AO中的坐标系统精讲.ppt

AO中的坐标系统精讲 项目例会 编制 白维生汇报 白维生时间 2009年12月04日 目的与意义 1 扫除项目后期开发对核心概念的迷惑 3 紧密结合工作 4 掌握地理信息系统中基本概念 2 对空间数据有较深层次的理解 如何确定地球上的某一点的精确位置 如 大型沼气工程建设位置 这是地理坐标系统要回答的问题 由于地球是一个球体 把地球上的一点转换到二维的平面地图上 依赖投影坐标系统 因此 将地球上的一点转换到平面地图上有两个阶段 即确定某点在地球上的唯一标识坐标和将唯一标识坐标进行投影平面化 ArcGIS中经常使用的坐标系统 地理坐标系统和投影坐标系统 地理坐标系统 Geographiccoordinatesystem 也可称为真实世界的坐标系 是确定地物在地球上位置的坐标系 它是以经纬度为地图的存储单位的 而经纬度是角度 要确定地球上一点的坐标必须对地球进行数字模拟 要求抽象出一个与地球相似的椭球体 并且这个椭球体拥有一下特点 可以进行量化计算的 具有长半轴 短半轴 偏心率 地理坐标系统基本概念 根据椭球体的年代 使用的方法以及测定的地区不同 地球椭球体的参数值划分为 海福特 Hayford 克拉索夫斯基 Krasovsky 等中国在1952年以前采用海福特 Hayford 椭球体 从1953 1980年采用克拉索夫斯基椭球体 随着人造地球卫星的发射 有了更精密的测算地球形体的条件 1975年第16届国际大地测量及地球物理联合会上通过国际大地测量协会第一号决议中公布的地球椭球体 称为GRS 1975 中国自1980年开始采用GRS 1975 新参考椭球体系 由于地球椭球长半径与短半径的差值很小 所以当制作小比例尺地图时 往往把它当作球体看待 这个球体的半径为6371公里 地球椭球体的参数值划分方法 GRS 1980椭球及其相应参数 Spheroid GRS 1980SemimajorAxis 6378137 000000000000000000SemiminorAxis 6356752 314140356100000000InverseFlattening 298 257222101000020000 在今后编程中常看到的信息 地理坐标系统还需要一个大地基准面将这个椭球定位 这个基准面将定位地球上点的参照系统 定义经纬线的起点合方向 基准面的建立需要选择一个椭球 然后在地球上选择一个点作为 原点 椭球上所有其它的点都相对于这个原点进行位置定义 大地基准面除了全球基准面WGS84 WGS72外 不同的地方还可以使用自己的本地基准面 如中国常常使用的北京1954 西安80 欧洲基准面ED50等 这些基准面之间是可以互相转化的 大地基准面概念 Datum D Beijing 1954这表示大地基准面是D Beijing 1954 即北京1954基准面 有了Spheroid 椭球体 和Datum 基准面 两个基本条件 地理坐标系统便可以使用 在今后编程中常看到的信息 下面是一个地理坐标系的完整参数 Alias Abbreviation Remarks AngularUnit Degree 0 017453292519943299 PrimeMeridian Greenwich 0 000000000000000000 Datum D Beijing 1954Spheroid Krasovsky 1940SemimajorAxis 6378245 000000000000000000SemiminorAxis 6356863 018773047300000000InverseFlattening 298 300000000000010000 在今后编程中常看到的信息 地理坐标系统是用经纬度来描述地面位置 经度通常用字母 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 作为计算经度的起点 该线的经度为0度 向东0 180度叫东经 向西0 180度叫西经 纬度通常以字母 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 至极点纬度为90度 赤道以北叫北纬 以南叫南纬 地面上任一点的位置 通常用经度和纬度来决定 经线和纬线是地球表面上两组正交 相交为90度 的曲线 这两组正交的曲线构成的坐标 称为地理坐标系 地表面某两点经度值之差称为经差 某两点纬度值之差称为纬差 例如北京在地球上的位置可由北纬39 56 和东经116 24 来确定 经纬度在度量上是不均匀的 比如经度在赤道上1度是111km 而在北纬60度是55 8km 在南北极点处则是0km 经度与纬度基本概念 投影坐标系统 Projectioncoordinatesystem 是将三维地理坐标系统上的经纬网投影到二维平面地图上使用的坐标系统 地图投影的使用保证了空间信息在地域上的联系和完整性 在大比例地图的选用中 中国一般使用高斯 克吕格 在欧美这种投影方法称为投影横轴墨卡托投影 投影坐标系统基本概念 Projection Gauss KrugerParameters False Easting 500000 000000False Northing 0 000000Central Meridian 117 000000Scale Factor 1 000000Latitude Of Origin 0 000000LinearUnit Meter 1 000000 GeographicCoordinateSystem Name GCS Beijing 1954Alias Abbreviation Remarks AngularUnit Degree 0 017453292519943299 PrimeMeridian Greenwich 0 000000000000000000 Datum D Beijing 1954Spheroid Krasovsky 1940SemimajorAxis 6378245 000000000000000000SemiminorAxis 6356863 018773047300000000InverseFlattening 298 300000000000010000 高斯 克吕格投影坐标系统中的参数 从以上参数中可以看出 每一个投影坐标系统都必定会有地理坐标系统 投影坐标系统 实质上就是平面坐标系统 其地图单位通常为米 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来模拟地球 它使用projection表示投影计算方法 使用unit表示单位 用geocoordsys表示投影坐标系来源 也就是说 要得到投影坐标就必须得有一个用于投影的球面坐标 然后才能使用投影算法去进行投影 即每一个投影坐标系统都必须要求有地理坐标系统参数