GIS开发被的坐标体系1(转帖整理)

By admin in 天文台 on 2018年10月11日

 

     
如何规定地上的少数底纯粹位置?这是地理坐标系统而报的题目。由于地球是一个圆球,把球上的少数更换到二维的平面地图及,依赖用户挑选的阴影坐标体系。

地球表面是曲面,而地图是二维的平面,分三只步骤来成功投影:

1)
确定地椭球体(Spheroid/Ellipsoid),需要添加半轴、短半轴、曲率三只参数。(模拟地球的形状

2)
若要逼某一定地方,则需海内外基准(Geodetic
Datum)。(椭球体的原点the position of the origin、方向 the
orientation、缩放比例 the
scale等)我国现在下西安1980缘标系基准点,同时也时有发生国家1985海拔基准。

3)
如何投影,这便干高斯-克吕格投影等居多影子方式的在,等角相当于积等距离,方位圆柱圆锥等分门别类。

 

天文台 1

 

坐标系(coordinate
system、CS)
:由少数个、三单甚至又多只以标轴,单位标度等组合,使得可运数学法则计算距离、角度还是另几元素。如以标轴相互垂直的笛卡尔(Cartesian)坐标系;坐标轴不必相互垂直的仿射(affine)坐标系;用经过纬度、高程来规定点位置的椭球面(ellipsoidal)坐标系等。

坐标参照系(coordinate reference
system、CRS)
:通过基准面(datum)与真世界还是说地球相关联的坐标系即坐标参照系。基准面是椭球体用来逼某地方用之,因此各个国家还出分别的基准面。我们常因此底基准面有:BEIJING1954,XIAN1980,WGS1984等于。尽管双方有所不同,但由于人懒,在GIS中提及坐标系一般为借助坐标参照系。坐标参照系有不少生死攸关子类和辅助类,例如地理坐标系、投影坐标系、地心坐标系、时间坐标系等。

天文台 2

地心坐标系(geocentric
cs、GEOCCS)
:以地中心也原点,直接用X、Y、Z来拓展岗位的叙说,无需模拟地球球面,常用在GPS中。

地理坐标系(geographic
cs、GEOGCS)
:带Datum的椭球面坐标系,单位经度、纬度,高程用作第三维。参数:椭球体、基准面。

阴影坐标系(projected
cs、PROJCS)
:平面坐标系,单位米、英尺等,它用X(Easting)、Y(Northing)来描述地球上有点之职位。它对应于某个地理坐标系,在UML中象征属于1对多的涉及,1个地理坐标系通过不同之黑影方式可发多单影坐标系。参数:地理坐标系、投影方式。

坐标操作(coordinate
operation):从一个坐标参照系到任何一个相当的坐标改变(change)。包含坐标转换(coordinate
conversion)
坐标变换(coordinate
transformation)
,坐标转换两只坐标参照系是根据同一个Datum的,而坐标变换前后的基准面不等同。由于历史原因(?),名字与实际意义混淆着用了,在拓展坐标操作的时光用专注。

上述坐标操作的牵线来OGC文件,实际上还爱理解的凡另外一种植分类方法:地理变换和投影变换。地理变换大凡以地理坐标系里的进展数据易的方式,基准可能两样,有三参数与七参数法。当系统所祭的数码来源于不同之地图投影,则需要以同种植影子的数额易成另外一样种影子,这即需要展开投影变换

 
此处针对在ArcGIS中时常应用的鲜栽坐标体系——地理坐标系统及影子坐标体系——进行认识。
地理坐标系统(Geographic coordinate
system),也可称之为真正世界的坐标系,是规定地物于地上岗位的坐标系。它是以通过纬度为地图的囤单位之,而透过纬度是角度。要规定地上某些底坐标必须对地进行数字模拟,要求抽象出一个同地球相似之椭球体,并且这椭球体拥有瞬间特性:可以进行量化计算的,具有丰富半轴、短半轴、偏心率。
鉴于推求椭球体的年份、使用的办法与测定的地区不同,其结果往往并无一致,因此地球椭球体的参数值有很多栽,如海福特(Hayford)、克拉索夫斯基(Krasovsky)、I.U.G.G等。中国于1952年以前以海福特(Hayford)椭球体,从1953-1980年运克拉索夫斯基椭球。随着人造地球卫星的放,有了再度精的计算地球形体的规范。1975年第16到国际大地测量及地物理联合会上经过国际大地测量协会先是如泣如诉决议中发布的地椭球体,称为GRS(1975),中国打1980年开头采取GRS(1975)新参考椭球体系。由于地球椭球长半径和缺少半径的差值很有些,所以当打小比例尺地形图时,往往将她当做球体看待,这个球的半径为6371公里。
以下几实践就是GRS_1980椭球及其相应参数。
Spheroid: GRS_1980
Semimajor Axis: 6378137.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356752.314140356100000000
Inverse Flattening: 298.257222101000020000
唯独生了这个椭球体以后还不够,地理坐标系统还需一个杀地基准面将这个椭球定位,这个基准面将定点地球上接触之参照体系,定义经纬线的起点合方向。基准面的立需要选择一个椭球,然后于地球上拣一个沾当“原点”,椭球上富有其他的点还相对于斯原点进行岗位定义。
全世界基准面除了天下标准面WGS84,WGS72外,不同之地方还好行使好的本地基准面,如神州经常使的北京市1954,西安80,欧洲法面ED50抵,这些基准面之间是得互相转化的。
以坐标体系描述中,常常可以见见这般一行:
Datum: D_Beijing_1954
及时意味大地基准面是D_Beijing_1954,即首都1954基准面。有了Spheroid(椭球体)和Datum(基准面)两个基本尺度,地理坐标系统就是可运用。
脚是一个地理坐标系的总体参数:
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
地理坐标系统是无比常用的坐标系对象,它之所以经纬度来叙述地面位置。
经度通常用配母λ表示。国际规定通过英国格林尼治天文台的子午线为本初子午线,作为计量经度的起点,该线的经度为0度,向东0-180度过为东经,向西0-180度为西经。纬度通常因为字母φ表示。纬度从赤道起算,在赤道上纬度为0度,纬线离赤道愈远,纬度愈大,至极限纬度为90过。赤道以北叫北纬、以南叫南纬。
本土上任一点的职,通常用经度和纬度来决定。经线和纬线是地表面上个别组正交(相交为90过)的曲线,这片组正交的曲线做的坐标,称为地理坐标系。地表面有片接触经度值的异称为经差,某片触及治理度值之差称为纬差。例如北京以地球上的位置只是由北纬39°56’和东经116°24’来规定。
通过纬度在量上是休咸匀的,比如经度在赤道上1度凡是111km,而当北纬60度凡55.8km,在南北极点处则是0km。

黑影坐标体系(Projection coordinate
system)是以三维地理坐标系统及之经纬网投影至二维平面地图上利用的坐标体系,这是充分必要之。因此地理信息体系必然要考虑到地图投影,地图投影的采用保证了空间信息在所在上的维系与完整性,在各项地理信息体系的建过程遭到,选择合适的地图投影系统是首先要考虑的题目。
出于地球椭球体表面是曲面,而地图通常是若绘制在面图张上,因此制图时首先使拿曲面展为面,但是球面是单不可展的曲面,即把她直接展为面时,不容许无发生分裂或者褶皱。为了防止这种情景的发生,地图学家采用了各种特殊之不二法门来拓展这球面,这些措施都是以确保某个同风味不移的图景下牺牲其他的性,如等角投影、等积投影和正形投影等。
在十分比重地图的选用中,中国一般用高斯-克吕格,在欧美这种投影方法称为投影横轴墨卡托投影。
下是一个高斯-克吕格投影坐标体系受的片段参数:
Projection: Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 117.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)
Geographic Coordinate System:
Name: GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
从参数中可以看,每一个黑影坐标体系都得会产生地理坐标系统。投影坐标体系,实质上便是平面坐标系统,其地图单位惯常为米。投影坐标系使用x,y坐标来描述地面上的位置,它用地球椭圆球体spheroid来法地球,它采取projection表示投影计算办法,使用unit表示单位,用geocoordsys表示投影坐标系来源。
也就是说,要收获投影坐标就必须得有一个用以投影的球面坐标,然后才能够以投影算法去进行投影,即每一个黑影坐标体系都必要求发生地理坐标系统参数。


From http://tech.cuit.edu.cn/forum/thread-1397-1-1.html
关于首都54同西安80凡咱下最多的坐标系
    
   先简单介绍高斯-克吕格投影的基本知识,了解就径直跳过,我国大中比例尺地形图均用高斯-克吕格投影,其平凡是准6度和3度分带投影,1:2.5万-1:50万比例尺地形图使用经差6度分带,1:1万比例尺的山势图下经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线开始,按经差6度为一个影子带从西往东方分,全球同步分60只投影带,带号分别吗1-60;3度投影带是于东经1度过30秒经线开始,按经差3度为一个投影带起西向东方分,全球共划分120独投影带。为了便于地形图的测作业,在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标体系,具体方法是,规定中央经线为X轴,赤道为Y轴,中央经线与赤道交点为坐标原点,x值在北半球为正,南半球为负,y值在中央经线以东方也正,中央经线以海为倚。由于本国幅员均在北半球,x值均为正值,为了避免y值出现负值,规定各投影带的坐标纵轴均西移500km,中央经线上本横坐标值由0变呢500km。为了便利带间点位的界别,可以以每个点位横坐标y值的百主米位数前增长所在带号,如20带内A点的坐标可以代表为YA=20
745 921.8m。
    在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss
Kruger\Beijing 1954目中,我们得以视四栽不同的命名方式:
    Beijing 1954 3 Degree GK CM 75E.prj
    Beijing 1954 3 Degree GK Zone 25.prj
    Beijing 1954 GK Zone 13.prj
    Beijing 1954 GK Zone 13N.prj
    对它们的证实分别如下:
   
三度分带法的京城54以标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前未加带号
   
三度分带法的北京54因标系,中央经线在东75度的分带坐标,横坐标前加带号
    六度分带法的首都54以标系,分带号为13,横坐标前加带号
    六度分带法的京54盖标系,分带号为13,横坐标前未加以带号
    在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss
Kruger\Xian 1980目中,文件命名方式又富有转:
    Xian 1980 3 Degree GK CM 75E.prj
    Xian 1980 3 Degree GK Zone 25.prj
    Xian 1980 GK CM 75E.prj
    Xian 1980 GK Zone 13.prj
   
西安80坐标文件的命名方式、含义和北京54前片个坐标相同,但并未出现“带号+N”这种样式,为什么从来不使统一之命名方式?让人口拘禁了聊费解。

=======================================
          大地坐标(Geodetic
Coordinate):大地测量中盖参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的职用全球经度L、大地纬度B和全世界高H表示。当接触当参考椭球面上时,仅用全球经度和中外纬度表示。大地经度是经过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是透过该点的法线与赤道面的夹角,大地大是地面点沿法线及参考椭球面的离。
 
   方里网:是由于平行于投影坐标轴的点滴组平行线所结合的方格网。因为凡各隔整公里绘有坐标纵线和坐标横线,所以叫方里网,由于方里线同时
又是平行于直角为标轴的坐标网线,故同时如直角坐标网。
每当1:1万——1:20万比例尺的地形图上,经纬线只因为图廓线的形式直接表现出来,并于图角处注出相应度数。为了以为此图不时加密成
网,在前后图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”),必要时对许短线相连就得结合加密的经纬线网。1:2
5万地形图上,除内图廓上作画出经纬网的加密分划外,图内还有加密之所以之十字线。
我国之1:50万——1:100万地形图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上呢有供加密经纬线网的加密分划短线。
直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴,以赤道投影后底直线为Y轴,它们的交点为坐标原点。这样,坐标系中就是涌出了季
独象限。纵坐标从赤道终于打通往北为正、向南部也倚;横坐标从中央经线算从,向东方也刚、向西为乘。
      
虽然咱可以当方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标。但是咱以同一合地形图上时时看到方里网和经纬度网,我们好习惯的称经纬度网也全球坐标,这个上的大千世界坐标不是球面坐标,她以及方里网的影是一致的(一般为高斯影子),也是平面坐标

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

网站地图xml地图
Copyright @ 2010-2018 亚洲必赢手机官网 版权所有