地理坐标系统与投影坐标系统的区别
地理坐标系与投影坐标系的转换方法与应用实例
地理坐标系与投影坐标系的转换方法与应用实例地理坐标系和投影坐标系是地图制图中常见的两种坐标系统。
地理坐标系使用经纬度来表示地球上的位置,而投影坐标系将三维地球表面投影到二维平面上。
在本文中,我们将探讨地理坐标系与投影坐标系之间的转换方法以及它们的应用实例。
一、地理坐标系的转换方法地理坐标系使用经度(longitude)和纬度(latitude)来表示地球上的位置。
经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
经度的取值范围为-180度到180度,纬度的取值范围为-90度到90度。
地理坐标系与投影坐标系之间的转换需要采用数学模型。
目前常用的转换方法有:1. 艾尔伯斯等角投影法(Albers Equal-Area Conic Projection)该方法适用于大片区域的地图,可以保持地图上不同区域的面积比例。
转换时,需要指定标准纬线和两个标准经线。
通过投影公式,将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
2. 等距投影法(Equidistant Projection)该方法适用于需要保持地图上不同位置之间的距离比例的情况。
转换时,需要指定中央子午线和标准纬线。
通过投影公式,将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
3. 麦卡托投影法(Mercator Projection)这是一种常见的投影方法,用于将地球表面投影到平面上。
然而,麦卡托投影会在高纬度地区产生面积扭曲的问题。
转换时,需要指定标准经线。
通过投影公式,将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
二、投影坐标系的应用实例投影坐标系在地图制图中有广泛的应用。
以下是几个应用实例:1. 地图测量和导航投影坐标系可以将地球表面上的位置转换为平面上的坐标,从而实现地图测量和导航功能。
航空和航海领域广泛使用投影坐标系来确定位置和航向。
此外,GPS导航系统也使用投影坐标系来实现导航功能。
2. 地图叠加和分析投影坐标系可以实现不同地图的叠加和分析。
地理坐标系和投影坐标系的区别
地理坐标系和投影坐标系的区别小伙伴们知道什么是地理坐标系吗?什么又是投影坐标系呢?下面就跟着店铺一起来看看吧。
地理坐标系统与投影坐标系统的区别1.地理坐标系统是一种球面坐标,而投影坐标系统是平面坐标2.投影坐标系统在二维平面上有恒定的长度、角度和面积3. 投影坐标系统是由地理坐标投影到平面坐标上形成的地理坐标系统与投影坐标系统的定义地理坐标系统:地理坐标系统是使用经纬度来定义球面或椭球面上点的位置的参照系统,是一种球面坐标。
最常见的位置参考坐标系统就是以经纬度来量算的球面坐标系统。
地球坐标系统不是地图投影,只是对球体或椭球体的模仿。
地理坐标系统有经线和纬线组成,经纬度以地心与地表点之间的夹角来量算的,通常以度分秒(DMS)来度量。
地理坐标系统使用一个三维椭球体来定义地球上的位置,其经常被误认为是一个数据,但是数据仅仅是地理坐标系统的一部分,地理坐标系统包括角度测量单位、本初子午线和数据(数据是基于椭球体)。
地理坐标系统参数必须具备Spheroid和Datum两个基本条件,系统参数才算完整。
投影坐标体系:在球面坐标上进行测量非常困难,所以地理数据通常都要投影到平面坐标上。
投影坐标系统是定义在一个二维平面的坐标系统,与地理坐标系统不同的是,投影坐标系统在二维平面上有着恒定的长度、角度和面积,投影坐标系统总是基于地理坐标系统,而地理坐标系统又是基于球体或椭球体。
在投影坐标系统中,以网格中心为原点,使用x,y坐标来定位,每个位置用两个值确定(水平方向和垂直方向)。
地图投影:实际上是一种三维平面到二维平面的转换方式,换句话说,地图投影旨在建立地表点与投影表面之间的一一对应关系,地图投影即可是表示整个地表,也可表示其中的一部分。
地图投影在早期是指将光源透过椭球体照射到二维平面上来实现这一过程、由于地球椭球体是不可展曲面,不可能用物理的方法将其展为平面。
所以用地图投影方法。
地图投影,就是按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上,使地面点的地理坐标与地图上相应点的平面直角坐标或平面极坐标间,建立一一对应的函数关系。
地理坐标系与投影坐标系的概念及应用
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在地理空间坐标框架内,每个地理位置点均对应着独一无二的经度和纬度坐标对。
谈谈地理坐标和投影坐标
谈谈地理坐标和投影坐标常⽤的坐标系为地理坐标系(Geograpic Coordinate System,简称GCS)和投影坐标系(Projected Coordinate System,简称PCS)。
⼀、地理坐标系统地理坐标系统(GCS)⽤⼀个三维的球⾯来确定地物在地球上的位置,地⾯点的地理坐标有经度、纬度、⾼程构成。
地理坐标系统与选择的地球椭球体和⼤地基准⾯有关。
椭球体定义了地球的形状,⽽⼤地基准⾯确定了椭球体的中⼼。
地理坐标系 (GCS) 使⽤三维球⾯来定义地球上的位置。
GCS中的重要参数包括⾓度测量单位、本初⼦午线和基准⾯(基于旋转椭球体)。
地理坐标系统中⽤经纬度来确定球⾯上的点位,经度和纬度是从地⼼到地球表⾯上某点的测量⾓。
球⾯系统中的⽔平线是等纬度线或纬线,垂直线是等经度线或经线。
这些线包络着地球,构成了⼀个称为经纬⽹的格⽹化⽹络。
GCS中经度和纬度值以⼗进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进⾏测量。
纬度值相对于⾚道进⾏测量,其范围是 -90°(南极点)到+90°(北极点)。
经度值相对于本初⼦午线进⾏测量。
其范围是 -180°(向西⾏进时)到 180°(向东⾏进时)。
ArcGIS中,中国常⽤的坐标系统为GCS_Beijing_1954(Krasovsky_1940),GCS_Xian_1980(IAG_75),GCS_WGS_1984(WGS_1984),GCS_CN_2000(CN_2000)。
⼆、投影坐标系统投影坐标系统是根据某种映射关系,将地理坐标系统中由经纬度确定的三维球⾯坐标投影到⼆维的平⾯上所使⽤的坐标系统。
在该坐标系统中,点的位置是由(x,y,z)坐标来确定的。
由于投影坐标是将球⾯展会在平⾯上,因此不可避免会产⽣变形。
这些变形包括3种:长度变形、⾓度变形以及⾯积变形。
通常情况下投影转换都是在保证某种特性不变的情况下牺牲其他属性。
地理坐标系统与投影坐标系统的区别
地理坐标系统简介2008-01-28 14:34地理坐标系,也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系。
一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成,其中椭球体是一种对地球形状的数学描述,而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。
绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。
1.地球椭球体地球是一个表面很复杂的球体,人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照,推求出近似的椭球体,理论和实践证明,该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面,这个椭球面可用数学公式表达,将自然表面上的点归化到这个椭球面上,就可以计算了。
下面列举了一些常用的一些椭球及参数:1)海福特椭球(1910) 我国52年以前采用的椭球a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.336700336702)克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系采用的椭球a=6378245m b=6356863.018773m α=0.335232986923)1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系采用的椭球a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.00335281317784)WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84坐标系椭球a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我们将地球看作一个椭球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线。
地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标:天文地理坐标是用天文测量方法确定的,大地地理坐标是用大地测量方法确定的。
测绘技术中的大地坐标系统与投影坐标系统介绍
测绘技术中的大地坐标系统与投影坐标系统介绍在测绘学中,大地坐标系统和投影坐标系统是两个非常重要的概念。
它们分别用于描述地球表面上点的位置和形状,为测绘工作提供了基本的参考框架。
本文将介绍这两个坐标系统的基本原理、应用范围以及特点。
一、大地坐标系统介绍在测绘学中,大地坐标系统主要用于描述地球上某个点的经度和纬度,以及其高程。
大地坐标系统以地球为基准,将地球表面划分为许多纬度和经度的网络,并以地球自转轴为坐标的原点。
其主要原理是利用地球的赤道和子午线,将地球表面划分为无数个平面,通过角度和距离的测量来确定点的位置。
大地坐标系统的应用非常广泛,涉及到地理信息系统、导航、地震监测等领域。
在地理信息系统中,大地坐标系统被用于描述地图上的点的位置,为地图投影提供基础数据。
在导航系统中,大地坐标系统可以确定车辆、船只等交通工具的精确位置,实现导航功能。
此外,大地坐标系统还可以作为地震监测的参考,通过监测地震震源的位置和震级,提供有关地震分布和强度的信息。
然而,大地坐标系统也存在一些问题。
由于地球的自转速度不均匀且存在岁差预cess,大地坐标系统的参考基准点可能随时间而发生微小的变化,导致测量结果的误差。
此外,大地坐标系统在描述比较小范围的地理现象时,由于地球表面的曲率影响,测量结果也可能存在误差。
二、投影坐标系统介绍投影坐标系统是一种将地球表面上的点投射到平面上的方法。
在测绘学中,投影坐标系统主要用于制作地图,以及计算地球表面上的距离和面积。
投影坐标系统通过选择合适的投影方式和投影平面,将地球表面的三维坐标转换为二维坐标,从而实现对地理现象的描述和测量。
投影坐标系统的选择取决于需要制作的地图的具体用途和区域范围。
常见的投影方法包括等角、等积和等距离投影。
等角投影在保持角度不变的同时,放大了地图上的面积,适用于地图的导航和测量任务。
等积投影在保持地图上的面积不变的同时,可能产生形状的扭曲,适用于制作区域面积较大的地图。
测绘技术中常见的地理坐标系与投影坐标系
测绘技术中常见的地理坐标系与投影坐标系地理坐标系和投影坐标系在测绘技术中起着重要的作用,它们是为了描述地球表面上的点位置而建立的两种坐标系统。
地理坐标系通常用经度和纬度表示,而投影坐标系则将地球表面投影到一个平面上,使用X和Y坐标表示。
本文将详细介绍这两种坐标系的特点和应用。
1. 地理坐标系地理坐标系是一种以地球自转轴和广义纬线为基准,用经纬度来描述地球表面上点的位置的坐标系统。
经度是东西方向上的角度,以经过伦敦的本初子午线为基准,向东为正,向西为负。
纬度是南北方向上的角度,以赤道为基准,向北为正,向南为负。
地理坐标系的优点是直观、简单,适合描述全球范围内的位置信息。
在实际应用中,地理坐标系常用于全球定位系统(GPS)等卫星导航系统、地质勘探、大地测量和地理信息系统(GIS)等领域。
地理坐标系的能力超出了商业领域,也影响到了许多其他行业,例如航空航天、军事和交通规划等。
2. 投影坐标系投影坐标系是为了将地球表面上的点投影到平面上而建立的坐标系统。
由于地球是一个三维的球体,无法完全展开成一个平面。
因此,为了在地图上呈现出地球表面上的点的位置,需要进行一定的变形。
投影坐标系通过一系列数学方法将地球表面投影到平面上,使得点的位置可以用X和Y坐标表示。
不同的投影方法会导致不同形状和大小的变形。
常见的投影类型包括等面积投影、等角投影和等距投影等。
选择适当的投影方法取决于使用地图的目的和地理位置。
例如,在海洋测绘中常使用的墨卡托投影可以保持小范围内的面积比例不变,而麦卡托投影可以保持大范围内的方向和形状比例不变。
投影坐标系的应用广泛,包括地图制图、导航、城市规划、土地利用和资源管理等。
它使得我们能够更准确地测量和描述地球表面上的各种地理现象和人类活动,并在实践中起着重要的作用。
3. 地理坐标系与投影坐标系的联系和转换地理坐标系和投影坐标系是相互关联的,它们之间可以通过不同的转换方法进行互相转换。
当我们在地球上的某一点给定经纬度时,可以通过投影转换方法将其转换为投影坐标系中的X和Y坐标。
测绘技术中的地理坐标系与投影坐标系解析
测绘技术中的地理坐标系与投影坐标系解析地理坐标系和投影坐标系是测绘技术中常用的两种坐标系表示方法。
地理坐标系是以地球为基准,通过经度和纬度来确定点的位置;而投影坐标系是将地球表面平面化后的坐标系。
在实际测绘工作中,理解地理坐标系和投影坐标系的特点和原理是十分重要的。
地理坐标系是以地球为中心的坐标系。
经度和纬度是地理坐标系的基本要素。
经度是指位于东西方向上的角度,以本初子午线为基准,范围从0度到180度,东经为正值,西经为负值;纬度是指位于北南方向上的角度,以赤道为基准,范围从0度到90度,北纬为正值,南纬为负值。
地理坐标系是一种球坐标系,可以直观地表示地球上各个点之间的位置关系。
但是由于地球是一个近乎球体,所以不同位置的经线和纬线长度不同,这给实际测绘带来了困难。
为了解决地球表面平面化的问题,人们提出了投影坐标系。
投影坐标系是将地球表面投影到平面上的一种方法。
常见的投影坐标系有等距圆柱投影、等距圆锥投影和等面积投影等。
等距圆柱投影是将地球的经纬度网格投影到一个圆柱体上,再展开到平面上;等距圆锥投影是将地球的经纬度网格投影到一个圆锥体上,再展开到平面上;等面积投影是保持地球各区域面积比例的投影方式。
这些投影坐标系可以将地理坐标系中的经度和纬度转换为平面坐标系中的x和y坐标,方便测绘工作的进行。
通过地理坐标系和投影坐标系的转换,测绘工作者可以方便地进行地图的制作和测量。
在实际测绘过程中,常常需要利用地理坐标系下的已知点或者控制点,通过测距、测角等方法确定其他未知点的位置。
而投影坐标系则可以方便地进行地图的绘制和计算。
除了地图制作和测量之外,地理坐标系和投影坐标系在导航、导航系统等领域也有广泛的应用。
如今,人们通过卫星定位系统(GPS)可以轻松确定自己的地理坐标,从而在地图上准确定位。
而导航系统则通过将地理坐标系与投影坐标系相结合,实现了车辆、船只等的定位和导航功能。
总结起来,在测绘技术中,地理坐标系和投影坐标系是两种重要的坐标系表示方法,各有其特点和应用场景。
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。
地理坐标系与投影坐标系的区别
地理坐标系与投影坐标系的区别1、首先理解地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显,Geographic coordinate system是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求我们找到这样的一个椭球体。
这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。
具有长半轴,短半轴,偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中,可以看到有这么一行:Datum: D_Beijing_1954表示,大地基准面是D_Beijing_1954。
--------------------------------------------------------------------------------有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。
完整参数:Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000)Datum(大地基准面): D_Beijing_1954Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinate system(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
测绘技术地理坐标系统与投影坐标系统选择指南
测绘技术地理坐标系统与投影坐标系统选择指南地理坐标系统(Geographic Coordinate System,简称:GCS)和投影坐标系统(Project Coordinate System,简称:PCS)在测绘技术中都起到至关重要的作用。
正确选择适合的坐标系统对于测绘工作的精度和准确性至关重要。
本文将介绍测绘技术中地理坐标系统和投影坐标系统的基本概念、原理、适用范围和选择指南。
一、地理坐标系统地理坐标系统是一种用经度和纬度来描述地球上点位的方式。
在地理坐标系统中,地球被认为是一个椭球体,并通过经线和纬线来划分地球表面。
经度表示一个点位相对于本初子午线的距离,纬度则表示一个点位相对于赤道的距离。
地理坐标系统的优点是可以准确描述地球上任意点的位置,但是在大规模测绘和计算中,地理坐标系统的计算复杂,不适宜于精确的测绘工作。
二、投影坐标系统投影坐标系统是一种将地球上的三维坐标映射到二维平面上的方式。
由于地球是一个几乎是球形的体,将其映射到平面上会产生一定的畸变。
根据具体测绘需求和地理特征,选择合适的投影坐标系统可以减小这种畸变并提高测绘精度。
常见的投影坐标系统有等角圆锥投影、圆柱投影和平面投影等。
等角圆锥投影将地图投影到圆锥上,再展开成平面;圆柱投影将地图投影到圆柱上,再展开成平面;平面投影则直接将地球表面的小区域投影到一个平面上。
投影坐标系统的选择应该根据测绘需求来确定。
如果需要测绘的区域较大,例如一个省、一个国家或者整个世界,应该选择合适的圆柱投影或等角圆锥投影。
这样可以在保证地图整体形状相对准确的同时,尽量减小地图上的畸变。
如果需要测绘的区域较小,例如一个城市或者一个县,可以选择平面投影。
平面投影可以在小范围内提供较高的测绘精度,适用于城市规划、地形图和土地利用等工作。
在选择投影坐标系统时,还需要考虑坐标单位。
常见的坐标单位有度、米和英尺等。
选择合适的坐标单位应根据实际工作需求和地理特征来决定。
学习测绘技术中常用的地理坐标系统与投影坐标系
学习测绘技术中常用的地理坐标系统与投影坐标系地理坐标系统是测绘学中的基本概念,用于确定地球上任意位置的准确坐标。
在测绘和地理信息系统(GIS)领域,地理坐标系统是非常重要的,因为它们提供了一种精确的方法来描述地球表面的位置。
本文将介绍常用的地理坐标系统与投影坐标系,并探讨它们在测绘技术中的应用。
一、地理坐标系统地理坐标系统是一种用经度、纬度和高程(可选)来表示地球上任意位置的系统。
其中,经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。
常用的地理坐标系统有经纬度坐标系统和大地坐标系统。
经纬度坐标系统是最常见的地理坐标系统,利用经线和纬线网格将地球划分为无数的网格单元。
经度的基准线是本初子午线(通常选择伦敦的格林威治子午线),纬度的基准线是赤道。
经纬度坐标系统适用于全球范围的地理位置描述,广泛应用于导航、地图制作和地球物理测量等领域。
大地坐标系统是基于椭球体地球模型和大地测量学原理设计而成的。
它通过测量椭球体上两点之间的距离和方向来确定位置,适用于较小区域的精确地理位置描述。
在大地坐标系统中,常用的坐标单位有度、弧度和梯度。
二、投影坐标系投影坐标系是一种根据球体或椭球体地球模型将地球表面投影到平面上的坐标系。
由于地球是一个球体或椭球体,将其投影到平面上时会发生形状、距离和方向的变形。
因此,根据不同的测绘需求和地理区域,需要选择不同的投影坐标系。
常见的投影坐标系包括等角圆锥投影、等角圆柱投影、等积圆柱投影和等面等距投影等。
不同的投影方式根据需求和应用的领域选择,例如,等角圆锥投影适用于南北延伸较大的地区,等角圆柱投影适用于全球地图制作等。
投影坐标系的选择对于测绘地理数据和绘制地图非常重要,它直接影响到地理数据在平面上的准确性和可视化效果。
因此,在选择投影坐标系时需要综合考虑地图用途、地理区域和需求等因素。
三、地理坐标系统与投影坐标系的应用地理坐标系统和投影坐标系在测绘技术中有着广泛的应用。
在地图制作中,地理坐标系统与投影坐标系用于确定地图上各个位置点的准确坐标,并将地球表面的曲面投影到平面上。
测绘技术中的地理坐标系和投影坐标系的区别和使用
测绘技术中的地理坐标系和投影坐标系的区别和使用地理坐标系和投影坐标系是测绘技术中经常遇到的概念,它们在地图制作和地理空间数据处理中具有重要作用。
本文将探讨地理坐标系和投影坐标系的区别以及它们的使用。
一、地理坐标系地理坐标系是一种基于地球表面的经纬度坐标系统。
在地理坐标系中,地球被划分为无数的经线和纬线,其中经线是连接地球两极的线,纬线是连接赤道和极点的线。
经度是指观测点与本初子午线之间的夹角,用度数来表示;纬度是指观测点与赤道之间的夹角,也用度数来表示。
地理坐标系具有直观性和全球通用性的优点。
它可以用于描述地球表面上任意点的位置和方位。
由于地理坐标系考虑到地球的曲率,因此它适用于大范围的地域,并且不会引入形变。
同时,地理坐标系与地球物理现象之间的关系更为紧密。
二、投影坐标系投影坐标系是为了将三维的地球表面映射到二维的平面地图上而设计的一种坐标系统。
由于地球为三维球体,将其投影到平面地图上必然引入形变。
因此,需要选择适当的投影方法和坐标系来尽量减小形变。
在投影坐标系中,地球表面上的点通过一系列的投影变换映射到平面地图上的坐标。
常用的投影方法包括等经纬度投影、等距圆柱投影、等积投影等等。
不同的投影方法适用于不同的地理区域和需要。
投影坐标系的优点是可以直观地展示地理空间数据,并且便于计算。
很多地图软件和GIS系统都使用投影坐标系来处理和分析地理数据。
投影坐标系可以满足地图制作和地理空间分析的需求,但需要注意的是,在使用投影坐标系时,需要选择合适的投影方法和坐标系,以确保数据的准确性和一致性。
三、地理坐标系和投影坐标系的使用在实际应用中,地理坐标系和投影坐标系经常同时使用。
地理坐标系主要用于存储和共享地理空间数据,而投影坐标系则用于地图的制作和可视化。
在地理空间数据处理中,通常首先将原始数据转换为地理坐标系的形式,然后根据需求选择合适的投影坐标系进行转换。
例如,在制作地图时,可以使用等经纬度投影将地理坐标系的数据投影到平面地图上。
解决ArcGIS坐标之惑:地理坐标系和投影坐标区别及常用操作
解决ArcGIS坐标之惑:地理坐标系和投影坐标区别及常用操作一、基本概念坐标系(Coordinate System)的概念为:“In geometry, a coordinatesystem is a system which uses one or more numbers, or coordinates, to uniquelydetermine the position of a point or other geometric element on a manifold suchas Euclidean space”简单的说,有了坐标系,我们才能够用一个或多个“坐标值”来表达和确定空间位置。
没有坐标系,坐标值就无从谈起,也就无法描述空间位置。
在ArcGIS中,或者说在GIS中,我们遇到的坐标系一般有两种:1)地理坐标系(GeographicCoordinate System)2)投影坐标系(ProjectedCoordinate System)地理坐标系进行地图投影后就变成了投影坐标系。
地图投影(Map Projection)是按照一定的数学法则将地球椭球面上点的经维度坐标转换到平面上的直角坐标。
地图投影的理论知识请参考其他资料,此处不做叙述。
需要说明的是,也有将“坐标(CoordinateSystem)”称为“空间参考(Spatial Reference)”的情况,例如在ArcGIS中栅格数据的属性里面。
尽管投影是介绍坐标系的一个绕不开的重要内容。
但是投影和坐标系有本质区别。
坐标系是数据或地图的属性,而投影是坐标系的属性。
一个数据或一张地图一定有坐标系,而一个坐标系可以有投影也可以没投影。
只有投影坐标系才有投影,地理坐标系是没有投影的。
因此,一个数据或一张地图亦是可以有投影也可以没投影的。
当然,非要较真,把具有地理坐标系的数据显示在平面地图上肯定也有一个投影的过程。
严格来讲:我们只能说“数据或地图的坐标系”和“坐标系的投影”,而不能说“数据或地图的投影”。
Arcgis中地理坐标系和投影坐标区别及操作
Arcgis中地理坐标系和投影坐标区别及操作(一)两种坐标系坐标系(Coordinate System)的概念为:“In geometry, a coordinate system is a system which uses one or morenumbers, or coordinates, to uniquely determine the position of a point or othergeometric element on a manifold such as Euclidean space”(/wiki/Coordinate_system)。
简单的说,有了坐标系,我们才能够用一个或多个“坐标值”来表达和确定空间位置。
没有坐标系,坐标值就无从谈起,也就无法描述空间位置。
在ArcGIS中,或者说在GIS中,我们遇到的坐标系一般有两种:1)地理坐标系(Geographic Coordinate System);2)投影坐标系(Projected Coordinate System)。
地理坐标系进行地图投影后就变成了投影坐标系。
地图投影(Map Projection)是按照一定的数学法则将地球椭球面上点的经维度坐标转换到平面上的直角坐标。
地图投影的理论知识请参考其他资料,此处不做叙述。
需要说明的是,也有将“坐标系(CoordinateSystem)”称为“空间参考(Spatial Reference)”的情况,例如在ArcGIS中栅格数据的属性里面。
重要的事情说三遍:这里要讲的不是“投影(Projection)”而是“坐标系(Coordinate System)”!这里要讲的不是“投影(Projection)”而是“坐标系(Coordinate System)”!这里要讲的不是“投影(Projection)”而是“坐标系(Coordinate System)”!尽管投影是介绍坐标系的一个绕不开的重要内容。
地理坐标系和投影坐标系
1、什么是地理坐标系?空间坐标:空间坐标是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标。
地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。
空间坐标的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。
一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。
参考椭球一旦确定,则标志着空间坐标已经建立。
WGS-84坐标系:WGS-84 坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局(BIH)1984.0定义的协议地极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系。
这是一个国际协议地球参考系统(ITRS),是目前国际上统一采用的大地坐标系。
2. 什么是地图投影?地图投影:就是把地球椭球面上的点、线(即经纬线)投影在平面图纸上。
它是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。
地图投影的方法有几何法和解析法。
几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面,将曲面(地球椭球面)转绘到平面(地图)上的一种古老方法,这种直观的透视投影方法有很大的局限性。
解析法是确定球面上的地理坐标与平面上3. 投影坐标系将球面坐标转化为平面坐标的过程称为投影。
投影坐标系的实质是平面坐标系统,地图单位通常为米。
投影坐标系在二维平面中进行定义。
与地理坐标系不同,在二维空间范围内,投影坐标系的长度、角度和面积恒定。
投影坐标系始终基于地理坐标系,即:“投影坐标系=地理坐标系+投影算法函数“。
对应点的直角坐标之间的函数关系。
地理坐标系统与投影坐标系统的区别概要
地理坐标系统简介2008-01-28 14:34地理坐标系,也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系。
一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成,其中椭球体是一种对地球形状的数学描述,而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。
绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。
1.地球椭球体地球是一个表面很复杂的球体,人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照,推求出近似的椭球体,理论和实践证明,该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面,这个椭球面可用数学公式表达,将自然表面上的点归化到这个椭球面上,就可以计算了。
下面列举了一些常用的一些椭球及参数:1)海福特椭球(1910) 我国52年以前采用的椭球a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.336700336702)克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系采用的椭球a=6378245m b=6356863.018773m α=0.335232986923)1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系采用的椭球a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.00335281317784)WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84坐标系椭球a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我们将地球看作一个椭球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线。
地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标:天文地理坐标是用天文测量方法确定的,大地地理坐标是用大地测量方法确定的。
GIS程序员笔试题目
城信所GIS程序员笔试部分题目: (完全原题)1.什么是元数据?2.简单列举常用的地理坐标系统、投影坐标系统和地心坐标系统?并简要描述他们的区别。
地理坐标系统: WGS84;投影坐标系统:北京 54,西安 80。
地理坐标系统与投影坐标系统的区别:1) .地理坐标系统是以经纬度为地图的存储单位,确定一个可以量化计算的椭球体,还有一个可以将该椭球体定位的大地基准面。
2) .投影坐标系统是以长度单位 (通常是米)来进行地图的存储,要确定一个投影坐标,首先要有一个球面坐标,然后就是转化过程,即通过一定的算法(高斯克吕格就是一种投影算法) ,将该球面坐标投影成为平面坐标。
3.简要描述一下矢量数据结构和栅格数据,以及各自应用的领域。
a.栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
b.矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体,坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义。
c.栅格数据操作总的来说容易实现,矢量数据操作则比较复杂;d.栅格结构是矢量结构在某种程度上的一种近似,对于同一地物达到于矢量数据相同的精度需要更大量的数据;在坐标位置搜索、计算多边形形状面积等方面栅格结构更为有效,而且易于遥感相结合,易于信息共享;e.矢量结构对于拓扑关系的搜索则更为高效,网络信息只有用矢量才能完全描述,而且精度较高。
对于地理信息系统软件来说,两者共存,各自发挥优势是十分有效的。
4.有哪些空间数据的索引方法,有哪些优点和缺点?简要说明其中一种。
a.简单网格空间索引:把空间划分为大小相同的网格。
根据每个实体的空间范围把实体网格划成不同的部分,每个梅岭记录落入该格内的空间实体的编号,每一部分对应的网格分别增加新的记录以反映当前处理实体;b.KD 树:是一种基于点的动态索引方法。
在二维坐标下,根据插入结点的 X,Y 坐标对空间进行交叉分割,把数据递归地划分为一个二叉查找树;c.R 树:R 树由中间结点和叶结点组成,实际数据对象的最小外接矩形存储在叶结点中,中间结点通过聚集其低层结点的外接矩形形成,包含所有这些外接矩形。
地理坐标系与投影坐标系的区别
地理坐标系与投影坐标系的区首先理解地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显,Geographic coordinate syst em是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求我们找到这样的一个椭球体。
这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。
具有长半轴,短半轴,偏心率。
以下几行便是 Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中,可以看到有这么一行:Datum: D_Beijing_1954 表示,大地基准面是D_Beijing_1954。
有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。
完整参数:Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000)Datum(大地基准面): D_Beijing_1954Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinate system(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
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1.地球椭球体
地球是一个表面很复杂的球体,人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照,推求出近似的椭球体,理论和实践证明,该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面,这个椭球面可用数学公式表达,将自然表面上的点归化到这个椭球面上,就可以计算了。下面列举了一些常用的一些椭球及参数:
2.地图投影
是为解决由不可展的椭球面描
绘到平面上的矛盾,用几何透视方法或数学分析的方法,将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上,将此可展曲面展成平面,建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。
1)海福特椭球(1910) 我国52年以前采用的椭球
a=63783Βιβλιοθήκη 8m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
2)克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系采用的椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247
最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我们将地球看作一个椭球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线。地理坐标可分为天文地理坐标和大地地理坐标:天文地理坐标是用天文测量方法确定的,大地地理坐标是用大地测量方法确定的。我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系,简称大地坐标系。
确定椭球的大小后,还要进行椭球定向,即把旋转椭球面套在地球的一个适当的位置,这一位置就是该地理坐标系的“坐标原点”,是全部大地坐标计算的起算点,俗称“大地原点”。
需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系,因为度不是标准的长度单位,不可用其量测面积长度;平面坐标系(又称笛卡儿坐标系),因其具有以下特性:可量测水平X方向和竖直Y方向的距离,可进行长度、角度和面积的量测,可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。而每一个平面坐标系都有一特定的地图投影方法。
地理坐标系统简介
2008-01-28 14:34
地理坐标系,也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成,其中椭球体是一种对地球形状的数学描述,而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。
3)1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系采用的椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
4)WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84坐标系椭球