分为三个相互垂直的轴,通常表示为X、Y和Z。
这三个轴的交点被称为原点,它是所有坐标值为零的位置。
通过确定物体相对于原点的位置,可以用三个坐标值(X、Y和Z)来描述物体在空间中的位置。
笛卡尔坐标系常用于二维和三维空间的测量和定位,广泛应用于工程、地理和计算机图形学等领域。
极坐标系极坐标系是一种使用极径和极角来描述物体位置的坐标系。
在极坐标系中,原点表示为极坐标的起点,极径表示物体到原点的距离,而极角表示物体相对于极径的角度。
极坐标系适用于需要描述物体相对于一个中心点的位置和方向的场景,例如天文学中描述恒星的位置和机器人路径规划中的定位。
地理坐标系地理坐标系是一种用于描述地球表面位置的坐标系。
它通常以地理经度和纬度作为坐标轴。
地理经度表示相对于本初子午线(通常是格林威治子午线)的东西方向,而纬度表示相对于赤道的南北方向。
地理坐标系常用于地图和地理信息系统(GIS)中,用于描述地球上不同地点的位置,例如定位、导航和地理数据分析等。
本地坐标系本地坐标系是相对于某个定义的局部参考系而言的坐标系。
它在测量和定位中通常用于描述物体在局部区域内的位置。
本地坐标系的原点和轴的方向是根据具体的测量任务和参考对象来定义的。
例如,一个机器人在一个封闭空间内,可以使用本地坐标系来描述其相对于某一个固定点的位置。
本地坐标系也常用于建筑和土木工程中,用于描述建筑物或工程结构的局部位置。
泊松坐标系泊松坐标系是一种用于描述理论物理中某些数学模型的坐标系。
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坐标系统分类
1、参心坐标系
定义:在参考椭球内建立的O-XYZ坐标系。
原点O为参考椭球的几何中心,X轴与赤道面和首子午面的交线重合,向东为正。
Z 轴与旋转椭球的短轴重合,向北为正。
Y轴与XZ平面垂直构成右手系。
表现形式:参心空间直角坐标系(以x,y,z为其坐标元素)和参心大地坐标系(以B,L,H为其坐标元素)
参心大地坐标系可以通过高斯投影计算转化为平面直角坐标系1)1954北京坐标系
原点在前苏联普尔科沃,参考椭球为克拉索夫斯基椭球,主要参数为:长半轴α=6378245米,扁率ƒ=1/298.3
2)1980西安坐标系
原点在陕西省泾阳县永乐镇,参考椭球为国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)1975年推荐的椭球。
主要参数为:
长半轴α=6378140米,地球重力场二阶带球谐系数Ј2=1/298.3,引力常数与地球质量的GM=3.986005×1014m3/s2
地球自转角速度ω=7.292115×10-5rad/s
3)新1954北京坐标系
1980西安坐标系基础上,将基于IUGG1975年椭球的1980西安坐标系平差成果整体转换为基于克拉索夫斯基椭球的坐标值,并将1980
西安坐标系坐标原点空间平移而建立起来的。
4)高斯-克吕格平面直角坐标系
等角横切圆柱投影,投影后,中央子午线(X轴)和赤道(Y轴)都是直线,交点为原点。
2.地心坐标系
定义:原点位于地球质心,其中一轴与地心垂线重合的右手直角坐标系
表现形式:地心空间直角坐标系(以x,y,z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B,L,H为其坐标元素)
1)WGS-84坐标系
原点为地球质心M,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地极(CTP),X 轴指向BIH1984.0定义的零子午面与CTP相应的赤道的交点,Y轴垂直XMZ平面,且与Z轴、X轴构成右手坐标系。
参考椭球称为WGS-84椭球
主要参数为:
长半轴α=6378137米,地球重力场二阶带球谐系数Ј2=1082.63×10-6,引力常数与地球质量的GM=3.986004418×1014m3/s2
地球自转角速度ω=7.292115×10-5rad/s
2)2000国家大地坐标系(CGCS2000坐标系)
原点为地球质心M,Z轴指向由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向,X轴向由原点指向格林尼治参考子午线与赤道面(历元2000.0)的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。
主要参数为:
长半轴α=6378137米,地球重力场二阶带球谐系数Ј2=1082.629832258×10-6,引力常数与地球质量的GM=3.986004418×1014m3/s2
地球自转角速度ω=7.292115×10-5rad/s。