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1、,一、地理坐标系统简述 （一）椭球体spheroid 地球不是一个正圆的球体，而是两极扁，赤道略鼓不规则的球体。精密测量的结果，地球赤道半径比极半径略长，这与地球巨大半径相比是微不足道的。 地球通常被认为是一个可进行数学计算的椭球体。为了从数学上定义地球，必须建立一个较为接近地球形状的几何模型，既椭球体。 椭球体就像一个压扁的球，有长轴和短半轴，分别用a和b表示，椭球体的大小通常用两个半经：长半径A和短半径B，或由一个半径和扁率来表示。 扁率用f来表示椭球的扁平程度，扁率的计算公式： f=(a-b)/a,世界各国常用的地球椭球体的数据： 椭球体 名称 年代 长半轴a 短半轴b 扁率e 白塞尔
2、1841 6377397 6356079 1/299.15 克拉克 1880 6378249 6356515 1/293.5 克拉索夫斯基 1940 6378245 6356863 1/298.3 第十六界IUUG 1975 6378140 6356755 1/298.26 第十七界IUUG 1979 6378137 6356752 1/298.257 第十八界IUUG 1983 6378136 6356751 1/298.257,地球表面是一个起伏不平、十分不规则的曲面，最低和最高相差约20千米，这个高低不平的表面不能用数学公式表达，制图时必须找一个规则的曲面来代替地球表面不规则的曲面，就是
3、水平基准面。 水平基准面是定位地表要素的参照物，它由椭球体和地球位置关系来定义。水平基准面有两种基本类型： 1.地心基准面：原点位于已知的地球质心上，总体更为准确。 2.本地基准面：更靠近某一特定区域，能更精确反映该区域情况。在这两种基准面下可建立许多全球域本地基准面。,如果有两张在同一区域采用不同坐标系的地图(例如beijing54和xian80),它们的空间数据采用相同的投影（高斯-克吕格投影），不同的基准面(beijing54,xian80）,那么地表的同一位置，会有不同的坐标值，因此在考虑准备制绘图数据时，不但要考虑投影方式，还要选择合适的基准面。,（三）坐标系统 一）地理坐标系统：
4、地理坐标系统是用经纬线来定义球面或椭球面上点位置的参照系统，是一种球面坐标。 地理纬度（简称纬度）：法线与赤道面相交所构成的角。通常用希腊字母Q表示，纬度以赤道为，向北、南两极各以计算，向北叫北纬，向南叫南纬。 经线起始坐标以格林尼治为0，分东经0180， 西经-1800。 纬度起始坐标以赤道为0向北极0-90，向南极0-90,（二）投影坐标系统： 投影坐标系统是一个定义二维平面上的坐标系统，与地理坐标系统不同的是投影坐标系统有恒定的长度、角度和面积。投影坐标系统总是基于地理坐标系统，而地理坐标系统有是基于球体或椭球体。 我国1952年以前采用海福特椭球（该椭球1924年被定为国际椭球），从1
5、953年起，开始改用克拉索夫斯基椭球。1978年我国决定采用国际大地测量协会所推荐的“1975年基本大地数据”中给定的椭球参数，并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系，形成了1980年的西安坐标系。投影方式为高斯-克吕格投影。,高斯-克吕格(GAUSS-KRUGER)是等角横切椭圆柱投影，由德国数学家高斯提出，后经克吕格扩充并推倒出计算公式，故称为高斯-克吕格投影，简称高斯投影。该投影以中央经线和赤道投影后为坐标轴，中央经线和赤道交点为坐标原点，纵坐标由坐标原点向北为正，向南为负，规定为X轴，横坐标从中央经线起算，向东为正，向西为负，规定为Y轴。所以，高斯-克吕格坐标系的X、Y轴正好对应MAP
6、GIS坐标系的Y和X。,为了控制变形，本投影采用分带的办法。我国1:2.5-1:50万地形图均采用6度分带；1:1万及更大比例尺地形图采用3度分带，以保证必要的精度。6度分带从格林威治零度经线起，每6度分为一个投影带，全球共分为60个投影带。东半球的30个投影带的中央经线用 L0=6n-3 计算（n为投影带带号），从0到180度，其编号为1-30。西半球也有30个投影带。 6度分带从格林威治零度经线起，每6度分为一个投影带，全球共分为60个投影带。,为了制作地图和使用地图的方便，通常在地图上都绘有一种或两种坐标网，即经纬线网和方里网。在1:50001:25万比例尺的地形图上，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。 1：50万1：100万地形图，在图面上直接绘出经纬线网，内图廓上也有加密经纬网的加密分划短线。 我国规定1：1万-1：10万地形图上必须绘出方里网 。,
