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地理坐标系与投影坐标系

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Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6,378,245千米
Semiminor Axis: 6,356,863千米
Inverse Flattening: 298.300
这些数值构成了我们后续工作的基础在此基础上我们需要结合一个合适的大地基准面来确定整个参考系统的具体位置与形状这一过程通常被称为坐标准备工作并遵循严格的测量与计算程序以确保最终结果的高度准确性

2、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。
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
从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。
投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢?
这时候,又要说明一下投影的意义:将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。
好了,投影的条件就出来了:
a、球面坐标
b、转化过程(也就是算法)
也就是说,要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标,然后才能使用算法去投影!即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。

3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多,都可以归结为上述两种投影。其中包括我们常见的“非地球投影坐标系统”。
大地坐标(Geodetic Coordinate):大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时,仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。
方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称之为方里网,由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网。
在1:1万——1:20万比例尺的地形图上,经纬线只以图廓线的形式直接表现出来,并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网,在内外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”),必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。1:2 5万地形图上,除内图廓上绘有经纬网的加密分划外,图内还有加密用的十字线。
我国的1:50万——1:100万地形图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上也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经线投影后的直线为X轴,以赤道投影后的直线为Y轴,它们的交点为坐标原点。这样,坐标系中就出现了四个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负;横坐标从经线算起,向东为正、向西为负。
虽然我们可以认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标。但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网,我们很习惯的称经纬度网为大地坐标,这个时候的大地坐标不是球面坐标,她与方里网的投影是一样的(一般为高斯),也是平面坐标。

1 Geographic Coordinate Systems地理坐标系

在Geographic Coordinate Systems目录中可查阅到多种已定义的地理坐标系信息,在该目录中可查阅到多种已定义的地理坐标系信息,在该目录中可查阅到多种已定义的地理坐标系信息

2 Projected Coordinate Systems投影坐标系

在Projected Coordinate Systems目录下同样定义了许多常用的投影坐标系,在 cartography领域中这些系统被广泛采用。我国大部分地图通常采用北京54和西安80坐标系作为其基础投影文件,在这一应用范畴内它们均采用了高斯-克吕格投影方法,并根据不同的需求选择了相应的椭球模型——前者基于克拉索夫斯基椭球体设计、后者则采用了国际大地测量协会推荐的标准椭球IAG 75地球椭球体作为理论基础。这些投影文件的具体参数配置包括 PROJCS["Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_75E" ...] 的设置内容

可以看出以下几点:

  1. 参数中不仅包含了地理坐标的定义信息,并且还包括了投影方式的相关数据。
  2. 北京54与西安80是应用最为广泛的两种坐标系,在ArcGIS文件中。
  3. 这两种坐标的命名存在一定的差异。
  4. 这一点可能会让人感到困惑

Beijing's Project prj, Year: 1954, Degree: Gross Domestic Product (GDP), Zone: Central Mountainous Region (CM)
Beijing's Project prj, Year: 1954, Degree: GDP, Zone: North Central Region (25)
Beijing's Project prj, Year: 1954, Degree: GDP, Zone: Central Region (13)
Beijing's Project prj, Year: 1954, Degree: GDP, Zone: Northeast Central Region (N)

对它们的说明分别如下:

三条子午线组成的三幅投影带到北依次称为一至五十四区图集中的标准编号系统。
三条子午线组成的另一幅投影带到北依次称为一至五十四区图集中的标准编号系统。
采用六条子午线将其划分为六个投影带到北依次称为一至五十四区图集中的标准编号系统。
采用六条子午线将其划分为七个投影带到北依次称为一至五十四区图集中的标准编号系统。

位于Coordinate Systems下的Projected Coordinate Systems模块中的Gauss Kruger投影子模块中,在Xian 1980坐标系目录下进行文件命名规则的优化并更加合理化。

西安1980年3号DEgree GK CM75E.prj
西安1980年3号DEgree GK Zone25.prj
西安1980年的GK CM75E项目prj
西安1980年的GK Zone13 prj

西安80坐标文件的命名格式及其意义与北京54一致,并未采用"带号+N"的形式

摘自--<>

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