地图投影与坐标系

地图投影与坐标系

一、空间参考

空间参考描述了一个地物在地球上的真实位置

1、大地水准面

• 大地水准面是由静止海水面向大陆延申所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。
• 大地水准面与全球多年平均海水面重合，它是描述地球形状的一个重要的物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。
• 因地球表面起伏不平和地球内部质量分布不均，故大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。

2、参考椭球体

参考椭球体是由二维平面上的椭圆绕着短轴旋转而形成的。

3、大地基准面

• 用于尽可能与大地水准面密合的一个椭球曲面，是人为确定的。
• 与参考椭球体关系：一对多的关系。不同的地区由于关心的位置不同，需要最大程度的贴合自己的那一部分，因而大地基准面就会不同。基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面。
• 我国三个大地基准面
  

二、坐标系

• 一是把大地水准面上的测量成果换算到椭球面上的计算工作中，采用的是椭球的大小；
• 二是椭球与大地水准面的相关位置不同，对同一点的地理坐标计算的结果将有不同的值
  

1、地理坐标系

三、地图投影

地图投影就是通过特定的数学方程式将经纬度坐标转换为平面坐标。

1、地图投影类型

• 等积投影不能保持等角特性，等角投影不能保持等积特性；
• 任意投影不能保持等角、等积特性；
• 等积投影的形状变化比较大，等角投影的面积变形比较大
  

（1）高斯克吕格投影

• 高斯克吕格投影是等角横切椭圆柱投影。
• 我国1：50万、1：25万、1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5000地形图采用此投影。
  

高斯克吕格投影6°和3°分带

• 为了控制变形，我国地图采用分带方法。
• 我国1：2.5万——1：50万地形图均采用高斯投影6度分带。
• 我国1：1万及更大比例尺地形图采用高斯投影3度分带。
  

（2）兰伯特投影

• 兰伯特投影是正轴等角割圆锥投影。
• 我国1：100万比例尺地形图采用兰伯特投影。
  

2、投影变换

投影变化是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。

四、GIS软件中的坐标系

• 坐标系类型：平面无投影坐标系、地理坐标系、投影坐标系；
• 数据源、数据集、地图都有各自的坐标系；
• 新建的数据集的坐标系默认与数据源的坐标系一致；
• 地图的坐标系默认与首先加载到其中的数据集的坐标系一致。