地图投影和坐标系统
地图投影与坐标系统
比例尺=图上距离/实际距离
数字比例尺
用数字的比例式或分数式表示比例尺的大小。 例如地图上1厘米代表实地距离500千米，可 写成：1∶50 000 000或写成：五千万分之一。
比 例 尺
文字比例尺
在地图上用文字直接写出地图上1厘米代表实 地距离多少千米，如图上1厘米相当于地面距 离10千米。
图解比例尺或直线比例尺
地图投影参数
地 图 投 影
地图投影能直接用作坐标系
为了避免出现负的坐标值 横坐标轴西移
纵坐标轴南移
在地图投影中属于可选参数
中央经线和中央纬线将地图投影为四个象限。北 东象限各点的x和y坐标值均为正，北西象限各点 的x坐标值为负，y坐标值为正
常用的地图投影
（中国） 地图投影的选择主要考虑地图的用途、比例 尺、区域形状与大小、地理位置及其他特殊要求。 正轴等面积割圆锥投影（阿伯
地 理 坐 标 系 统
地理坐标系统
地 理 坐 标 系 统
经纬度是用角度来表示的
地 理 坐 标 系 统
基准面（Datum）和 椭球体（Ellipsoid）
地球是不规则的球体
不规则的地球
地 理 坐 标 系 统
椭球体
地球的近似模型是个椭球体 赤道方向是长轴(a) 两极方向是短轴(b) 用于近似表示地球 的椭球体不同， 基准面也不同
大地测量参照系统（1980） GRS80
与WGS84相似
全球大地测量系统（1984）WGS84
a=6378137m b=6356752m
表1 常见的地球椭球体数据表
地 理 坐 标 系 统
基准面
基准面
利用特定椭球体对特定地区地球 表面的逼近而形成的面 用基准面来确定地球与椭球体间 的关系，可以唯一确定地理坐标
地图投影和坐标系
地球坐标系与投影方式的理解(关于北京54,西安80,WGS84;高斯,兰勃特,墨卡托投影) 一、地球模型地球是一个近似椭球体，测绘时用椭球模型逼近，这个模型叫做参考椭球，如下图：赤道是一个半径为a的近似圆，任一圈经线是一个半径为b的近似圆。
a称为椭球的长轴半径，b称为椭球的短轴半径。
a≈6378.137千米，b≈6356.752千米。
（实际上，a也不是恒定的，最长处和最短处相差72米，b的最长处和最短处相差42米，算很小了）地球参考椭球基本参数：长轴：a短轴：b扁率：α=(a-b) / a第一偏心率：e=√(a2-b2) / a第二偏心率：e'=√(a2-b2) / b这几个参数定了，参考椭球的数学模型就定了。
什么是大地坐标系？大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。
地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示：(L, B, H)。
空间直角坐标系是以参考椭球中心为原点，以原点到0度经线与赤道交点的射线为x轴，原点到90度经线与赤道交点的射线为y轴，以地球旋转轴向北为z 轴：(x, y, z)共同点：显然，这两种坐标系都必须基于一个参考椭球。
不同点：大地坐标系以面为基准，所以还需要确定一个标准海平面。
而空间直角坐标系则以一个点为基准，所以还需要确定一个中心点。
只要确定了椭球基本参数，则大地坐标系和空间直角坐标系就相对确定了，只是两种不同的表达而矣，这两个坐标系的点是一一对应的。
二、北京54，西安80，WGS84网上的解释大都互相复制，语焉不详，隔靴搔痒，说不清楚本质区别。
为什么在同一点三者算出来的经纬度不同？难道只是不认同对方的测量精度吗？为什么WGS84选地球质心作原点，而西安80选地表上的一个点作原点？中国选的大地原点有什么作用？为什么选在泾阳县永乐镇？既然作为原点，为什么经纬度不是0？下面是我个人的理解。
首先，三者采用了不同的参考椭球建立模型，即长短轴扁率这组参数是不同的。
测绘技术中的地图投影和坐标系统介绍
测绘技术中的地图投影和坐标系统介绍地图投影和坐标系统是测绘技术中非常重要的内容。
在测绘工作中，我们经常需要将地球上的三维地理空间信息转化为二维的平面地图，这就需要借助地图投影来实现。
同时，为了方便对地球上的各个位置进行准确测量和定位，需要使用坐标系统来进行坐标的表示和计算。
下面，本文将对地图投影和坐标系统进行详细介绍。
1. 地图投影地图投影是将地球上的球面地理信息映射到平面地图上的一种方法。
由于地球是一个球体，而纸张是一个平面，所以无法直接将球面地理信息直接展示在平面地图上。
地图投影的目的就是将地球上的三维地理信息投影到二维的平面地图上，以方便理解和使用。
地图投影有很多种类，常见的有等面积投影、等角投影、等距投影等。
不同的地图投影有各自的优势和适用范围。
等面积投影保持地图上各个区域的面积比例，适用于需要准确表示各个区域大小的地图。
等角投影保持地图上各个区域的角度关系，适用于需要准确表示方向和形状的地图。
等距投影保持地图上各个区域的距离比例，适用于需要准确表示距离和比例的地图。
2. 坐标系统坐标系统是用来表示地球上各个位置坐标的一种体系。
地球是一个球体，所以需要使用三维坐标来表示地球上的点。
常用的地球坐标系统有大地坐标系统和空间直角坐标系统。
大地坐标系统是由经度和纬度组成的坐标系统。
经度表示一个点相对于本初子午线的东西方向的角度，纬度表示一个点相对于赤道的南北方向的角度。
大地坐标系统适用于较小范围内的点的表示和定位。
空间直角坐标系统是由X、Y、Z三个坐标轴组成的坐标系统。
X轴指向地球上的某个固定点，通常是本初子午线上的点；Y轴指向地球上的东方；Z轴垂直于地球的表面向上延伸。
空间直角坐标系统适用于需要较高精度的大范围点的表示和测量。
除了大地坐标和空间直角坐标，还有一些其他的坐标系统，如UTM坐标系统和高程坐标系统等。
它们针对不同的测绘工作和应用领域，提供了不同的坐标表示方式和计算方法。
3. 地图投影与坐标系统的关系地图投影和坐标系统是密不可分的。
坐标系统与地图投影
地图比例尺
主比例尺（或名义比例尺）：首先将地球缩小为所 选比例尺的地球仪地图，这个地球仪的比例尺就是主 比例尺； 真实比例尺：平面地图上的实际比例尺，当然各处 是不相同的。
地图投影
在地图学中，地图投影就是指建 立地球表面上的点与投影平面上 点之间的一一对应关系。
由于地球椭球体表面是曲面，而地图通常是要绘制在平面图纸上， 因此制图时首先要把曲面展为平面，然而球面是个不可展的曲面， 即把它直接展为平面时，不可能不发生破裂或褶皱。若用这种具有 破裂或褶皱的平面绘制地图，显然是不实际的，所以必须采用特殊 的方法将曲面展开，使其成为没有破裂或褶皱的平面。
绝对高程：地面点到大地水准面的高程 相对高程：地面点到任一水准面的高程
我国的大地控制网
我国面积辽阔，在约 960 万平方公里 的土地上进行测图工作，需要分成若干 单元测区，而且测量的精度又要符合统 一要求，为此，在全国范围内建立统一 的大地控制网。控制网分为平面控制网 和高程控制网。 大地坐标：在地面上建立一系列相连接的三角形，量取一段精确的距离作 为起算边，在这个边的两端点，采用天文观测的方法确定其点位（经度、 纬度和方位角），用精密测角仪器测定各三角形的角值，根据起算边的边 长和点位，就可以推算出其他各点的坐标。这样推算出的坐标，称为大地 坐标。
投影变换
——参考椭球体相同
这种转换是非常简单的，只需要用原投影 坐标进行投影反算成大地坐标，然后选用 新投影进行投影即可。
投影变换
——参考椭球体不同
下面我们以beijin54wgs84，采用布尔莎七参数法 准换方法为力进行介绍。
布尔莎七参数模型有3个平移参数，3个旋转参数和一个尺 度参数。
投影变换
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同，故地球椭球体的元素 值有很多种。
地理坐标系统与地图投影的基本知识
地理坐标系统与地图投影的基本知识地理坐标系统（Geographic Coordinate System，简称GCS）是一个基于球体（地球）或椭球体模型的坐标系统，用于描述地球上任意点的位置。
地理坐标系统采用经度和纬度的坐标来确定位置，以度（°）为单位。
经度是从东经0°到西经180°，纬度是从南纬0°到北纬90°。
它们组成了地球的经线和纬线网格，帮助我们定位和导航。
地理坐标系统里最常用的是WGS84坐标系统，也就是全球定位系统（GPS）所采用的坐标系统。
WGS84使用的是地球的平均水准面，被广泛应用于地球科学、地理信息系统和导航系统等领域。
但是需要注意的是，地理坐标系统描述的是在球体或椭球体上的位置，并没有考虑地球表面上的变形。
在制作地图时，我们通常会面临一个问题，即如何把三维的地球表面展开成平面的地图。
这就涉及到地图投影。
地图投影是将球体或椭球体的表面投影到平面上，以便在平面上显示地球的图像。
地图投影有很多种类型，每一种都有其特定的用途和应用。
最常见的地图投影类型之一是等距投影。
等距投影保持了地球上各个点之间的距离比例，即在地图上等距离的两点在地球上也是等距离的。
其中一种常见的等距投影是墨卡托投影，也称为Web墨卡托投影。
墨卡托投影是一种圆柱投影，将地球的经线和纬线投影成直角网格，非常适合用于制作世界地图等大范围的地图。
墨卡托投影最大的特点是保持了地球上各个点之间的角度，但在高纬度地区会出现形变。
除了等距投影外，还有等面积投影、等角投影等不同类型的地图投影。
等面积投影保持了地球上各个区域的面积比例，而等角投影保持了地球上各个点之间的角度比例。
每种投影都有其优点和缺点，根据地图的具体用途和区域选择适合的投影方式很重要。
在实际应用中，我们经常会遇到从一个坐标系统转换到另一个坐标系统的问题。
这需要用到坐标转换方法。
常见的坐标转换方法包括地理转投影，即从地理坐标系统到地图投影的转换，以及地图转地理，即从地图投影到地理坐标系统的转换。
如何进行测绘技术的地图投影和坐标系统选择
如何进行测绘技术的地图投影和坐标系统选择测绘技术是一项十分重要的地理信息工程技术，在各个领域有着广泛的应用。
其中地图投影和坐标系统的选择是测绘工作中不可忽视的一环。
本文将就如何进行测绘技术的地图投影和坐标系统选择进行探讨。
一、地图投影的选择地图投影是将地球上的三维球面表面投影到一个平面上，使得地球的真实形状保持或近似保持。
在测绘工作中，地图投影的选择涉及到投影的目的、区域的大小和形状、误差的分布等多个因素。
首先，地图投影的选择应根据不同的测绘目的进行。
例如，对于地图导航来说，地图应能准确反映地球表面上不同位置之间的相对位置关系；而对于地图统计分析来说，则需要保持面积的相对准确性。
因此，不同的测绘目的需要选择不同的地图投影方式。
其次，区域的大小和形状也是地图投影选择的重要因素之一。
对于较小的区域，如城市地图，可以选择等面积柱面投影，使得地图上面积相对准确；对于较大的区域，如全球地图，可以选择等距柱面投影，使得地图上距离相对准确。
此外，误差的分布也需要考虑。
不同的地图投影方式对地球表面上的不同区域有着不同的误差分布特点，因此需要根据具体情况进行选择。
例如，等面积柱面投影会使得远离正轴的区域出现面积扭曲，而等角柱面投影则会导致维度线的弯曲。
二、坐标系统的选择坐标系统是测绘工作中用于描述和定位地理空间位置的框架。
选择合适的坐标系统可以保证测绘数据的准确性和可靠性。
首先，根据测绘任务的要求选择合适的坐标系统。
不同的应用领域对坐标精度和精确度的要求不同，因此需要选择相应的坐标系统。
例如，对于工程测绘来说，通常选择局部坐标系统；而对于地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）来说，则需要选择全球坐标系统。
其次，根据地区的不同选择合适的地理参考系统。
地理参考系统是由地球椭球体和基准面确定的坐标系统，常用的包括WGS84、北京54、西安80等。
选择合适的地理参考系统可以保证测绘数据与实际地理坐标的一致性。
此外，还需考虑坐标的表示方式。
测绘技术中的地图投影与坐标系选择
测绘技术中的地图投影与坐标系选择地图是人类记录和表达地理信息的工具，而测绘技术则是获取地理信息并将其转化为地图的过程。
在测绘过程中，地图投影和坐标系选择是非常重要的环节，它们直接影响到地图的精度和可用性。
一、地图投影地球是一个近似于椭球体的三维物体，而地图则是将三维地球表面展示在平面上的二维图像。
由于地球的曲率，不能将其完整地展示在一个平面上。
因此，地图投影就是将地球的三维曲面投影到一个平面上的方法。
常见的地图投影方法有圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
圆柱投影是将地球的经纬度坐标投影到一个圆柱体上，并展开成平面。
圆锥投影是将地球的经纬度坐标投影到一个圆锥体上，并展开成平面。
平面投影则是将地球的经纬度坐标投影到一个平面上。
不同的地图投影方法有不同的特点和应用范围。
根据测绘需求和地理区域的不同，我们选择适合的地图投影方法，以保证地图的准确性和可读性。
例如，对于大范围的地理区域，我们可以选择等面积圆锥投影，以保持地图上标志性地物的面积比例一致。
二、坐标系选择坐标系是一种用来描述地球上点的位置信息的系统。
常用的坐标系有经纬度坐标系和投影坐标系。
经纬度坐标系是一种基于地球自转轴的坐标系，以地球的经度和纬度来表示点的位置。
经度表示东西方向上的角度，纬度表示南北方向上的角度。
经纬度坐标系适用于大范围的地图和全球定位系统（GPS）。
为了精确描述地球上的点，我们通常使用投影坐标系。
投影坐标系是在地图投影的基础上建立的坐标系，通过投影的方式将地球上的点映射到平面上，并使用x和y坐标来表示点的位置。
不同的地图投影方法会使用不同的投影坐标系。
例如，圆柱投影常用的投影坐标系是高斯-克吕格坐标系，圆锥投影常用的投影坐标系是横轴墨卡托投影坐标系。
选择合适的坐标系可以提高测绘的精度和一致性。
在选择坐标系时，需要考虑地图投影的特点、测绘要求和数据交互性。
例如，如果需要进行大范围的地图测绘，可以选择等距圆柱投影和高斯-克吕格投影坐标系。
测绘技术中的地图投影与坐标系统
测绘技术中的地图投影与坐标系统在现代社会中，地图早已成为我们生活中不可或缺的一部分。
而地图能够为我们提供地理信息的详细和准确度，得益于测绘技术中的地图投影与坐标系统的应用。
在这篇文章中，我们将深入探讨地图投影与坐标系统在测绘技术中的重要性、原理和应用。
一、地图投影与坐标系统的重要性地图投影与坐标系统在测绘技术中的重要性不容忽视。
首先，地球是一个几乎完全封闭的椭球体，为了将其表面展开在平面上，我们必须通过一种投影方法将地球上的三维空间转换为二维平面上的坐标系统。
这样才能制作出我们熟悉的纸质或者电子地图。
其次，地图投影与坐标系统的应用不仅限于地理学领域，它还在军事、城市规划、交通导航等多个领域发挥着重要作用。
例如，通过地图投影与坐标系统，军队可以制定精确且高效的军事行动计划。
同时，在城市建设和规划中，地图投影与坐标系统还可以帮助城市规划师更准确地分析和决策。
二、地图投影的原理与方法地图投影是一种将地球的表面映射到平面上的技术。
由于地球是一个椭球体，将其展开在平面上必然会引起形状、方位或者面积的畸变。
因此，地图投影的原理是通过一定的方法将地球上的点和其相应的经纬度坐标映射到平面上的点和其相应的投影坐标。
不同的投影方法会产生不同的图形形状和畸变程度。
常见的地图投影方法包括：等积投影、等角投影、圆柱投影等。
现在最常用的地图投影方法是圆柱投影。
圆柱投影方法将地球投影到一个圆柱体上，再将圆柱体展开成平面。
这种投影方法最大的好处是能够保持地图上线段的角度和长度，因此在航海、地图测绘等领域中应用广泛。
三、坐标系统的原理与分类坐标系统是为了将地球上的点准确地标定而建立的一种系统。
它由经度、纬度和高程三个要素组成。
经度和纬度用于表示地球表面上的位置，而高程表示海拔高度。
在地图测绘中，常见的坐标系统包括：地理坐标系统、投影坐标系统和局部坐标系统。
地理坐标系统是最常见的坐标系统，它使用经纬度来确定地球表面上的点的位置。
经度是指与地球中心通过该点的经线夹角，而纬度则是指该点距离地球赤道的角度。
坐标系和地图投影是地理信息系统中非常重要的概念
坐标系和地图投影是地理信息系统中非常重要的概念初学者或非专业人士往往容易混淆它们之间的区别。
以下是一些常见的问题和它们的不同之处：坐标系与地图投影的区别：坐标系是定义空间位置的参照框架，它使用数值坐标来描述点在空间中的位置。
常见的坐标系包括地理坐标系、投影坐标系等。
地理坐标系使用经纬度来表示地球表面上的位置，而投影坐标系则是将地球表面投影到一个平面坐标系上。
地图投影是将地球表面或球体表面上的地理信息转换到二维平面上的过程。
地图投影涉及到将三维空间的地理信息转换为二维平面上坐标的过程，这个过程中会涉及到一些变形和误差。
不同的投影方法会导致不同的变形和误差，因此需要根据实际应用需求选择合适的投影方法。
常见错误认识：（1）将坐标系和地图投影混淆：有些初学者或非专业人士可能会将坐标系和地图投影混淆，认为它们是同一个概念。
实际上，坐标系是描述空间位置的参照框架，而地图投影是将地理信息转换到二维平面上的过程。
（2）忽视投影方法的选择：不同的投影方法适用于不同的应用场景。
有些初学者或非专业人士可能会忽视根据实际需求选择合适的投影方法，导致地图出现严重的变形和误差。
（3）对变形和误差的认识不足：地图投影过程中会涉及到一些变形和误差，有些初学者或非专业人士可能会忽视这些变形和误差，导致分析和计算出现偏差。
总之，坐标系和地图投影是两个密切相关的概念，它们在地理信息系统中起着重要的作用。
初学者或非专业人士需要准确理解它们的定义和区别，以更好地应用它们来解决实际问题。
除了上述提到的常见错误认识外，还有一些其他需要注意的问题。
例如，一些初学者可能会将地图投影与地图绘制混淆，认为它们是同一个过程。
实际上，地图投影是将地理信息转换为平面坐标的过程，而地图绘制则是将平面坐标转换为可见的地图图像的过程。
这两个过程是相互独立的，但在地理信息系统中常常会一起使用。
另外，一些初学者还可能会忽视地图投影的局限性。
不同的投影方法具有不同的优点和缺点，没有一种投影方法可以适用于所有情况。
地图投影与坐标系统常用术语
地图投影与坐标系统常用术语比例系数：局部比例尺与参考椭球比例尺的比率，沿标准线的比例系数为1；主比例尺：与参考椭球的比例尺相同的比例尺。
标准线：投影面与参考椭球相切的线，标准线没有投影变形，其上的比例尺与参考椭球比例尺一致。
标准经线：沿经线方向或具有相同经度值的标准线。
标准纬线：沿纬线方向或具有相同纬度值的标准线；中央线：包括中央经线和中央纬线，它们共同确定了地图投影的中心或原点。
参考椭球：地球的简化模型，在其基础上构建地图投影，又称名义球体或生成球体。
重新投影：将空间数据从一种坐标系投影到另一种坐标系。
等积投影：以正确的相对大小来表示面积的一种地图投影。
等角投影：保持局部形状的一种地图投影。
等距投影：保持某些距离的比例尺一致的一种地图投影。
圆锥投影：用圆锥作为投影面的一种地图投影；圆柱投影：用圆柱作为投影面的一种地图投影。
地理格网：地球表面空间要素的定义参照系统。
地图投影：要素的空间关系从地球表面到平面地图的转换过程。
地理坐标数据库（GCDB）：美国内政部土地管理局（BLM）开发的数据库，包括PLSS中地块四至和界碑的经度、纬度值及其他描述信息。
度-分-秒（DMS）制：用度-分-秒表示经纬度值；十进制度数（DD）制：一种用十进制表示经纬度值的度量值。
方位投影：保持特定方向上投影精度的一种地图投影。
它也指用平面作为投影面的地图投影。
公用土地调查系统（PLSS）：美国所用的一种土地划分系统。
GRS80椭球体：1980年大地测量参考系统的参考椭球体，它是卫星测量椭球体。
横轴墨卡托投影：一种常用地图投影，是通用横轴墨卡托坐标系（UTM）和国家平面坐标（SPC）系的基础，美国许多州使用该投影。
经线：地理格网中表示经度沿东西方向变化的线。
纬线：地理格网中表示纬度值沿南北方向变化的线。
基准面：坐标系的基础。
基准面由椭球体派生而来。
兰勃特等角圆锥投影：一种常用的地图投影，是国家平面坐标（SPC）系统的基础，为美国许多州所使用。
地理坐标系、大地坐标系与地图投影与重投影详解
地理坐标系、大地坐标系与地图投影与重投影详解一、基本概念首先简单介绍一下地理坐标系、大地坐标系以及地图投影的概念：•地理坐标系：为球面坐标。
参考平面地是椭球面，坐标单位：经纬度；•投影坐标系：为平面坐标。
参考平面地是水平面，坐标单位：米、千米等；•地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。
（投影：将不规则的地球曲面转换为平面）从以上三个概念相应到可以涉及到三个问题：•地理坐标系的定义，即参考椭球面的标准，地球是一个不规则的球形，因此若用经纬度去定义地球上的位置，一定会对地球做了相应的抽象。
•投影坐标系的定义，在小范围内可以认为大地是平面的，而整体上来说地球是球形的，因此大地坐标对于不同的地区肯定是不一样的。
一个坐标系肯定会涉及到坐标原点、坐标轴的位置，这也是大地坐标系需要考虑的问题。
•从地理坐标到投影坐标是将不规则的球面展开为平面的过程，因此也是一个将曲面拉平的过程。
从生活经验中可以看出这是一个无法精确处理的问题（例如，在剥桔子的时候，如果不破坏橘子皮是无法从原来的“曲面”展开为平面的），这边涉及到了投影方法的问题针对上面三个问题，本文将一一介绍。
二、对不规则的抽象——地球空间模型地球的自然表面是崎岖不平的，在地理课本上我们会看到对地球形状的描述：地球是一个两极稍扁，赤道略鼓的不规则球体。
不难看出在地球的自然状态下其表面并不是连续不断的，高山、悬崖的存在，使得地球表面存在无数的凸起和凹陷，因此，对地球表面的第一层抽象，大地水准面即得到了一个连续、闭合的地球表面。
大地水准面的定义是：假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面，这就是大地水准面。
它是重力等位面。
在大地水准面的基础上可以建立地球椭球模型。
大地水准面虽然十分复杂，但从整体来看，起伏是微小的，且形状接近一个扁率极小的椭圆绕短轴旋转所形成的规则椭球体，这个椭球体称为地球椭球体。
如何选择地图投影方式及坐标系
如何选择地图投影方式及坐标系地图在我们的生活中有着广泛的应用，无论是导航、规划城市、还是研究地理分布等等，都离不开地图的支持。
然而，地球是一个球体，而纸面或屏幕上的地图却是平面的，因此需要采用一种方法来将球面上的地理信息投影到平面上，这就是地图投影方式。
同时，地图上的坐标系也会影响到地图的应用效果。
本文将讨论如何选择合适的地图投影方式及坐标系，以达到最佳的地图表达效果。
地图投影方式主要可以分为圆锥投影、圆柱投影和平面投影。
圆锥投影是将地球表面投射到一个圆锥上，然后再展开到平面上，适合较小纬度范围内的区域地图。
圆柱投影则是将地球表面投射到一个圆柱体上，再展开到平面上，适合大范围纬度变化较小的区域地图。
平面投影是将地球表面完全展开到一个平面上，适用于世界地图或大范围地图。
对于选择合适的地图投影方式，需要根据地图所展示的区域范围、用途和对形状的要求来综合考虑。
比如，如果需要制作一个显示东西方向的地图，选择柱状投影是合适的；如果需要制作一个世界地图，选择平面投影较为合适。
与地图投影方式相伴的是坐标系的选择。
常见的地图坐标系有经纬度坐标系、UTM坐标系和高斯克吕格坐标系等。
经纬度坐标系是最常见的坐标系，通过经度和纬度来表示位置，适合整个地球表面的表示。
然而，在具体使用中，经纬度坐标系可能存在一些不便，比如无法直接进行距离计算和角度测量等，所以在特定应用中需要考虑其他坐标系。
UTM坐标系和高斯克吕格坐标系则是一种投影坐标系，将地球表面投影到了平面上，将地球分为多个投影带，适合相对较小的区域范围。
在选择坐标系时，要根据具体应用需求，考虑地图的精度要求和易用性，选择最适合的坐标系。
除了地图投影方式及坐标系的选择，还需要考虑地图的比例尺。
比例尺是地图上距离与地球上实际距离的比例关系。
比例尺大表示地图的范围小，比例尺小表示地图的范围大。
在选择比例尺时，需要综合考虑地图的用途、制作技术和可视化要求。
如果需要制作具有高精度的导航地图，比例尺就要选择相对较小；如果是制作示意性的世界地图，比例尺可以选择相对较大。
如何选择合适的坐标系统与地图投影
如何选择合适的坐标系统与地图投影在如今的信息时代，地图已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、旅游规划，还是地理信息系统(GIS)的应用，地图都扮演着重要的角色。
然而，要制作出准确、可靠的地图，选择合适的坐标系统与地图投影至关重要。
首先，让我们来了解坐标系统。
在地图制作中，坐标系统是一个标准化的框架，用于确定地理位置。
坐标系统通常由经纬度、投影坐标等组成。
经纬度是一种使用经度和纬度度量地球表面位置的系统，而投影坐标则是将三维地球表面转换为二维地图的方法。
选择合适的坐标系统与地图投影要依据地图的使用目的和所在地区的特点。
以下是一些常见的坐标系统和地图投影，以及它们的特点和适用范围。
1. 地心坐标系统与墨卡托投影：地心坐标系统使用地球的中心作为原点，以经纬度表示地点。
墨卡托投影则是将地球表面分为等大的矩形，并将经纬度坐标转换为平面坐标。
墨卡托投影适用于大范围的地理数据分析和导航系统。
它具有角度保持不变、比例尺匀称的特点，但在高纬度地区会出现形变。
2. 地方坐标系统与UTM投影：地方坐标系统是根据当地地球椭球体建立的坐标系统。
通常使用UTM(Universal Transverse Mercator)投影。
UTM投影将地球表面划分为若干个带状区域，每个带状区域使用不同的投影方式。
UTM投影适用于小范围地图制作和地理勘测，能够提供较高的精度和准确性。
3. 地方坐标系统与Lambert投影：与UTM投影类似，Lambert投影也是一种将地球表面划分为若干个带状区域的投影方式。
不同的是，Lambert投影采用等积性原理，保持了地物面积在投影后的保真度。
因此，Lambert投影适用于地理统计、区域规划和环境研究等领域，能够准确反映地物面积。
4. 多媒体坐标系统与等经纬度投影：多媒体坐标系统是一个针对多媒体应用设计的坐标系统，如航拍影像、卫星图像等。
等经纬度投影可以将球面坐标转换为平面坐标，并保持图像的主要形状和相对位置不变，适用于图像处理和遥感数据分析。
如何进行地图投影与坐标系转换
如何进行地图投影与坐标系转换地图投影与坐标系转换是地理信息系统（GIS）领域中的重要概念和技术应用。
它们在地图制作、空间分析和地理数据处理等方面起到关键作用。
本文将介绍地图投影和坐标系转换的基本原理、常用方法和应用场景，并探讨如何进行高效准确的地图投影和坐标系转换。
一、地图投影的基本原理地图投影是将地理空间的三维曲面投影到二维平面上的过程。
由于地球是个球形体，而平面是个二维曲面，所以在将地球投影到平面上时，必然会产生一些畸变。
地图投影的基本原理是通过数学方法将地球的曲面映射到平面上，使得地球上的地理现象在地图上能够呈现出来。
常见的地图投影方法包括圆柱投影、圆锥投影和平面投影。
圆柱投影将地球的表面展开成一个圆柱体，然后再将这个圆柱体展开成一个矩形平面，形成柱面投影。
圆锥投影则是将圆锥体展开成一个扇形或者六边形，形成锥面投影。
而平面投影则是将地球的表面投影到一个平面上。
不同的地图投影方法适用于不同的应用场景。
例如，在全球海洋表面测绘中常采用圆柱投影，而在大规模区域测绘中常采用圆锥投影。
而平面投影则主要用于局部区域的测绘。
二、坐标系转换的基本原理坐标系转换是将一个坐标系中的点的坐标转换到另一个坐标系中的过程。
在地理信息系统中，经纬度坐标系（地理坐标系）和平面坐标系（投影坐标系）是常见的两种坐标系统。
由于地球是个球体，所以在使用地理坐标系描述地球表面上的点时，需要使用经度和纬度两个坐标值。
而在使用投影坐标系描述地球表面上的点时，可以使用x和y两个坐标值。
由于地理坐标系和投影坐标系是不同的坐标系统，它们之间的坐标值不可互相通用。
因此，当我们需要在地理坐标系和投影坐标系之间进行转换时，就需要进行坐标系转换。
常用的坐标系转换方法包括正向转换和反向转换。
正向转换是将地理坐标系中的经纬度坐标转换为投影坐标系中的x和y坐标。
反向转换则是将投影坐标系中的x和y坐标转换为地理坐标系中的经纬度坐标。
坐标系转换的基本原理是通过一些数学公式和参数，将经纬度坐标与投影坐标进行相互转换。
使用地图投影和坐标系统进行地理空间数据处理
使用地图投影和坐标系统进行地理空间数据处理地理空间数据处理是现代地理学研究领域中不可或缺的一项技术，而在这项技术中，地图投影和坐标系统的应用无疑扮演着重要角色。
地图投影和坐标系统的选择对于地理空间数据的处理和分析具有深远的影响，它们决定了地图上地理实体的形状和位置的准确度。
因此，了解和正确选择地图投影和坐标系统对于地理空间数据处理具有重要意义。
一、地图投影的选择与应用地球是一个近似于椭球的立体物体，而平面地图则是将地球表面的曲面投影到一个平面上的过程。
地图投影的目的是将地球上的三维空间信息转化为二维平面上的坐标，并且尽可能减少形状变形和距离失真。
然而，由于地球的形状和平面的几何特性的差异，无法完美地将地球表面投影到平面上。
因此，根据测量的需求和目标领域的不同，选择适合的地图投影非常重要。
在地理空间数据处理中，常用的地图投影方式有艾尔伯特等积圆锥投影、墨卡托投影和兰伯特等角圆锥投影等。
艾尔伯特等积圆锥投影适用于将整个地球表面投影到一个圆锥上，其面积保持不变，但是形状和距离会产生一定的失真。
墨卡托投影则是将地球表面等分为按纬度和经度划分的网格，适用于大范围地图制作和导航应用。
兰伯特等角圆锥投影则是在切面上等角投影，适用于中等规模和高纬度地区。
除了这些常用的地图投影方式，还有一些特殊的投影方式如卡尔森投影、波恩投影等，它们在特定领域和应用中具有特殊的优势。
对于地理空间数据处理，选择合适的地图投影方式很大程度上决定了数据的准确性和可视化效果。
二、坐标系统的选择与应用除了地图投影，坐标系统也是地理空间数据处理中不可或缺的要素之一。
坐标系统是一种将地球表面上的实际位置转化为数学坐标的方式，它可以精确地描述一个地球上的位置。
在地理空间数据处理中，常见的坐标系统有经纬度坐标和投影坐标等。
经纬度坐标是一种以地球的纬度和经度作为坐标的表示方式，它将地球表面划分成无数的经度和纬度线，利用这些线的交点作为坐标点，可以精确地表示一个地球上的位置。
地理坐标系统与投影坐标系统讲解
坐标系统又可分为两大类：地理坐标系统、投影坐标系统。
弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
一、地球椭球体(Ellipsoid)地球表面是凸凹不平，是一个无法用数学公式表达的曲面，不能作为测量和制图的基准面。
假想一个扁率极小的椭圆，绕短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体，其表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。
地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。
f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。
由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。
因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。
常见的地球椭球体如下：二、大地基准面(Datum)不同的坐标系其实就是所采用的椭球体不同，因此椭球参数不同，原点不同，X Y Z轴不同。
把地球椭球体和基准面结合起来看，如果把地球比做是"马铃薯"，表面凸凹不平，而地球椭球体就好比一个"鸭蛋"，那么按照前面的定义，基准面就定义了怎样拿这个"鸭蛋"去逼近"马铃薯"某一个区域的表面，X、Y、Z轴进行一定的偏移，并各自旋转一定的角度，大小不适当的时候就缩放一下"鸭蛋"，这样通过如上的处理必定可以达到很好的逼近地球某一区域的表面。
因此，每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面。
北京54坐标系：(BJZ54)，北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以前苏联的克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
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地图投影和坐标系统在ArcGIS中，每一个dataset都有一个坐标系统。
它的目的是在一个通用的坐标框架例如map中集成其它地理数据图层。
坐标系统允许你将datasets集成到地图中，同时也做各种各样集成分析的操作，例如叠加不同数据源和坐标系统的图层。
什么是坐标系？坐标系允许地理数据集使用通用的位置来集成。
坐标系是一个参考系统用于代表地理要素的位置，影像以及观测点，例如通用框架下的GPS点。
每一个坐标系统都由以下几部分来定义：（1）它的测量框架要嘛是地理的（球面坐标，从地球中心开始测量）或者是平面的（地理坐标被投影到二维的平面）（2）测量单位（投影坐标一般是feet或者是meters，而球面坐标系一般是经纬度坐标）（3）地图投影的定义是为投影坐标系的（4）其它的测量系统属性，例如大地椭球体，大地水准面以及投影坐标等其它的一个或者多个水平面，中央经线以及可能的X,Y偏移量等。
坐标系统的类型：GIS中一般使用两种通用的坐标系统：（1）球体坐标系，例如经纬度。
这通常称为地理坐标系统。
（2）根据某种地图投影，例如横轴Mercator，Alber等面投影，或者是Robinson投影，投影坐标系统。
所有的这些都提供了各种机制将地球表面投影成二维的平面系。
投影坐标系统一般称为地图投影。
更详细的内容，请参照：地理参考和投影坐标系统投影系统（不论是地理还是投影）提供了定义真实世界坐标的框架。
在ArcGIS中，坐标系统用于自动将其它来显示目录的数据集集成到一个通用的数据集中做投影分析用。
ArcGIS自动集成坐标系统是Known的数据集ArcGIS中所有地理数据集都有一个定义好的坐标生活经验统允许他们在地球表面上定位。
如果你的数据集有一个定义好的坐标系统，那么ArcGIS就会自动将你的数据集跟其它的进行动态投影用于显示，3D可视以及分析等。
如果数据集本身不含有空间参考，那么它们就不能很好地集成。
你需要事先定义它。
什么是ArcGIS中的空间参考？ArcGIS中的空间参考是一系列的参数用于定义投影系统以及其它的空间属性。
很典型，在同一个GDB中同样一块区域有同样的空间参考。
ArcGIS的空间参考包括：（1）坐标系统（2）坐标精度（坐标分辨率）（3）处理容差（容限值）（4）空间或者地图范围（空间范围）GIS从业人员必须了解的投影基础知识从标系统，通常称为地图投影，是对空间数据的任意指定。
它们的目的在于提供地球表面上特点地点或者面积的通用基础的交流。
处理坐标系统最关键的问题是了解投影是什么，如何给一个dataset赋以正确的投影信息。
有两种的坐标系统：地理和投影。
地理坐标系是使用三维的球体表面来定义地球上的位置。
它包括角度，本初子午线以及大地水准面（跟球体相关）。
在地理坐标系统中，一个点是用经纬度值来进行表达的。
经纬度是地球中心到地球表面上点的角度。
通常是用度来衡量的。
投影坐标系是用于定义一个二维的平面。
跟球体坐标系统不同，投影坐标系有固定的长度，角度以及两维的面积。
投影坐标系统是一个基于球体坐标系统的。
在一个投影坐标系统中，点是用一个Grid中的XY值来表示的。
起点就在Grid的中心。
每一个位置都有参考于中央位置的两个值。
一个说明水平位置，另一个说明垂直位置。
当第一个地图投影被发明了，它是假定，地球是平的。
这是不正确的。
之后，这个假设被修改，把地球表面假设为一个标准的球体。
在18世纪，人们又发现地球不是一个规则的圆。
这是制图椭球体概念的开始。
为了在地表更精确地定位，地图制作者研究地球的形状，然后创建了椭球体的概念。
水准面与椭球体表面某一个部分相连系。
近期的水准面都是设计用于符合地球表面非常好。
在南美周，用得比较多的基准有：（1）NAD 1927（North American Datum 1927），使用Clarke 1866椭球体。
（2）NAD 1983 （North American Datum 1983），使用GRS 1980 椭球体。
（3）WGS 1984 （World Geodetic system 1984），使用WGS 1984 椭球体。
最近的椭球体是由卫星测量产生的，并且比19th以及20世纪初的更精确。
你会发现“Geographic Coordinate System”和“datum”是互用的。
指定位置的坐标系统可以根据椭贺和基准的变化而变化，即使它使用的是同一个地图坐标和投影参数。
比如下面是Bellingham城市的坐标，在三个不同的投影下，它的值是不同的：数据管理最主要的是：从数据源中获取地图坐标信息。
不要猜想数据的坐标系统，因为这个会带来数据的不准确性。
下面是一些要的参数：如果需要投影坐标参数据的话，例如Albers和Lambert投影需要以下参数：你可以使用以下的选磺来定义数据的坐标系统：（1）Feature class，raster dataset以及feature dataset，使用Define Project Tools （2）Shape file，使用Define Projection Tool（3）ArcInfo Coverage：Define Projection Tool如果数据本身有坐标系统定义，那么它就不需要跟你机构本身所使用到的投影相批配，你可以重投影数据。
重投影数据可以使用Project tools和Project Raster Tool。
关于大地水准面、椭圆体、球体和基准，它们是怎么联系的大地水准面是定义作为地球重力的，它有点类似平均海平面。
它是于地球重心力的方面相垂直的。
因为大多数地球并不规则，所以重力的方向一直在变，水准面也就不规则了。
下面是关于北美大地水准面的定义（NOAA）为了简化模型，各种各样的球体、椭球体都被改进了。
这些项用于交互改变。
椭球体是一个由二维的椭球而得到的三围椭球体。
椭贺是一个椭圆，有长轴和短轴。
如果旋转椭圆，那么它所产生的形状就是椭球体。
长半柚是主轴长度的一半。
短半轴是短轴的一样。
对于地球，长半轴是地球中心到赤道距离的一半，而短轴就是地球中心到极地的一样。
一个特定的椭球体跟另一个区分就在于长半轴和短半轴。
比如说，以下三种椭圆体参数如下：一个特定的椭圆可以选择用于特定的地理区域，因为特定的椭球对于世界的某一个区域它的符合性是非常好的。
对于北美，椭球体最好是选择GRS1980，基于NAD83的。
基准是建立于你所选择的椭球体，并且可以跟当地的高程变化相互协作。
在椭球体中，椭球体的旋转可以创建地球的光滑表面。
因为它并不真实地反映现实，所以本地的datum和本地的高程变化会不同符合。
基准和椭圆是可以根据坐标值来改变的。
识别未知的坐标系统如何识别一个未知的坐标系统坐标信息通常是源自数据源的，但并不总是。
下面所描述的技术告诉我们如何来识别一个正确的坐标系统。
如果坐标系统是Unknown，那人么你将图层添加到ArcMap中时就会获得一个警告。
“你所添加的数据源没有空间参考，这种数据可以被绘制在ArcMap中，但是不能被投影”Term Coordinate System可以用十进制的度数来表达，或者投影系统用meters或者feet。
Term project 或者是PRJ。
如果数据源有定义好的坐标系统，ArcMap可以将其动态投影到不同的坐标系统中。
如果数据不含有已定义的坐标系统，ArcMap就不能动态投影。
ArcMap只是简单地将其绘制出来。
如果你改变Frame的坐标系统，所有ArcMap中的图层都将动态地投影到新的坐标系统中去。
如果你设置了Data Frame的投影坐标系统，那么有坐标和无坐标的数据一排列，data frame的坐标系统就是unknown data。
如何来识别一个Unknown的Coordinate System？1. 打开ArcMap，然后新建一个空的map，添加一个没有Coordinate Ssytem的数据。
数据必须没有一个定义好的坐标系统。
对于Shapefile而言，它必须没有PRJ文件。
2. 在TOC中的图层名上右击，然后属性，在图层属性对话框中点击Source Tab，然后检查数据的范围。
（1）如果你的数据是十进制的度数，例如经度-180至180，纬度-90到+90，那么你需要识别投影坐标体系，例如NAD 1927或者是NAD 1983。
注意：如果你的数据的坐标系被重名为“GCS_Assumed_Geographic_1”，这并不是数据真正的坐标系统。
“GCS_Assumed_Geographic_1”是ArcMap猜想的。
你需要自己决定。
（2）如果你的数据在美国，并且范围值为6,7,8数字的话，那么这可能是State Plane的一个区或者是UTM的坐标系。
（投影坐标系）3. 如果你的数据在美国之内，那么在ArcMap中添加对比数据，在C:\Program Files\ArcGIS。
4. 点击查看，点击Data Frame坐标属性，然后点风靡Coordinate System tab。
5. 选择坐标系，展开预定义，展开投影坐标系，展开State Plane。
一个接一下展开文件加，然后点击一个State Plane投影文件然后点击Apply。
6.如果你的数据在点击State Palne后还无法画得很好的话，用同样的步骤试试UTM PRJ 文件。
如何将经纬度数据转成十进制的？Field CalculatorDim Degrees as DoubleDim Minutes as DoubleDim Seconds as DoubleDim DMS as VariantDim DD as DoubleDMS = Split([Latitude])Degrees = CDbl(DMS(0))Minutes = CDbl(DMS(1))Seconds = CDbl(DMS(2))DD = (Seconds/3600) + (Minutes/60) + Degrees地理坐标系统关于地理坐标系统地理坐标系统GCS使用三维的椭球体来定义地球上的位置。
一个GCS通常被称之为datum。
但是datum仅仅只是GCS的一部分。
一个GCS包含的内容有测量的角度单位，中央经线以及一个datum（基于一个椭球体）。
一个点是通过它的经纬度值来定义的。
经度和纬度值其与地心的角度值而来的。
角度可以用度数来衡量也可用分度来表示。
下面来解释地球的经纬度。
在球面系统中，水平线或者说东西方向上的线都是等纬度的或者说平行的。
上的线或者说是南北方向上的线，都是同经度的或者是子午线。
它们称之为经线。
两极之间中间的纬线称为赤道。
它所定义的是0度纬线。
0度经线是称之为本初子午线。
对于大多数的地理坐标系，本初子午线是跨越英国格林威治的。