|
原创 我唔系小白 亿点GIS 2022-09-04 10:13 发表于新疆 BEGIN 你是不是学习了很久GIS，可依然分不清地理坐标系与地图投影坐标系？ 坐标系分为以下两种： 地理坐标系 （Geographic Coordinate System, GCS） 投影坐标系 （Projected Coordinate System, PCS）  常用国内陆理坐标系与投影坐标系的区分 什么是地理坐标系？ 地理坐标系：为球面坐标。参考平面是椭球面，坐标单位：经纬度。 以地球参考为例，坐标系就相当于整个地球，而地理坐标系就是椭球状的完整的立体地球，就像地球仪。所以我们可以看到生活中的数据与地图是一定含有地理坐标系的，因为他是客观上来说确确实实存在的。  什么是投影坐标系？ 投影坐标系：为平面坐标。参考平面是水平面，坐标单位：米、千米等。 这就相当于把地球当成一个水果，然后一刀切开，把水果皮平面铺开，这个过程就是地理投影的过程。严谨一点来说就是建立一个参考系统，按照对应位置把椭球体经纬度投射到平面。  再根据实际需要，划分为： 等角投影(地球面上的图形在投影后保持角度不变） 等积投影(地球面上的图形在投影后保持面积不变） 任意投影(既不具备等角性质，又没有等面积性质的投影。其中一特例是等距离投影，即该投影只在某些特定方向上没有变形）……  所以聊到这里我们就简单的知道了一副图形有地理坐标系统，但不一定含有投影坐标系统；如果有投影坐标系统那一定含有地理坐标系统。 常用地理坐标系的分类 主要有3种：①54（Beijing54）②西安80（Xian80）③国家2000（CGCS2000） （1）北京54是参心坐标系，大地原点是苏联的普尔科沃，且1954年北京坐标系所提供的大地点成功是局部平差的结果。 （2）西安1980属参心坐标系，大地原点为我国中部地区的陕西省泾阳县永乐镇，大地高程以1956年青岛所测的黄海平均海水面为基准。 （3）国家2000是地心坐标系，坐标系是适用于卫星定位系统的坐标系，在精度要求不高的情况下可以定义美国WGS_84坐标系。  我们可以看到在网上(例如天地图)下载的一些gis就是国家2000与WGS_84(这是常用的两种默认坐标系统）。另外我们在处理一些专业制图评价时，例如自然资源部2019年6月《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南（试行）》（简称“双评价”）就要求我们将坐标系统设为国家2000。 投影坐标系的分类 First 高斯克吕格投影（Gauss Kruger） 它是一种横轴等角切圆柱投影。 在各类投影中，离切线或割线越远的地区，投影变形就会越大。若把地球椭球面按一定规律进行多次投影,再裁剪切线(或割线)附近的区域,并按顺序合并起来，就能够保证地图投影的变形在一定范围内满足精度的要求。此地图投影的设计思想,是由高斯于19世纪20年代拟定，后经克吕格补充而形成的。 如图所示，高斯一克吕格投影，假设一椭圆柱面与地球椭球体面横切于某一条经线，再按照等角条件将中央经线东西范围内的经纬线投影到椭圆柱面上，并将椭圆柱面展开成平面。  高斯投影的基本条件 中央经线和赤道投影成垂直相交的直线 投影后没有角度变形，那么经纬线投影后仍正交 中央经线没有长度变形 我国覆盖的投影带 我国位于东经72°到136°之间。若以6°分带，则覆盖11个投影带(即13-23带);若以39分带，则覆盖22个投影带(即24一45带)。  Second 通用横轴墨卡托投影（Universal Transverse Mercator, UTM） 通用横轴墨卡托 (UTM) 系统是对横轴墨卡托投影的专门化应用。 地球被分为60个南北走向的带，每个带所跨经度为6°。每个带都有自己的中央经线。带1N和1S始于180°W。各带的限值为84°N和80°S，南北带划分的基线是赤道。极点区域使用通用极方位立体投影坐标系。每个带的原点是其中央经线和赤道。 为了消除负坐标，坐标系需改变原点坐标值。分配给中央经线的值是东偏移量，而分配给赤道的值是北偏移量。采用500,000米作为东偏移量。北部带的北偏移量为零，而南部带的北偏移量为10,000,000米。  用途和应用 用于比例为 1:100,000 的美国地形标准图幅。 许多国家 /地区使用基于现行官方地理坐标系的地方 UTM 带。 前苏联的大比例地形制图。 Thrid UTM投影和高斯克吕格投影的区别： （1）中央经线长度比不同，UTM投影是0.9996，而高斯-克吕格投影是1。 （2）带的划分相同，带号的起算不同。 （3）对于中、低纬度地区，UTM投影的变形优于高斯-克吕格投影。 （4）西方国家（美、英、德、法）多采用UTM投影作为国家基本地形图投影，东方国家（中、苏、蒙、朝）多采用高斯-克吕格投影作为国家基本地形图投影。 Fourth 兰伯特正形圆锥投影（Lambert Conformal Conic） 多用于国家和区域制图，东西方向的区域。 正形投影中角度是真实的，距离只有在沿标准基线方向是真实的。两条基准纬线，是由地图制作人员选定。兰伯特正形圆锥投影，保证了地图形状的准确性。   参考：Albers equal-area conic projection - GIS Wiki | The GIS Encyclopedia Fifth 阿尔伯斯等面积圆锥投影（Albers Equal Area Conic） 和兰伯特正形圆锥投影类似，同样需要定义两条基准纬线。不同的是阿尔伯斯投影是等面积投影，地图的面积和真实面积相同。地图存在形状和距离的变形。  如何选择投影坐标系？ （1）研究区东西跨度较小，数据来源主要为遥感影像 当使用遥感影像作为主要的数据来源时，且研究区域较小时，可以使用UTM投影。由于卫星数据自带投影信息，统一采用卫星影像的投影信息即可。 （2）研究区东西跨度较小，数据来源为国内陆形数据 国内小范围地形数据目前大多采用CGCS2000坐标系，高斯克吕格投影(Gauss-Kruger)。 （3）研究区范围大，全国及省区制图 在这种情况下高斯克吕格投影和UTM投影就不再适用了，全国和省区往往跨了好几个3°带甚至6°带，这时就需要使用阿尔伯斯等面积投影（Albers）或兰伯特正形圆锥投影（Lambert）。 参考：https://mp.weixin.qq.com/s/ryP8f7mbmkay_ZSZz1nIAA 投影分带 投影分带使用的规定 6°：分带在1：2.5万到1：50万时 3°：分带在大于1：1万地形图中 带号计算 北半球地区，选择最后字母为“N”的带，南半球“S” 带号=(经度整数位/6)的整数部分+31 6°分带法 6度带带号=(经度+6°)/6取整从格林尼治零度经线起,自东半球向西半球,每经差6°分为一个投影带,即东经0～6,6～12,12～18,….174～180,用阿拉伯数字1,2,3,4….60表示投影带号,全球共分为60个投影带。 东半球中央经线的计算公式为: L0=(6n−3)° n表示投影带号，n<30 西半球中央经线的计算公式为: L0=(6n−3)°−360° n表示投影带号，n>30 3°分带法 3度带带号=(经度+1.5°)/3取整从东经1°30′算起，自东半球向西半球每3°为一带，将全球划分为120个投影带，1°30′−4°30′,4°30′−7°30′….其中央经线的位置为3°,6°,9°,15°…180°,−177°…−3° 东半球中央经线的计算公式为: L0=(3n)° n表示投影带号，n<30 西半球中央经线的计算公式为: L0=(3n)°−360° n表示投影带号，n>30 好了，就到这儿了 下期再见 往期推荐不如沉默，踏实做，看看时间怎么说1、GIS数据的初认识 张爱玲：人的一生注定会遇到两个人，一个惊艳了时光，一个温柔了岁月。 上下滑动查看更多 END> 声明： 本号旨在传播、传递、交流。涉及内容如有侵权或其他问题，请与本号联系，第一时间做出撤回。 作者｜亿点GIS 排版｜亿点GIS 校阅｜亿点GIS |
|
|
