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  • 1)投影坐标系 Resolution,地面分辨率,类似Spatial Resolution(空间分辨率),我们这里主要关注用象元(pixel size)表示的形式:一个像素(pixel)代表的地面尺寸(米)。以天地图为例,Level为1时,图片大小为256*...

    1)投影坐标系

     

    Resolution,地面分辨率,类似Spatial Resolution(空间分辨率),我们这里主要关注用象元(pixel size)表示的形式:一个像素(pixel)代表的地面尺寸(米)天地图为例,Level1时,图片大小为256*2564Tile),那么赤道空间分辨率为:赤道周长/512。其他纬度的空间分辨率则为 纬度圈长度/512,极端的北极则为0Level2时,赤道的空间分辨率为 赤道周长/1024,其他纬度为 纬度圈长度除以1024。很明显,Ground Resolution取决于两个参数,缩放级别Level和纬度latitude Level决定像素的多少,latitude决定地面距离的长短。

     

     

     

    以LEVEL为1级的时候为前提,取屏幕分辨率为96DPI(像素/英寸)

     

    地面分辨率:一像素代表地面的距离(米),单位为像素/米;

     

    Resolution = 实际距离/屏幕上的像素个数 = 实际距离(米)/512 (像素) 

     

    比例尺:屏幕上的距离代表的地面的距离,无单位,仅为一个数值

     

    Scale = 512(像素)/屏幕分辨率(像素/英寸) * 0.0254(米/英寸) /实际距离(米)

     

    运算:天地图取屏幕分辨率为96(像素/英寸)

     

    Resolution * Scale = 1/96 * 0.0254 = 0.0254 /96

     

    Scale = 0.0254 / (96 * Resolution)

     

    Scale = 1 : (96 * Resolution / 0.0254)

     

    (2)地理坐标系

     

    经纬度跟平面的思路差不多,不过由于经纬度的表征距离的时候用的是度数,所以在换算的时候,需要把度数

    换成米,地球半径R=6378137,其换算公司如下:

     

    Scale = 1 : (96 * 2 * Math.PI * 6378137 * resolution / 360 / 0.0254);

     

    后续小编的主要精力放到GIS理论开发知识的大众化的道路了,通过浅显易懂的语言,结合多年行业应用开发,通过微信订阅号传播(每周更新三篇文章及相关GIS编码知识),为GIS的发展尽微博之力。终极目标是让GIS不再专业,让GIS更加大众,使得GIS深入各行业应用,让每位GISER都有一股自豪感!以下是我的微信订阅号二维码,感兴趣的可以交流沟通!

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  • iClient for leaflet坐标系比例尺设置 leaflet地图中心点设置、开发叠加点线面对象、开发可视化展示仅支持经纬度 投影设置接口

    iClient for leaflet坐标系比例尺设置

    • leaflet地图中心点设置、开发叠加点线面对象、开发可视化展示仅支持经纬度
    • 设置地图坐标系
    • 设置地图缩放比例尺级别(固定比例尺级别)
    • 坐标转换
      • 投影设置接口(L.Proj.CRS),它的方法(在网站:https://leafletjs.com/reference-1.3.0.html#crs)
      • Point=L.Proj.CRS.project(latlng);
      • LatLng=L.Proj.CRS.unproject(point);//eg:在这里插入图片描述
    • 坐标转换还有: L.Util.transform的方法(-- https://iclient.supermap.io/web/apis/leaflet.html)
      /leaflet/core/Transform.js, line 7
      L.Util.transform(feature, sourceCRS, targetCRS){GeoJSONObject} //将要素转换为指定坐标。
      sourceCRS L.Proj.CRS L.CRS.EPSG4326 可选要素转换源坐标系。
      targetCRS L.Proj.CRS 要素转换目标坐标系。如:L.Util.transform(capital,L.CRS.EPSG3857,L.CRS.EPSG4326);
    • https://leafletjs.com/reference-1.3.0.html
    • 地图中心点center属性上设置

    以下- - code均未运行------

    <!DOCTYPE html>
    <html>
    	<head>
    	    <meta charset="utf-8">
    			<title>SuperMap iClient JavaScript</title>
    			<script src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>
    			<script type="text/javascript">
    			</script>
    	</head>
    	<body style=" margin: 0;overflow: hidden;background: #fff;width: 100%;height:100%;position: absolute;top: 0;">
    	<div id="map" style="margin:0 auto;width: 100%;height: 100%"></div>
    	<script type="text/javascript">
    	    var map,
    	        url = "http://localhost:8090/iserver/services/map-China100/rest/maps/China"; 
    			map = L.map('map',{
    	        center: [0, 0],
    	        maxZoom: 18,
    	        zoom: 2
    	    });
    	    L.supermap.tiledMapLayer(url).addTo(map);
    	        var capital = L.marker([4852151.576,12957801.617]);
    	        var geometry=L.Util.transform(capital,L.CRS.EPSG3857,L.CRS.EPSG4326);
    	        console.log(geometry);
    	        L.geoJSON(geometry).addTo(map);
    	</script>
    </html>
    
    
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
        <title>Document1</title>
        <script src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>
    </head>
    <script>
        var map,crs,
            url="http://localhost:8090/iserver/services/map-China100/rest/maps/China";
        function onPageLoad(){
            crs=L.Proj.CRS("EPSG:3857",
            {
                origin:[-20037508.34,20037508.34],
                scaleDenominators:[1000000000,500000000,250000000,100000000,50000000,25000000,10000000]});
                var pt=crs.unproject(L.point(-20037508.34 , -20037508.34));
                map=L.map(
                    'map',
                    {
                        center:[pt.lat,pt.lng],
                        zoom:1,
                        crs:crs
                    });
            L.supermap.tiledMapLayer(url,{noWrap:true}).addTo(map);
        }
    
    </script>
    <body onload=onPageLoad()>
        <div id="map" style="width:1200px;height:800px">
        </div>
    </body>
        
    </html>
    
    

    3857web墨卡托坐标系
    因为是全幅范围,所以原点是左上角的值

    多来源地图叠加

    Map:是地图控件,用于装载各类图层(本身没有任何地理数据的呈现),也是一个容器,它包含iserver

    • 地图图层对象与显示方法
    数据来源
    数据来源
    数据来源
    地图图层 L.supermap.*
    SM iServer REST服务图层
    第三方服务:baiduTileLayer,tiandituTileLayer...
    OGC标准服务
    加载图层方法
    	创建地图对象 map=L.map(**);
    	图层添加到地图中 L.supermap.*.addTo(map);
    
    • 访问浏览iServer REST地图
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>iServer REST</title>
        <script src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>
    </head>
    
        <script>
                var map,url="http://localhost:8090/iserver/services/map-China100/rest/maps/China";
    			function onPageLoad(){
    				map=L.map('map', {center: [0, 0],zoom: 2,crs:L.CRS.EPSG4326});
    				L.supermap.tiledMapLayer(url).addTo(map);
    			}
                   
        </script>   
    <body onload=onPageLoad()>
        <div id="map" style="width:1200px;height:800px"></div>    
    </body>
    </html>
    
    • 访问天地图地图(第三方)
    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title data-i18n="resources.title_tiandituLayer_ll">天地图</title>
    	<script type="text/javascript" src="../js/include-web.js"></script>
    </head>
    
    <body style=" margin: 0;overflow: hidden;background: #fff;width: 100%;height:100%;position: absolute;top: 0;">
        <div id="map" style="margin:0 auto;width: 100%;height: 100%"></div>
        <script type="text/javascript" src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>     <!---->
        <script type="text/javascript">
            var map = L.map('map', {
                center: [0, 0],
                zoom: 0,
                crs: L.CRS.TianDiTu_WGS84
            });
            L.supermap.tiandituTileLayer({
                layerType:"vec",
                key: "415f6565281227f9918b6ae1f9a63965"
            }).addTo(map);
            L.supermap.tiandituTileLayer({
                isLabel: true,
                key: "415f6565281227f9918b6ae1f9a63965"
            }).addTo(map);
        </script>
    </body>
    </html>
    
    • 访问浏览WMTS地图
    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>WMTSLayer</title>
    </head>
    <body style=" margin: 0;overflow: hidden;background: #fff;width: 100%;height:100%;position: absolute;top: 0;">
    <div id="map" style="margin:0 auto;width: 100%;height: 100%"></div>
    <script type="text/javascript" src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>
    <script type="text/javascript">
        var res = [];
        for (var i = 0; i < 22; i++) {
            res.push(165664.43905455674 / (Math.pow(2, i)));<!--push()方法可把它的参数顺序添加到数组res的尾部,返回值:指定值填加到数组后的新长度..pop()则是出栈-->
        }
        var map = L.map('map', {
            center: [0, 0],
            maxZoom: 18,
            zoom: 1,
            crs: new L.Proj.CRS("EPSG:3857",
                {
                    origin: [-2.0037508342789244E7, 2.0037508342789244E7],
                    resolutions: res,
                    bounds: L.bounds([-2.0037508342789244E7, -2.0037508342789244E7], [2.0037508342789244E7, 2.0037508342789244E7])
                })
        });
        L.supermap.wmtsLayer("http://support.supermap.com.cn:8090/iserver/services/map-china400/wmts100",
            {
                layer: "China",
                style: "default",
                tilematrixSet: "Custom_China",
                format: "image/png",
                requestEncoding: 'REST',
            }
        ).addTo(map);
    </script>
    </body>
    </html>
    
    • 地图叠加
      图层采用堆栈形式,先加进去的在底层,所以后面加进来的地图要设置透明度
    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>地图叠加</title>
        <!-- <script type="text/javascript" src="../js/include-web.js"></script> -->
    </head>
    <body style=" margin: 0;overflow: hidden;background: #fff;width: 100%;height:100%;position: absolute;top: 0;">
    <div id="map" style="margin:0 auto;width: 100%;height: 100%"></div>
    <script type="text/javascript" src="dist/leaflet/include-leaflet.js"></script>
    <script type="text/javascript">
        var map, 
        urlWorld = "http://support.supermap.com.cn:8090/iserver/services/map-world/rest/maps/World",
        urlJinjing= "http://support.supermap.com.cn:8090/iserver/services/map-jingjin/rest/maps/京津地区人口分布图_专题图";
    	function onPageLoad(){
        map = L.map('map', {
            crs: L.CRS.EPSG4326,
            center: [40, 118],
            maxZoom: 18,
            zoom: 7
        });
    
        L.supermap.tiledMapLayer(urlWorld).addTo(map);
        L.supermap.tiledMapLayer(urlJinjing, {transparent: true,opacity: 0.6}).addTo(map);
    	
    	}
    </script>
    </body>
    </html>
    
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  • 一、我国常用坐标系我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影,其通常是按6度和3度分带投影,1:2.5万~1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线...
    df1dff74c851bd190f20d65aa577a1ae.gif

    上一篇我们介绍了空间坐标和地图投影。本篇我们以国内常用的54,80,2000坐标系统为例,介绍各坐标系统的区别与联系。

    一、我国常用坐标系

    我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影,其通常是按6度和3度分带投影,1:2.5万~1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线开始,按经差6度为一个投影带自西向东划分,全球共分60个投影带,带号分别为1~60;3度投影带是从东经1度30秒经线开始,按经差3度为一个投影带自西向东划分,全球共分120个投影带。

    为了便于地形图的测量作业,在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统,具体方法是,规定中央经线为X轴,赤道为Y轴,中央经线与赤道交点为坐标原点,x值在北半球为正,南半球为负,y值在中央经线以东为正,中央经线以西为负。由于我国疆域均在北半球,x值均为正值,为了避免y值出现负值,规定各投影带的坐标纵轴均西移500km,中央经线上原横坐标值由0变为500km。为了方便带间点位的区分,可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号,如20带内A点的坐标可以表示为YA=20745921.8m。

    01

    北京54坐标系(BJZ54) 

     北京54坐标系为参心坐标系,大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位,它是以克拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产生的坐标系。北京54坐标系采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数,并与前苏联1942年坐标系进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系, 1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。

    北京54坐标系,属参心坐标系,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/298.3。

    02

    西安80坐标系  

    1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定重新定位,建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据,即IAG75地球椭球体。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里,故称1980年西安坐标系,又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952~1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。 

    西安80坐标系,属参心坐标系,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101

    03

    2000国家大地坐标系  

    英文缩写为CGCS2000。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

    2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下:长半轴a=6378137m,扁率f=1/298.257222101, 地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω=7.292l15×10-5rads-1。

    04

    WGS-84坐标系 

    WGS-84坐标系(World Geodetic System)是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局(BIH)1984.0定义的协议地极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统(ITRS),是目前国际上统一采用的大地坐标系。GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。 

    WGS84坐标系,长轴6378137.000m,短轴6356752.314,扁率1/298.257223563。  由于采用的椭球基准不一样,并且由于投影的局限性,使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大,有条件的话,一般都采用GPS联测已知点,应用GPS软件自动完成坐标的转换。

    二、通用GIS软件中的常用坐标系投影方式

    我们看一下在ArcGIS中,关于坐标系的区别:

    在ArcGIS的Coordinate Systems目录下,分为Geographic Coordinate Systems 和Projected Coordinate Systems,如下

    ac4976f8d9951c55cadeffc419ccdd24.png

    分别表示地理坐标系统和投影坐标系统,以西安80为例,坐标系统文件命名方式有以下几种:

    ? GCS_Xian_1980 (EPSG:4610)

    ? Xian 1980 3 Degree GK CM 75E (EPSG:2370)

    ? Xian 1980 3 Degree GK Zone 25 (EPSG:2349)

    ? Xian 1980 GK CM 75E (EPSG:2338)

    ? Xian 1980 GK Zone 13 (EPSG:2327)

    分别对其解释如下:

    GCS_Xian_1980:西安80地理坐标系,标识为4610

    Xian 1980 3 Degree GK CM 75E:三度分带法的西安80坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影,中央经线在东经75度,横坐标前加带号。

    Xian 1980 3 Degree GK CM 75E:三度分带法的西安80坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影,横坐标前加带号。

    Xian 1980 GK CM 75E:六度分带法的西安80坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影,中央经线为东经75度,横坐标前不加带号。

    Xian 1980 GK Zone 13:六度分带法的西安80坐标系,投影方式为高斯-克吕格投影,横坐标前加带号。

    同样的,我们可以以这种方法来区分北京54坐标系和CGCS2000在软件中的表示。

    接下来我们以实际的地理位置(本文以武汉大学珞珈山为例),查看不同投影坐标系的显示方式:

    3e587c5b2641eaaabbe0fa8a78c3dba9.png

    坐标系

    东坐标

    北坐标

    Xian 1980 3 Degree GK CM 114E

    3379772.618

    534945.1555

    Xian 1980 3 Degree GK Zone 38

    3379772.618

    38534945.16

    Xian 1980 GK CM 117E 

    3382664.038

    247012.8279

    Xian 1980 GK Zone 20

    3382664.038

    20247012.83

    上表可以看出同一个地理位置,表示方法是不一样的,大家平时需要注意这个问题。

    三、通过坐标推断投影带类型

    在工作中,我们可能会遇到将一些地图文件(如CAD文件)导入到ArcGIS中,现在我们可以根据上面的规则来推断它的类型。以上文中的位置为例,地图上某个点的坐标为:

    3382664.038,20247012.83

    这时我们可以检查它的横坐标,为20247012.83,显而易见横坐标前面有带号且带号为20。西安80的三度带范围为25至45,六度带范围为13至23。因此我们可以判断此地图文件的投影带为六度带,且带号为20,并可进一步推出它的中央经线为东经117度。

    我们再来看一个坐标点:

    3379772.618,534945.1555

    它的横坐标前是不加带号的,此时我们可以通过比例尺来判断,我国规定,一般对于1:2.5万~1:10万的地图采用六度带,对于1:1万或更大比例尺的地形图采用三度带。因此这类地图文件可以检查比例尺大小来判断地图是六度带还是三度带。

    结束语:

    坐标系的选用在测绘工作中十分重要,当然熟悉坐标系统知识也是我们测绘工作者的基本要求。近几年,随着测绘科学的发展,3S技术相继引入,作业难度降低,测绘精度逐步提高。国内测绘部门先后采用了几种坐标系统,为了充分利用现有测绘数据,节约成本,我们需要掌握坐标转换方法,在下一期的文章中,我们将带来我国常用坐标系的转换方法。

    注释1—— 参心坐标系、地心坐标系

    物体均有其质心,处处密度相等的物体的质心在其几何中心。所以,地球只有一个质心,只是测不测的精确的问题而已。由地球的唯一性和客观存在,以地球质心为旋转椭球面的中心的坐标系,叫地心坐标系,且唯一。当然,由于a、b两个值的不同,就有多种表达方式,例如,CGCS2000系,WGS84系等。(注:地心坐标系又名协议地球坐标系,与GPS中的瞬时地球坐标系要对应起来。)但是又有一个问题——政治问题,地图是给一个国家服务的,那么这地图就要尽可能描述准确这个国家的地形地貌,尽量减小误差,至于别国就无所谓。所以,就可以人为的把地球的质心“移走”,将局部的表面“贴到”该国的国土,使之高程误差尽量减小到最小。这个时候,就出现了所谓的“参心坐标系”。即椭球中心不在地球质心的坐标系。

    我国常用的参心系及对应椭球:

    ?北京54坐标系:克拉索夫斯基椭球体

    ?西安80坐标系:IAG75椭球体

    我国常用的地心系及对应椭球:

    ?WGS84坐标系:WGS84椭球体

    ?CGCS2000坐标系:CGCS2000椭球体

    (事实上,CGCS2000椭球和WGS84椭球极为相似,偏差仅有0.11mm,完全可以兼容使用)

    注释2——EPSG:

    European Petroleum Survey Group (EPSG),负责维护并发布坐标参照系统的数据集参数,以及坐标转换描述,该数据集被广泛接受并使用。目前已有的椭球体,投影坐标系等不同组合都对应着不同的ID号,这个号在EPSG中被称为EPSG code,它代表特定的椭球体、单位、地理坐标系或投影坐标系等信息。

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  • 地理坐标系与投影坐标系

    千次阅读 2018-08-13 16:38:58
    地理坐标系与投影坐标系 1.基本概念 地理坐标系:为球面坐标。 参考平面地是椭球面,坐标单位:经纬度; 投影坐标系:为平面坐标。参考平面地是水平面,坐标单位:米、千米等; 地理坐标转换到投影坐标的过程可...

    地理坐标系与投影坐标系

    1.基本概念

    地理坐标系:为球面坐标。 参考平面地是椭球面,坐标单位:经纬度;

    投影坐标系:为平面坐标。参考平面地是水平面,坐标单位:米、千米等;

    地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)

    2、地理坐标系

     

    2.1 地球的三级逼近

    2.1.1大地水准面

    地球的自然表面有高山也有洼地,是崎岖不平的,我们要使用数学法则来描述他,就必须找到一个相对规则的数学面。

    大地水准面是地球表面的第一级逼近。假设当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面,这就是大地水准面。

     


    这里写图片描述

     

    2.1.2地球椭球体

    大地水准面可以近似成一个规则成椭球体,但并不是完全规则,其形状接近一个扁率极小的椭圆绕短轴旋转所形成的规则椭球体,这个椭球体称为地球椭球体。它是地球的第二级逼近。

     


    这里写图片描述 


    这里写图片描述

     

    下面列举了一些常见椭球体的参数。我国1952年以前采用海福特椭球体,从1953年起采用克拉索夫斯基椭球体。 1978年我国决定采用新椭球体GRS(1975),并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系,对应ArcGIS里面的Xian_1980椭球体。从1980年开始采用新椭球体GRS(1980),这个椭球体参数与ArcGIS中的CGCS2000椭球体相同。

    这里写图片描述

    2.1.3大地基准面

    确定了一个规则的椭球表面以后,我们会发现还有一个问题,参考椭球体是对地球的抽象,因此其并不能去地球表面完全重合,在设置参考椭球体的时候必然会出现有的地方贴近的好(参考椭球体与地球表面位置接近),有地地方贴近的不好的问题,因此这里还需要一个大地基准面来控制参考椭球和地球的相对位置。 这是地球表面的第三级逼近。有以下两类基准面:

    地心基准面:由卫星数据得到,使用地球的质心作为原点,使用最广泛的是 WGS 1984。

    区域基准面:特定区域内与地球表面吻合,大地原点是参考椭球与大地水准面相切的点,例如Beijing54、Xian80。我们通常称谓的Beijing54、Xian80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。

    我们通常说的参心大地坐标系和地心大地坐标系的区别就在于此。 
    参心大地坐标系:指经过定位与定向后,地球椭球的中心不与地球质心重合而是接近地球质心。区域性大地坐标系。是我国基本测图和常规大地测量的基础。如Beijing54、Xian80。 
    地心大地坐标系:指经过定位与定向后,地球椭球的中心与地球质心重合。如CGCS2000、WGS84。

    2.2地理坐标

    地理坐标,就是用经线(子午线)、纬线、经度、纬度表示地面点位的球面坐标。

    一般地理坐标可分为三种,天文经纬度,大地经纬度,地心经纬度。通常地图上使用的经纬度都为大地经纬度,所以这里我介绍一下大地经纬度,其他两种要想了解的话可以百度一下,其实区别不大。

    大地经纬度:

     


    这里写图片描述

     

    大地经度:参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东正西负。

    大地纬度 :参考椭球面上某点的法线与赤道平面的夹角。北正南负。

    大地高: 指某点沿法线方向到参考椭球面的距离。

     

    2.3 我国常用的坐标系有哪些?

      54北京坐标系:我国所采用的 1954 年北京坐标系统,它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系,相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到 20 世纪 80 年代初,我国已基本完成了天文大地测量,经计算表明,54坐标系统普遍低于我国的大地水准面,平均误差为29米左右。

      80西安坐标系:1978 年4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定重新定位,建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里,故称 1980 年西安坐标系,又简称西安大地原点。
     

           2000国家大地坐标系:是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局),X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点,Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下:

    长半轴  a=6378137m

    扁率 f=1/298.257222101

    地心引力常熟  GM=3.986004418×1014m3s-2

    自转角速度 ω=7.292l15×10-5rad s-1

     

      WGS-84坐标系:WGS-84 坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局 (BIH) 1984.0定义的协议地极 (CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统(ITRS),是目前国际上统一采用的大地坐标系。
     

    3、什么是地图投影?

       地图投影:就是把地球椭球面上的点、线(即经纬线)投影在平面图纸上。它是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面,将曲面(地球椭球面)转绘到平面(地图)上的一种古老方法,这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。

    3.1、投影类型

    1)、中国全国地图投影:

       斜轴等面积方位投影

       斜轴等角方位投影

       彭纳投影

       伪方位投影

       正轴等面积割圆锥投影

       正轴等角割圆锥投影。

    2)、中国分省(区)地图的投影:

       正轴等角割圆锥投影

       正轴等面积割圆锥投影

       正轴等角圆柱投影

       高斯 - 克吕格投影

    3)、中国大比例尺地图的投影:

       多面体投影

       等角割圆锥投影(兰勃特投影)

    3.2、我国常用投影

    3.2.1 高斯 - 克吕格投影

    我国基本比例尺地形图(1:100万、1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000)除1:100万以外均采用高斯-克吕格Gauss-Kruger投影(横轴等角切圆柱投影)为地理基础。

    高斯克吕格投影的特点:

    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
    北京54和西安80投影坐标系的投影方式
    高斯投影特点: 
    – 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 

       我国海图投影:采用墨卡托投影。墨卡托投影是荷兰制图学者墨卡托在1560年推算的,所以叫墨卡托投影。这种投影是一种等角正圆柱投影。我们的航空图:采用双标准纬线等角圆锥投影,或称正轴割圆锥投影。
     

    3.2.2、高斯投影的分带方法

    1)、6°分带

      6°分带用于1∶2.5万~1∶50万图。

       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80°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)°。

    2)、3°分带

       3°分带用于大于 1∶2.5万比例尺地图,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°。

    3.2.3、其他投影

    1:100万地形图采用兰伯特Lambert投影(正轴等角割圆锥投影),其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影保持一致。

    海上小于50万的地形图多用墨卡托Mercator投影(正轴等角圆柱投影)。

    这里写图片描述

     

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