GIS中的坐标系
# ArcGIS中的坐标系
GIS中两种经常使用的坐标系类型:地理坐标系
(Geographic Coordinate System,GCS)和投影坐标系
(Projection Coordinate System,PCS)。
# 地理坐标系
# GCS
使用三维球面来定义地球上的位置。参考平面是椭球面,坐标单位是经纬度。经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角。GCS包括角度测量单位、本初子午线和基准面(基于旋转椭球体)。
经纬度以十进制度为单位或者以度分秒为单位(DMS)。纬度值相对于赤道测量,范围-90°(南极点)--90°(北极点)。经度值相对于本初子午线测量,范围是-180°(向西)--180(°向东)
GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000 WKID: 4490 权限: EPSG
Angular Unit: Degree (0.0174532925199433) 角度单位 π/180 Prime Meridian: Greenwich (0.0) 起始经度 Datum: D_China_2000 大地基准面 Spheroid: CGCS2000 参考椭球体 Semimajor Axis: 6378137.0 椭圆长半轴 Semiminor Axis: 6356752.314140356 椭圆短半轴 Inverse Flattening: 298.257222101 扁率
# 投影坐标系
PCS=GCS+投影算法
# PCS
投影坐标系(PCS)在二维平面中进行定义,坐标单位是米、千米等。在投影坐标系中,通过格网上的x;,y坐标来标识位置,其原点位于格网中心。每个位置均具有两个值,这两个值是相对于该中心位置的坐标。一个指定其水平位置,另一个指定其垂直位置。这两个值称为×坐标和y坐标。采用此标记法,原点坐标是x=o和y=o。投影坐标系始终基于地理坐标系,而后者则是基于球体或旋转椭球体的。
# 地图投影变形
长度变形 角度变形 面积变形
# 地图投影类型
等角投影:投影面上某点的任意两方向线夹角与椭球面上相应两线段夹角相等。等积投影︰投影面与椭球面上相应区域的面积相等。 等距投影︰在特定方向上没有长度变形的任意投影。 任意投影:投影图上,长度、面积和角度都有变形,既不等角又不等积。
# 常用投影
高斯-克吕格投影:
横轴等角切圆柱投影
– 离开中央子午线越远,变形越大
– 赤道是直线,离开赤道的纬线是弧线,凸向赤道
– 没有角度变形
– 长度和面积变形很小
– 中央子午线长度变形比为1
– 在同一条经线上,长度变形随纬度的降低而增大,在赤道处为最大
– 在同一条纬线上,长度变形随经差的增加而增大,且增大速度较快
高斯平面直角坐标系(与我们常说的投影平面坐标系XY是反的! ! ! ) 在投影面上,中央子午线和赤道的投影都是直线,并且以中央子午线和赤道的交点0作为坐标原点,以中央子午线的投影为横坐标x轴,以赤道的投影为纵坐标y轴。 在我国x坐标都是正的,y坐标的最大值(在赤道上,6°带)约为330km。为了避免出现负的横坐标,可在横坐标上加上500 000m。此外还可在坐标前面再冠以带号。 在没有带号的情况下,Y的整数位是6位(加带号是8位),X的整数位是7位。
# ArcGIS中常用的投影坐标系表达
CGCS2000_3_Degree_GK_CM_102E :CGCS2000指出地理坐标系,3_Degree_GK_CM_102E指出3度带无带号中央经线102。
WGS_1984_UTM_Zone_50N:WGS_1984”指出了其地理坐标系为“GCS_WGS_1984”,而“UTM_Zone_50N”则指出了其投影。“UTM_Zone_50N”这个名称指出,其投影方法是“通用横轴墨卡托(Universal Transverse Mercator,UTM)”,其投影带为北半球第50带,这个“Zone_50N”的“中央经线(Central Meridian)”正是117.0度
GK 是高斯克吕格,CM 是CentralMeridian 中央子午线,Zone是分带号,N是表示不显示带号。