大地坐标系地理坐标系 GIS中坐标系定义及大地坐标系

2016/12/5 10:46:28

GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定。

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基准面。基准面是在椭球体基础上建立的,椭球体可以对应多个基准面,而基准面只能对应一个椭球体。

大地坐标系地理坐标系 GIS中坐标系定义及大地坐标系

椭球体的几何定义:

O是椭球中心,NS为旋转轴,a为长半轴,b为短半轴。

子午圈:包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。

纬圈:垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆,也叫平行圈。

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赤道:通过椭球中心的平行圈。

基本几何参数:

椭圆的扁率

椭圆的第一偏心率

椭圆的第二偏心率

其中a、b称为长度元素;扁率α反映了椭球体的扁平程度。偏心率e和e’是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比,它们也反映椭球体的扁平程度,偏心率愈大,椭球愈扁。

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套用不同的椭球体,同一个地点会测量到不同的经纬度。下面是几种常见的椭球体及参数列表。

几种常见的椭球体参数值

克拉索夫斯基椭球体 1975年国际椭球体 WGS-84椭球体
a

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2、地图投影

地球是一个球体,球面上的位置,是以经纬度来表示,我们把它称为“球面坐标系統”或“地理坐标系統”。在球面上计算角度距离十分麻烦,而且地图是印刷在平面纸张上,要将球面上的物体画到紙上,就必须展平,这种将球面转化为平面的过程,称为“投影”。

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