详解地理坐标系与大地坐标系的区别和联系.doc

简介：
本文档深入探讨了地理坐标系与大地坐标系之间的区别及关联，旨在帮助读者理解两者在定义、应用范围以及转换方法上的差异。 ### 深入理解地理坐标系与大地坐标系 #### 一、地理坐标系 地理坐标系是一种球面坐标系统，用于表示地球表面位置的一种方式。它主要通过经纬度来定义地球上任意一点的位置。 - **定义与组成**： - **纬度**：表示某点与赤道面的垂直距离，范围从0°到90°，北纬用正数表示，南纬用负数表示。 - **经度**：表示某点与本初子午线（格林尼治子午线）之间的角度，范围从0°到180°，东经用正数表示，西经用负数表示。 - **参考椭球体**： - 为了更精确地表示地球形状，地理坐标系采用一个参考椭球体作为基础。这种椭球体接近于地球的实际形状，但更易于数学处理。例如，Krasovsky_1940椭球体是一个常用的参考椭球体，其参数如下： - **长半轴**：6378245.0 米 - **短半轴**：6356863.018773 米 - **扁率**：298.3 - **大地基准面**： - 大地基准面是指椭球体相对于地球实际形状的定位。不同国家和地区可能采用不同的大地基准面，例如D_Beijing_1954是中国早期使用的一种大地基准面。 - **地理坐标系的完整参数**： - 包括别名、缩写、备注等信息。 - **角度单位**：通常为度 - **起始经度**：通常设为格林尼治子午线(0°) - **大地基准面**：例如D_Beijing_1954 - **参考椭球体**：如Krasovsky_1940 #### 二、大地坐标系 大地坐标系是一种平面坐标系统，用于将地球表面上的点投影到平面上。其单位通常是米或千米。 - **定义与组成**： - 大地坐标系中的坐标通常由两个数值组成，分别是X轴（东西方向）和Y轴（南北方向）。 - 它通常基于特定的地理坐标系进行投影。 - **投影方法**： - 将地球表面的点从地理坐标系转换到平面坐标系的过程称为投影。常见的投影方法包括高斯-克吕格等。 - **高斯-克吕格参数**： - 包括假东偏移（False_Easting）、假北偏移（False_Northing）和中央经线（Central_Meridian），例如117.0°。 - 比例因子：Scale_Factor，通常为1 - 原点纬度：Latitude_Of_Origin - **单位**： - 大地坐标系中常用的单位是米。 #### 三、地理坐标系与大地坐标系的关系 地理坐标系和大地坐标系之间的关系主要体现在从球面到平面的投影过程中： - 地理坐标系统提供了一个基于经纬度描述地球表面自然形状的方法。 - 大地坐标系统则通过特定方法将这些点转换为平面上的位置，以便于地图制作和其他空间数据分析。 - **投影**：这一过程需要考虑地球曲率以及所选择的具体投影方式，以尽量减少变形误差。 通过深入理解地理与大地坐标系的概念及其相互关系，我们可以更有效地利用GIS工具进行空间数据处理和分析，在环境研究、城市规划等领域发挥重要作用。