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小课堂--那些年，我们一起分不清的坐标系

CityMaker · 公众号 · 3D · 2017-08-17 17:57

正文

请到「今天看啥」查看全文

很多小伙伴

分不清楚

什么是地理坐标系，

什么是投影坐标系。

今天，

小编就给大家简单介绍一下，

让你一遍看懂什么是坐标系。

要是看不懂，

那就看两遍。。。

坐标系统，

描述物质存在的空间位置的参照系，

只有确定坐标系统

确定位置才有意义。

在地球空间中

我们想要确定目标点位置

最直接了当的方式就是

用经纬度表示

这就是地理坐标系

但是，

由于经纬度难以进行

距离、方向、面积等的计算

所以我们要把地球表面展平

进行计算

这也就是投影坐标系

所以

地理坐标系是球面坐标系

投影坐标系是平面坐标系

那接下来，

小编进行一下

具体的介绍。

地理

坐标系

地理坐标系

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。

我们知道

地球是一个不规则的椭球，

很难系统的表示地面位置。

那么，

这要求我们找到

一个相似的可量化计算的椭球体，

我们就称为参考椭球体。

其参数包括：

长半轴（a），

短半轴（b），

偏心率（e）。

除此之外，

还需要确定大地基准面。

因为椭球面和地球不是完全贴合的，

即使用同一个椭球体，

不同的地区由于关心的位置不同，

需要最大限度的贴合自己的那一部分，

因而选择的大地基准面就会不同。

所以

地理坐标系的确定因素：

参考椭球体
大地基准面

比如我们常用的WGS84坐标系

其参数含义是：

这些参数都包含在.prj文件中。

可以直接引用，

或者

直接在软件中选择

需要的地理坐标系。

投影坐标系

地图投影

就是指建立地球表面上的点

与投影平面之间一一对应的关系

简而言之，

就是将球面转化成平面。

所以，

投影坐标系是基于地理坐标系的。

投影方式有很多

总体思路就是

将不可展开的球面

投影到一种可展开的曲面上

如锥面、圆柱面、平面等

投影方式如下：

其实至于如何投影，

这些都不重要！

重要的是我们只要知道：

投影坐标系的确定因素：

球面（地理坐标系）
转化方式（投影）

也就是说

要得到投影坐标

就必须有一个“拿来”投影的球面坐标，

然后才能使用算法去投影！

像这样：

地理坐标系：

如：北京54、西安80、WGS84等

投影方法：

如：高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影等

可两两组合

形成多个投影坐标系。

接下来

小编不得不介绍

一种我国常用的地图投影：

高斯-克吕格投影，

又叫等角横切椭圆柱投影。

高斯-克吕格投影

他的投影方式是这样：

但是，

当整个地球全部

投影到一个中心轴上

边缘地区变形就会太大

像这样：

因此，

我们聪明又睿智的前辈们

想到了分带投影

如下：

这样就可以尽可能的减少变形，

我们常用的是3°带和6°带。

所以，

当我们选择该投影时，

一定要确定是哪个范围内的投影，

也就是要确定带号。

然而，

为保证我国x坐标都是正的

往往在横坐标上加500 000m，

称为东伪偏移。

我们来解读一下

北京54投影坐标系的参数：

在软件中设置时

只需要选择

地理坐标系、投影方式和带号即可。

CityMaker

中的坐标系

在CityMaker中

工程和数据都是有坐标系的

当工程坐标系和数据坐标系不一致时

会自动进行重投影

使得数据显示到正确的位置上

但是，不设置坐标系时

其默认UNKNOWNCS为平面

则不能与球面相互重投影。

另外，

我们介绍一下

CityMaker中的ENU坐标用法

ENU（east-north-up）

又称站心坐标系

local Cartesian coordinates coordinate system

他的作用

就是不考虑平面的坐标系统

将平面上的某一点强行的对应到

球面上的相应位置

其他点的位置

根据内部计算机制自动对应

其特点就是

简单粗暴！！

CityMaker中的坐标系，

今天就先介绍到这。

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