投影与经纬度的基础知识
地理坐标系和投影坐标系
地理坐标系和投影坐标系地理坐标系和投影坐标系地理坐标系： 地理坐标系指3d坐标系。
指地球上的精度、纬度组成的坐标系。
单位是经纬度。
地理坐标系多数情况下，⾚道为纬度零点、格林威治天⽂台为经度起点。
地理坐标系的确定包括：⼤地基准⾯，椭圆（长半轴、扁率、中⼼点），中央⼦午线（经度起点）投影坐标系： 投影坐标系指将地理坐标系拍平到平⾯上，是⼀个3D的概念。
投影坐标系单位是⽶。
我们可以将地理坐标系通过⼀定⽅式映射在投影坐标系上。
定义坐标系： 空间数据脱离坐标系是没有意义的。
如果坐标系定义丢失，会导致数据⽆法和其他数据进⾏交互。
单独查看虽然能查看数据，但是只是软件脱离坐标系展⽰。
如果对⼀个⽆坐标系的数据直接给定⼀个坐标系，会导致数据错位等情况发⽣。
如果知道原坐标系，制定后可正常使⽤。
投影转换： 例如：wgs84/web_mercitor坐标系指地理坐标系为wgs84/投影坐标系为web墨卡托。
如果将其投影在wgs84坐标系上，相当于删除web墨卡托投影。
如果将其投影在其他投影坐标系上相当于修改投影。
地理坐标系转换： 如果想将两个地理坐标系相互转换，涉及到中⼼点三个参数、⼤地基准⾯、球体⽅向偏转三个参数等七参数算法转换。
有些地理坐标系参数是公开的，可以通过软件相互转换。
未公开的不能。
注：⾼程数据（DEM）相当于⼀个栅格数据，每个栅格的值代表海拔⾼度3857是⾕歌做的，原代号900913。
后被承认后获得3857的id。
钻研不易，转载请注明出处......。
测绘技术中的经纬度坐标转换与投影变换方法
测绘技术中的经纬度坐标转换与投影变换方法导语：测绘技术是一门研究地理空间数据获取、处理和应用的学科，而经纬度坐标转换与投影变换是其中关键的基础工作。
本文将介绍测绘技术中的经纬度坐标转换与投影变换方法，并探讨其应用场景和意义。
一、经纬度坐标转换方法经纬度坐标是地球表面上点的地理位置的度量，可以用来表示地球上任何位置。
在测绘技术中，经纬度坐标转换是将地球表面上的经纬度坐标转换为实际位置的过程。
1. 大地水准面坐标转换大地水准面坐标转换是将地球上某点的经纬度坐标转换为大地高（海拔高程）和大地水准面上的坐标。
这种转换方法常用于地形测绘和天文测量等领域，以便更准确地描述地球表面上点的位置。
2. 地心经纬度坐标转换地心经纬度坐标转换是将地球上某点的地心经纬度坐标转换为大地坐标系（如WGS84坐标系）的坐标。
这种转换方法常用于卫星导航和地球物理勘探等领域，以便准确定位和定量研究地球的物理属性。
3. 地心直角坐标转换地心直角坐标转换是将地心经纬度坐标转换为地心直角坐标系的坐标。
这种转换方法常用于地震研究和地质构造分析等领域，以便表示地球内部物理过程的分布和变化。
二、投影变换方法投影变换是将地球表面上的经纬度坐标转换为平面坐标的过程，常用于制作地图和进行地理信息系统分析。
1. 地心投影地心投影是将地球表面上的经纬度坐标通过某种数学模型映射到一个平面上。
常见的地心投影包括等面积投影、等角投影和等距投影等，它们分别满足保持面积、角度和距离的特性。
地心投影具有广泛的应用，可以用于制图、地理信息系统和导航定位等领域。
2. 质量质心投影质量质心投影是将地球表面上的经纬度坐标通过质量质心的概念映射到一个平面上。
这种投影方法通过考虑地球的质量分布来实现投影，常用于地球形状和引力场研究等领域。
质量质心投影在准确测量地球形状和重力场中具有重要作用。
三、应用场景和意义经纬度坐标转换与投影变换方法在测绘技术中具有重要的应用场景和意义。
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍地理坐标系统是测绘技术中非常重要的一部分。
它是一种将地球上的点映射到一个平面坐标系上的方法。
在测绘和地理信息系统领域，地理坐标系统被广泛应用于地图制作、空间分析和导航等方面。
本文将介绍几种常见的地理坐标系统。
一、经纬度坐标系统经纬度坐标系统是最常见的地理坐标系统之一。
它使用两个角度值表示地球上的点的位置，即纬度和经度。
纬度是指距离地球赤道的角度，以北纬和南纬来表示。
经度是指距离本初子午线（格林威治子午线）的角度，以东经和西经来表示。
经纬度坐标系统是国际通用的地理坐标系统，在全球范围内都能使用。
二、UTM坐标系统UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统是一种常用的平面坐标系统。
它将地球表面划分成60个纵向带和8个横向带，每个带的宽度为6度。
UTM坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与经纬度坐标系统相比，UTM坐标系统更适合局部区域的测量和制图。
因为UTM坐标系统采用了投影转换，可以提供更准确的距离和面积测量结果。
三、高斯-克吕格坐标系统高斯-克吕格坐标系统是一种常用的平面坐标系统，特别适用于大范围的测量和制图。
它将地球表面划分成若干个投影带，每个带都采用高斯投影。
高斯-克吕格坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与UTM坐标系统相似，但其投影方式略有不同。
高斯-克吕格坐标系统在国内地理测绘工程中广泛使用。
四、Web墨卡托投影Web墨卡托投影是一种常用的平面坐标系统，特别适用于Web地图应用。
Web墨卡托投影使用墨卡托投影的方式将地球表面划分为矩形网格，并将每个网格点映射为二维网格坐标。
Web墨卡托投影在地理信息系统和在线地图服务中得到广泛应用，能够提供快速的地图加载和高效的空间分析。
总结起来，地理坐标系统在测绘技术中具有重要的地位和意义。
无论是经纬度坐标系统、UTM坐标系统、高斯-克吕格坐标系统还是Web墨卡托投影，它们都为我们提供了不同的方式来表示地球上的点的位置。
地理坐标系与投影坐标系
地理坐标系与投影坐标系1、地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显，Geographic coordinate system是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行艹作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。
这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。
具有长半轴，短半轴，偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：Datum: D_Beijing_1954表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
--------------------------------------------------------------------------------有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000) Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、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。
投影坐标知识点总结
投影坐标知识点总结一、投影坐标的基本概念1. 地球的形状地球是一个近似于椭球形的几何体，由于地球表面的曲率和不规则性，很难在平面上准确地表示地球表面的形状和位置。
因此，为了在平面上准确地表示地球表面的点的位置，需要采用投影的方法将地球表面投影到平面上。
2. 投影的概念投影是一种数学方法，它将三维空间中的点或曲线投影到二维平面上。
在地理学和地图制图中，通常将地球表面上的点投影到平面上，得到投影坐标。
投影的目的是在保持地球表面上的角度和形状的基础上，将地球表面上的点的位置准确地表示在平面上。
3. 投影坐标的含义投影坐标是用来表示地球表面上的点在平面坐标系中的位置。
它通常由横坐标（X坐标）和纵坐标（Y坐标）组成。
投影坐标可以用来表示地理位置、测量距离和面积等信息，是地图制图和测量中常用的一种坐标系统。
二、常用的投影方法1.经纬度投影经纬度投影是最常用的一种投影方法，它是将地球表面上的点的经度和纬度直接作为投影坐标。
经纬度投影的优点是简单直观，易于理解和使用，但在表示面积和距离时存在一定的畸变。
2.等角投影等角投影是一种保角投影方法，它保持地球表面上任意两点之间的角度不变。
这种投影方法能够准确地表示地球表面上的角度和形状，但在表示面积和距离时存在一定的畸变。
3.等距投影等距投影是一种保距投影方法，它保持地球表面上任意两点之间的距离不变。
这种投影方法能够准确地表示地球表面上的距离，但在表示角度和形状时存在一定的畸变。
4.等积投影等积投影是一种保面积投影方法，它保持地球表面上的面积不变。
这种投影方法能够准确地表示地球表面上的面积，但在表示角度和形状时存在一定的畸变。
5.其他投影方法除了上述的几种常用的投影方法外，还有许多其他的投影方法，如墨卡托投影、兰伯特投影、阿尔伯斯投影等。
每种投影方法都有其特点和适用范围，需要根据具体的应用需求来选择合适的投影方法。
三、常见的投影坐标系统1.平面直角坐标系平面直角坐标系是最常用的一种坐标系统，它采用直角坐标系表示地球表面上的点的投影坐标。
地图投影基础知识知识讲解
一、地图投影的基本问题 二、常见地图投影 三、地图投影的选择与辨认
一、地图投影的基本问题
1 地图投影的概念
地图投影就是在球面与平面之间建立其 经纬度与直角坐标函数关系的数学方法
2 地图投影的变形 3 地图投影的分类 4 地图投影的命名 5 GIS中地图投影的选择与判别
1 地图投影的概念
• 数学上的投影 面1
高斯—克吕格投影 （Gauss-Kruger Projection）
横轴圆柱投影
x y
高斯-克吕格投影原理图
高斯—克吕格投影 （Gauss-Kruger Projection）
高斯投影特征： 中央经线和赤道投影为互相垂直的直线，且为投影 的对称轴 投影后无角度变形，即保角投影 中央经线无长度变形 同一条经线上，纬度越低，变形越大，赤道处最大 同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大； 为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投 影范围的东西界加以限制，使其变形不超过一定的限 度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的投影 在6°带范围内，长度变形线最大不超过0.14%
长度变形、面积变形、角度变形
地图投影变形的图解示例 （摩尔维特投影－等积伪圆柱投影）
长度变形
角度变形
地图投影变形的图解示例
（UTM－横轴等角割圆柱投影）
面积变形和长度变形
投影变形示意图
地图投影——地图投影的变形
地图投影的变形示意
3 地图投影的分类
按承影面的形状分为：方位投影（平面 投影）、圆锥投影Байду номын сангаас园柱投影
空间斜轴墨卡托(SOM)投影
• 该投影是美国针对陆地卫星对地面扫描 图像的需要设计的一种近似等角性质的 投影。
投影坐标转为经纬度
投影坐标转为经纬度
问题：SHP点数据的投影坐标（x/y）转为经纬度（东经XX 度，北纬XX度）的方法。
操作思路：
投影坐标系转换
为地理坐标系
在属性表中计算每个点的经度和纬度坐标
1、基础数据。
本节我们假定：起初的SHP点数据是已经定义了投影；并且投影为国家2000坐标36分带。
2、投影转换。
在数据管理工具，找到投影和变换，展开“要素”，打开“投影工具”，进行投影转换。
图1 找到投影转换功能
输入待转换的SHP点数据，选择好输出数据的存储位置；然后，就是选择输出坐标系。
前面，我们提到SHP点是国家2000投影坐标系，因此，这里要选择的地理坐标系为国家2000地理坐标系，即GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000，然后点击确定即可。
可以这样理解，这里的投影转换，就是在同一个坐标体系之下，把平面的坐标还原到球面上去；平面就是常用的投影坐标，球面就是地理坐标（个人理解，不知道对不对，哈哈）。
图2 选择对应的地理坐标系
3、计算经纬度。
把步骤2转出来的SHP数据加载到ArcMap 中，单击右键打开属性表。
分别新建经度、纬度，注意两个字段的类型是浮点型。
右键上述新建字段，选择“计算几何”，分别计算经度和纬度的坐标值。
图3 新建字段
图4 计算经纬度坐标
小结一下：本节的关键在于，找准对应的地理坐标系，转换成功后，计算经纬度坐标值。
高中地理 经纬线 地理基础知识梳理
第一单元地理基础知识单元整体知识：第１讲地球和地球仪构建知识网络：要点突破一、经纬度的分布特点及判断（图示法）二、图示法比较经线（度）和纬线（度）１、经线、纬线的区别：经线纬线概念连接南北两极的线同赤道平行的线图示特点形状半圆圈，且都不平行自成圆圈，且都平行方向指示南北方向指示东西方向长度都相等(2万千米) 都不等，自赤道向两极渐短著名经纬线本初子午线、180度经线赤道、南北回归线、南北极圈２、经度、纬度的区别：概念给经线标注度数给纬线标注度数实质本地子午线平面与本初子午线平面之间的夹角(两面角)本地点到球心的连线与赤道平面的夹角(线面角)划分从本初子午线向东、向西各分180度从赤道向南、向北各分90度代号东经(E)、西经(W) 北纬(N)、南纬(S)３、经纬线的作用三、对称点的确定关于地心对称的两点，其纬度数相同，且南北纬相反；两点心所在的经线一定构成经线圈，经度之和等于1800，东西经相反。
如（1200E，400N）与地心对称点的坐标为（600W，500S）。
四、根据经、纬度及经纬网判断方向的方法１、根据两地经度数判断其东西方向①、两个相比较的地点同是东经，则经度数值大的在东面，经度数值小的在西面；②、两个相比较的地点同是西经，则经度数值小的在东面，经度数值大的在西面；③、两个相比较的地点分别是东经和西经时，要用两地经度之和来判断东西方向：Ａ、若两地经度和小于1800，，则东经度在东面，西经度在西面；Ｂ、若两地经度和大于1800，，则东经度在西面，西经度在东面；Ｃ、若两地经度和等于1800，，则两地分别位于两条相对的经线上，说哪一点在东，哪一点在西均可，此种情况比较不出东西方向。
注意遵循舍远（>1800）取近（<1800）的原则。
２、根据两地纬度数判断其南北方向①、两地都是北纬，数值大的要北方，数值小的在南方；②、两地都是南纬，数值小的要北方，数值大的在南方；③、两地一个是北纬，一个是南纬，北纬在北方，南纬在南方；３、在经纬网地图上辨别方向①、方格状工圆弧形经纬网图Ａ、辨别南北纬：纬度数值向北递增的为北纬；向南递增的为南纬；Ｂ、辨别东西经：经度数值向东递增的为东经；向西递增的为西经；②、以南北极为中心的经纬网图Ａ、判别南北极：地球自转方向在北极上空看呈逆时针，在南极上空看呈顺时针；Ｂ、判别东西经：可根据地球自转方向（自东向西）来判别东西方向。
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高斯投影：它是一种横轴等角切圆柱投影。
它把地球视为球体,假想一个平面卷成一个横圆柱面并把它套在球体外面,使横轴圆柱的轴心通过球的中心,球面上一根子午线与横轴圆柱面相切。
这样,该子午线在圆柱面上的投影为一直线,赤道面与圆柱面的交线是一条与该子午线投影垂直的直线。
将横圆柱面展开成平面,由这两条正交直线就构成高斯-克吕格平面直角坐标系。
为减少投影变形,高斯-克吕格投影分为3o带和6o带投影。
高斯－克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面,并与设定的中央经线相切。
高斯－克吕格投影分带规定:该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础,为控制变形,采用分带投影的方法,在比例尺1:2.5万-1:50万图上采用6°分带,对比例尺为1:1万及大于1:1万的图采用3°分带。
6°分带法:从格林威治零度经线起,每6°分为一个投影带,全球共分为60个投影带,东半球从东经0°-6°为第一带,中央经线为3°,依此类推,投影带号为1-30。
其投影代号n 和中央经线经度L0的计算公式为:L0=(6n-3)°;西半球投影带从180°回算到0°,编号为31-60,投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)。
3°分带法:从东经1°30′起,每3°为一带,将全球划分为120个投影带,东经1°30′-4°30′,...178°30′-西经
178°30′,...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带,编号1-60,各带中央经线计算公式:L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带,编号1-60,各带中央经线计算公式:L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里,即将所有y值加上500公里,坐标值前再加各带带号以18带为例,原坐标值为y=243353.5m,西移后为y=743353.5,加带号通用坐标为y=18743353.5 。
高斯- 克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。
以中央经线投影为纵轴(x)，赤道投影为横轴(y)，两轴交点即为各带的坐标原点。
纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。
我国位于北半球，纵坐标均为正值。
横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便，故规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加500公里。
由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号，如(4231898m，21655933m)，其中21即为带号
中央子午线：也叫中央经线。
投影区域内选择的一条投影后为直线，且作为平面直角坐标系纵轴的经线。
其它经线
投影后对称于中央经线。
故计算经纬线交点坐标时，只需计算中央经线一侧的交点坐标。
选择投影中央经线时，一般要考虑变形分布和图面配置，使投影后制图主区位于图幅中间，且变形最小。
如中国地图常以105°E作为中央经线，因其大致处于中国中央，可保证中国面积处于变形最小状态。