地理坐标系统和投影坐标系统坐标系统.ppt

地理坐标系统和投影坐标系统 姓名 姜春专业 自然地理学方向 环境与资源信息系统 1 地理坐标系统1 1椭球体和大地基准面1 2常用的地理坐标系统2 投影坐标系统2 1高斯 克吕格投影2 2通用横轴墨卡托投影 主要内容 地理坐标系统 地理坐标系统 GeographicCoordinateSystem 以经纬度为地图的存储单位的球面坐标系统 大地基准面 是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近 因此每个国家或地区均有各自的基准面 基准面是在椭球体基础上建立的 椭球体可以对应多个基准面 而基准面只能对应一个椭球体 椭球体 大地水准面与具有微小扁率的旋转椭球面非常接近 在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体 即用来代表地球形状 这个旋转椭球体通常称为椭球体 简称椭球体 大地水准面 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而形成的一个连续 闭合的水准面 这就是大地水准面 大地球体 大地水准面所包围的球体 椭球体和大地基准面 椭球体和大地基准面 椭球体和大地基准面 一个基准面只对应一个椭球体 一个椭球体可以对应多个基准面 椭球体和大地基准面 几种常见的椭球体及参数列表 椭球体和大地基准面 北京54基准面 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 定名为1954年北京坐标系 因此 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 西安80基准面 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 高程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 WGS84基准面 WGS1984基准面采用WGS84椭球体 它是一地心坐标系 即以地心作为椭球体中心 目前GPS测量数据多以WGS1984为基准 椭球体和大地基准面 常用的地理坐标系统 北京54坐标系 参心大地坐标系 采用克拉索夫斯基椭球参数 a 6878245m 扁率 1 298 3 大地原点是原苏联的普尔科沃 大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准 高程异常是以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为水准起算值 按我国天文水准路线推算出来的 西安80坐标系 属参心大地坐标系 采用既含几何参数又含物理参数的四个椭球基本参数 数值采用1975年大地测量学联合会 IUG 第16届大会上的推荐值 大地原点定在我国中部地区的陕西省泾阳县永乐镇 简称西安原点 大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准 常用的地理坐标系统 WGS84坐标系 地心坐标系 坐标原点为地球的质心 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 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 参考椭球体采用1975年国际大地测量协会公布的WGS84椭球体 投影坐标系统 地图投影 是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系 实质是利用一定得数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上 投影坐标系统 实质上是平面坐标系统 地图单位通常为米 球面坐标 平面直角坐标 高斯 克吕格投影 高斯 克吕格投影 又叫横轴墨卡托投影 TransverseMercator 亦称等角横切椭圆柱投影 即假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线 按规定投影条件 将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上 并将此圆柱面展为平面 即得本投影 变形特征 投影带中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线 且为投影对称轴 投影具有等角性质 中央经线投影后保持长度不变 该投影中央子午线没有任何变形 除此线上长度比为1外 其它任何点长度比 1 离中央经线愈远 变形愈大 故必须采用分带投影加以限制 长度比等变形线平行于中央轴子午线 高斯 克吕格投影 高斯 克吕格投影的分带 高斯 克吕格投影 6度带是从0度子午线开始 自西向东每隔经差6为一投影带 全球分为60带 各带的带号用自然序数1 2 3 60表示 即以东经0 6为第一带 其中央经线为3E 东经6 12为第二带 其中央经线为9E 其余类推 6度带中央子午线计算公式 中央子午线L 6 N 1 3 N 当地经度 6 N值不进行四舍五入 只取整数部分 N 1 即为6度带的带号 如广州的经度为E113度15分 则为第19带 中央经线为E111 3度带是在6度带的基础上分成的 它的中央子午线与6度带的中央子午线以及分带子午线重合 3度带是从东经1度30分的经线开始 每隔3度为一带 全球划分为120个投影带 3度带中央子午线计算公式 中央子午线L 3 N N 当地经度 3 N值进行四舍五入后即为3度带的带号 如广州的经度为E113度15分 则为第38带 中央经线为E114 我国规定1 1万 1 2 5万 1 5万 1 10万 1 25万 1 50万比例尺地形图 均采用高斯 克吕格投影 小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影 又叫兰勃特投影 LambertConformalConic 1 2 5万至1 50万比例尺地形图采用经差6度分带 1 1万比例尺地形图采用经差3度分带 通用横轴墨卡托投影 通用横轴墨卡托 UniversalTransverseMercator UTM 投影 是横轴等角割圆柱投影 于1936年由国际测量与地球物理协会建立的 为许多国家以及国际制图组织所采用 对于制作比例尺是1 2 5万以及更大的区域地图来说 U