UTM投影简介
UTM投影
UTM投影几种投影的特点及分带方法一、只谈比较常用的几种：“墨卡托投影”、“高斯-克吕格投影”、“UTM投影”、“兰勃特等角投影”1．墨卡托(Mercator)投影1.1 墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
基准纬线取至整度或整分。
1.2 墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影2.1 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
通用横轴墨卡托(UTM)投影
通用横轴墨卡托(UTM)投影描述通用横轴墨卡托(UTM) 系统是对横轴墨卡托投影的专门化应用。
地球被分为60 个南北走向的带，每个带所跨经度为6°。
每个带都有自己的中央经线。
带1N 和1S 始于180° W。
各带的限值为84° N 和80° S，南北带划分的基线是赤道。
极点区域使用通用极方位立体投影坐标系。
每个带的原点是其中央经线和赤道。
为了消除负坐标，坐标系需改变原点坐标值。
分配给中央经线的值是东偏移量，而分配给赤道的值是北偏移量。
采用500,000 米作为东偏移量。
北部带的北偏移量为零，而南部带的北偏移量为10,000,000 米。
投影方法圆柱投影。
要了解相应方法，请参阅“横轴墨卡托”主题。
接触线平行于UTM 带中央经线、分布在此中央经线两侧且距其约180 千米的两条线线性经纬网中央经线和赤道属性Shape∙等角∙精确表示小形状∙较大形状在区域内的变形最小面各UTM 带内的变形最小方向局部角度真实。
距离沿中央经线方向的比例恒定不变，但比例因子为0.9996 时可以减小各带内的横向变形。
使用该比例因子时，与中央经线平行且位于中央经线以东和以西180 千米处的线的比例因子为1。
局限性针对各带内比例误差不超出0.1% 的应用而设计。
对于跨越多个UTM 带的地区，误差和变形程度将增加。
UTM 带不是为跨度超过20 度经度（在中央经线两侧为10-12 度）的区域而设计的。
无法将中央经线90°以外的数据投影到椭圆体或椭圆体上。
实际上，椭圆体或椭圆体上的范围应限制为中央经线任意侧10°到12°范围内。
如果超出该范围，投影到横轴墨卡托投影上的数据可能不会被投影回相同位置。
球体上的数据没有这些限制。
投影引擎中新增了一种名为“复杂横轴墨卡托”的新实现方法。
它可以与横轴墨卡托之间准确地进行从中央经线算起的最大80°的投影。
由于涉及的算法更为复杂，因此会对性能产生一定的影响。
公路工程测量及UTM投影变形的处理方法
公路工程测量及UTM投影变形的处理方法
投影
1.1定义
UTM投影即为等角投影，横轴墨卡托投影，是横轴等角割椭圆柱面投影，经UTM投影后的2条割线与之前形态保持一致，并没有发生变形，而中央经线长度发生了一定的变形，其中比例系数为0.9996。
虽然UTM 投影的角度以及各坐标原点与高斯投影具有相似性，但两者的中央经线长度比存在一定差异，UTM投影与高斯投影相比缩小了0.0004，因此，虽然二者存在共同之处，但仍旧具有显著差异，在中央经线周围有近似的变形量，即0.9996，而且相比较高斯投影而言，其效果更为显著，应用范围更广泛[1]。
1.2特点
从UTM定义中可得知：（1）等角投影，投影后角度不会发生变形；（2）UTM投影中中央经线的变形值为-0.4，其南北向变形随中央经线之间的距离而越变越小、东西向越变越大；（3）UTM投影与高斯投影具有相似性，因此，二者之间的处理方法可以借鉴。
2工程应用
2.1首级控制网确认
UTM投影即为等角投影，主要存在于横轴等角割椭圆柱之间；UTM的比例系数为0.9996，而变形值的大小会随着与中央经线之间的距离发生改变，当其位于经线左右各180km处时，投影长度比为1；UTM投影以经纬度每60作为一个间隔，自西经180开始出现分带现象，第1带。
UTM投影和WGS72坐标系统简介
WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的精度较低的WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。
采用椭球参数为：a= 6378137m，f =1/298.257223563。
WGS-72坐标系是美国国防部使用WGS-84之坐标系之前采用的坐标系统，也是一种地心地固坐标系统。
采用的基准面是Broadcast Ephemeris (NWL-100)，采用椭球参数为：a = 6378135.0m f= 1/298.26。
在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据，而工程图纸普遍使用的是以WGS-72全球大地坐标系为基础的坐标数据。
由于这两种坐标系统都是固心坐标系，所有坐标系具有固定的转换值，可通过相应的工程图纸查到转换七参数。
这里简单介绍一下WGS-84和参心坐标系（如WGS-54）的转换方法。
由于GPS的测量结果与参心坐标系数据差别较大，并且随区域不同，差别也不同。
因此必须将WGS-84坐标转换到参心坐标系。
目前比较严密的方法是采用七参数相似变换法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K，这里的X、Y、Z指的是空间直角坐标，为转换过程的中间值。
要求得到七参数就需要在一个地区3个以上的已知点WGS-72坐标数据），然后分别求出它们相应投影的平面直角坐标，最后代入相似变换公式即可求出七参数。
这里需注意采用的投影方法不同，WGS-84和参心坐标系的转换参数也是不同的，即不同投影下的转换参数不能互用。
三、坐标系的变换同一坐标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。
如空间直角坐标系（X，Y，Z）、大地坐标系（B，L）、平面直角坐标（x，y）等。
通过坐标系统的转换我们得到了WGS-72坐标系统下的空间直角坐标，我们还须在WGS-72坐标系统下再进行各种坐标系的变换，直至得到工程所需的WGS-72平面直角坐标。
UTM投影
UTM投影简介UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”，(Universal Transverse Mercator),是横轴墨卡托投影的变种，是一种“等角横轴割圆柱投影”， UTM投影是为全球战争需要创建，美国于1948年完成这种通用投影系统的计算。
我国的卫星影像资料常采用UTM投影。
以横轴椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等纬度圈，按等角条件，将中央经线两侧各一定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。
投影后两条相割的经线上没有变形，为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线，中央经线的比例因子取0.9996。
距中央经线约±180km处的两条割线上无变形。
采用分带投影方法：经差6°或3°分带。
长度变形 < 0.04%UTM (UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托格网系统) 坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。
在UTM系统中，角度没有变形，中央经线为直线，且为投影的对称轴。
北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。
从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60 (北京处于第50带)。
每个带再划分为纬差8度的四边形。
四边形的横行从南纬80度开始。
用字母C至X(不含I和O)依次标记，其中第X行包括北半球从北纬 72度至84度全部陆地面积，共12度，总计20行（不包含A、B、I、O、Y、Z）。
我国行从43至53，列从N、P、Q、R、T、U，每个四边形用数字和字母组合标记。
参考格网向右向上读取。
每一四边形划分为很多边长为1000km的小区，用字母组合系统标记。
在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500km。
对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10000km，往南递减。
如何理解UTM和高斯投影以及3度带、6度带的问题
如何理解UTM和⾼斯投影以及3度带、6度带的问题⼏种地图投影的特点及分带⽅法做空间分析之前数据准备的时候，将多源数据（如DEM，遥感影像，⼟地利⽤图，⼟壤图，⾏政区划图等等）转换到统⼀的坐标系下，让它们能叠在⼀起，这个⼯作繁琐，经常让俺头疼，每次得摸索⼀阵⼦，好不容易搞明⽩了，下次做的时候，⼜因为好久不做，忘得⼀⼲⼆净，为了防⽌下次做的时候⼜重新再摸索，就在博客⾥记⼀下笔记，供以后⽤到的时候参考。
在ARCGIS下经纬度坐标的数据和公⾥格⽹数据是能⾃动叠加在⼀起的——在公⾥格⽹数据的投影设臵正确的情况下。
⽽且，6度带的数据与3度带的数据也能⾃动叠加在⼀起。
只要投影设臵正确了，所有图层都能在ArcGIS⾥⾯叠加在⼀起，整个Data Frame的坐标系统以第⼀个添加的图层为准，全部⾃动统⼀到这个坐标系统下。
拿到数据第⼀件事情，先看X，Y坐标的整数位数，有以下两种情况：(东阳何⽣的经验总结)1、X坐标6位，Y坐标7位(东阳何⽣的经验总结)没有加带号的坐标，坐标单位是⽶，假偏东500公⾥。
(东阳何⽣的经验总结)2、X坐标8位，Y坐标7位(东阳何⽣的经验总结)加了带号的坐标，坐标单位是⽶。
X坐标最前⾯两位就是添加的带号，这时就要判断是3度带还是6度带，我国幅员辽阔，经度从东经72度到135度，有经验的⼈⼀看带号就能⼤致知道是6度分带还是3度分带；没有经验的，就随便假设⼀个，然后根据下⾯的公式算出其中央经线，再与研究区域所在的经度对照，看是否相符，从⽽判断出是3度分带还是6度分带。
带号与中央经线⼀⼀对应，知道两者中的任何⼀个，都能推算出另外⼀个的值，计算公式如下：(东阳何⽣的经验总结)6度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°（适⽤于1∶2．5万和1∶5万地形图）3度带中央经线经度的计算：中央经线经度＝3°×当地带号（适⽤于1∶1万地形图）搞清楚数据坐标的投影之后，就可以在ARCGIS⾥⾯定义，此⽅法可以解决⼤部分数据叠加问题，采⽤地⽅坐标系的特例另当别论，这⾥只讨论通常情况。
墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影、兰伯特等角圆锥投影
1．墨卡托(Mercator)投影1.1 墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种”等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（GerhardusMercator1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
基准纬线取至整度或整分。
1.2 墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（UniversalTransverseMercator）投影2.1 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
德国数学家、物理学家、天文学家高斯（CarlFriedrichＧauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（JohannesKruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。
高斯投影与UTM投影的区别
高斯投影与UTM投影的区别
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影的区别
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercat or，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种，
从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。
从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1，UTM投影为0.9996，高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用X[UTM]=0.9996 * X[高斯]，Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯]，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了500000米，转换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后再加500000）。
从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带。
此外，两投影的东伪偏移都是500公里，高斯-克吕格投影北伪偏移为零，UTM 北半球投影北伪偏移为零，南半球则为10000公里。
由于高斯-克吕格投影与UTM投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号，如(4231898m，21655933m)，其中21即为带号。
高斯投影与UTM投影
高斯投影与UTM投影大地坐标是球面坐标，而工程中使用平面坐标，球面坐标如转换成平面坐标呢？常用的有高斯-克格投影和UTM投影。
一、高斯投影平面直角坐标系这种投影是高斯（德国数学家、物理学家、天文学家）于19 世纪20年代拟定，后经克格（德国大地测量学家）于1912 年对投影公式加以补充，故称为高斯-克格投影，又名“等角横切椭圆柱投影”，是地球椭球面和平面间正形投影的一种。
1、投影特点（1）将一定角度围的椭球表面投影到平面上，这个角度围通常采用6°、3°、1.5°；（2）正形投影，保证了投影角度的不变性和图形的相似性，在某点各向长度比的同一性，这样给测量和计算带来极大的便；（1）投影带的中央子午线投影没有变形，离中央子午线越远，变形越大（投影后直线变长）1、6°带投影及带号从首子午线起，每隔经度差6°划一带，自西向东将整个地球划分为60个带，用数字1、2、3……依次编号。
第一个6°带的中央子午线经度为3°，任意带的中央子午线经度计算公式：L 0=6N-3。
（1）任意带的起止经度：6(N-1) ~ 6N（2）任意带的中央子午线经度：L0=6N-31、坐标轴的西偏移与南偏移（1）坐标纵轴的西偏移以中央子午线作为坐标纵轴，则Y坐标会出现负值，不便于使用，故规定将坐标纵轴向西偏移500km。
【思考和计算】一个6°带，Y坐标的数值围是多少（西偏移前、西偏移后）？在一个6°带，Y坐标最大（最小）的点在赤道上，按地球平均半径6371km 计，6°对应的弧长约667.17km，故Y坐标数值围约（-333585m~+333585m）。
X轴西偏移500km后，Y坐标数值围约（166415m~833585m），Y坐标小数点前均为6位数。
（2）坐标横轴的南偏移我国在北半球，X坐标不会出现负值，但南半球的则会存在这个问题。
怎么办，类似的思路，将坐标横轴向南偏移一个适当的距离。
高斯-克吕格投影和UTM投影
高斯-克吕格投影和UTM投影高斯-克吕格投影和UTM投影4．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影4.1 高斯-克吕格投影与UTM投影异同高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种，目前一些国外的软件或国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持UTM投影，因此常有把UTM投影当作高斯-克吕格投影的现象。
从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。
从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1UTM投影为0.9996，高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用X[UTM]=0.9996 * X[高斯]，Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯]，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了500000米，转换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后再加500000）。
从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带。
此外，两投影的东伪偏移都是500公里，高斯-克吕格投影北伪偏移为零，UTM北半球投影北伪偏移为零，南半球则为10000公里。
4.2 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Ｇauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）1912年对投影公式加以补充，故名。
高斯投影与UTM
墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影的比较1．墨卡托(Mercator)投影1.1 墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
基准纬线取至整度或整分。
1.2 墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影2.1 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
UTM投影详解
UTM投影UTM(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。
在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。
从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60(北京处于第50带)。
每个带再划分为纬差8度的四边形。
四边形的横行从南纬80度开始。
用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)每个四边形用数字和字母组合标记。
参考格网向右向上读取。
每一四边形划分为很多边长为1000 000米的小区，用字母组合系统标记。
在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500 000米。
对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10000000米，往南递减。
大比例尺地图UTM方格主线间距离一般为1KM,因此UTM系统有时候也被称作方里格。
因为UTM系统采用的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线(带中心的一条格网线为经线)比例系数为常数，在东西方向则为变数。
沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960(比例尺较小)，在南北纵行最宽部分(赤道)的边缘上，包括带的重叠部分，距离中心点大约363公里，比例系数为 1.00158。
1、椭球面地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，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。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。
高斯投影与UTM投影的区别
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影的区别
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercat or，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种，
从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。
从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为1，UTM投影为0.9996，高斯-克吕格投影与UTM投影可近似采用X[UTM]=0.9996 * X[高斯]，Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯]，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了500000米，转换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后再加500000）。
从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带。
此外，两投影的东伪偏移都是500公里，高斯-克吕格投影北伪偏移为零，UTM北半球投影北伪偏移为零，南半球则为10000公里。
由于高斯-克吕格投影与UTM投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号，如(4231898m，21655933m)，其中21即为带号。
墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影、兰伯特等角圆锥投影
1．墨卡托(Mercator)投影1.1 墨卡托投影简介墨卡托(Mercator)投影，是一种”等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（GerhardusMercator1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
基准纬线取至整度或整分。
1.2 墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（UniversalTransverseMercator）投影2.1 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。
德国数学家、物理学家、天文学家高斯（CarlFriedrichＧauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（JohannesKruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。
《墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影》
1.2 墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2． 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影
2.1 高斯-克吕格投影简介高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，是一种“等角横切圆柱投影”。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl Friedrich Ｇauss，1777一 1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于 1912年对投影公式加以补充，故名。设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球面正形投影于圆柱面。然后将圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即获高斯一克吕格投影平面。高斯一克吕格投影后，除中央经线和赤道为直线外，其他经线均为对称于中央经线的曲线。高斯-克吕格投影没有角度变形，在长度和面积上变形也很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大处在投影带内赤道的两端。由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，并能在图上进行精确的量测计算。按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带，这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带，以便分带投影。通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第 1、2…60带。三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第 1、2…120带。我国的经度范围西起 73°东至135°，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度带二十二个。我国大于等于50万的大中比例尺地形图多采用六度带高斯-克吕格投影，三度带高斯-克吕格投影多用于大比例尺测图，如城建坐标多采用三度带的高斯-克吕格投影。
墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影及我国采用的6度分带和3度分带
一、墨卡托投影、高斯-克吕格投影、UTM投影1．墨卡托(Mercator)投影墨卡托(Mercator)投影，是一种"等角正切圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Gerhardus Mercator 1512－1594）在1569年拟定，假设地球被围在一中空的圆柱里，其标准纬线与圆柱相切接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图。
墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。
墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。
在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
“海底地形图编绘规范”（GB/T 17834-1999，海军航保部起草）中规定1：25万及更小比例尺的海图采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万，1：25万，1：100万）采用统一基准纬线30°，非基本比例尺图以制图区域中纬为基准纬线。
基准纬线取至整度或整分。
墨卡托投影坐标系取零子午线或自定义原点经线(L0)与赤道交点的投影为原点，零子午线或自定义原点经线的投影为纵坐标X轴，赤道的投影为横坐标Y轴，构成墨卡托平面直角坐标系。
2．高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影和UTM（Universal Transverse Mercator）投影（1）高斯-克吕格投影性质高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名"等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。
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1.UTM投影系统简介——
UTM (Universal Transverse Mercator)坐标系是由美国军方在1947提出的。
虽然我们仍然将其看作与“高斯－克吕格”相似的坐标系统，但实际上UTM 采用了网格的分带（或分块）。
除在美国本土采用Clarke 1866椭球体以外，UTM在世界其他地方都采用WGS84。
UTM是由美国制定，因此起始分带并不在本初子午线，而是在180度，因而所有美国本土都处于0－30带内。
UTM投影采用6度分带，从东经180度（或西经180度）开始，自西向东算起，因此1带的中央经线为-177（-180 -(-6)），而0度经线为30带和31带的分界，这两带的分界分别是-3和3度。
纬度采用8度分带，从80S到84N共20个纬度带（X带多4度），分别用C到X的字母来表示。
为了避免和数字混淆，I和O没有采用。
UTM的“false easting”值为500km，而南半球UTM带的“false northing”为10000km
2.UTM投影分带问题——
“WGS 1984”坐标系的墨卡托投影分度带（UTM ZONE）选择方法如下：
（1）北半球地区，选择最后字母为“N”的带；
（2）可根据公式计算，带数=（经度整数位/6）的整数部分+31
如：江西省南昌新建县某调查单元经度范围115°35′20″—115°36′00″，
带数=115/6+31=50，选50N，即WGS 1984 UTM ZONE 50N
3.UTM投影分带对于矢量裁剪遥感影像批处理的影响——
比如在资源环境卫星应用中心下载的环境小卫星2级产品，研究区所在影像尽管投影都为UTM投影，但是却被划分到不同的投影分度带：如UTM Zone 47N 和UTM Zone 48N。
这给矢量裁剪批处理带来的影响是：裁剪所用的.evf文件需要根据不同的投影分度带也做相应的调整，才能裁剪成功。