坐标系统

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坐标系统坐标系统是描述物质存在的空间位置(坐标)的参照系,通过定义特定基准及其参数形式来实现。坐标是描述位置的一组数值。按坐标的维度一般分为一维坐标(公路里程碑)和二维(笛卡尔平面直角坐标、高斯平面直角坐标)、三维坐标(大地坐标、空间直角坐标)。为了描述或确定位置,必须建立坐标系统,坐标只有存在于某个坐标系统才有实际的意义与具体的位置。目录1 概述2 全球坐标3 笛卡尔系4 高斯投影5 UTM系6 GIS系1概述编辑本段回目录平面位置,例如经度和纬度,称做2维坐标,至少需要3颗GPS卫星的数据来定位2维坐标。如果因为树木、山峰或建筑物挡住了卫星,你可能只能得到2维坐标。纬度、经度和高度称为3维坐标,确定它需要至少4颗卫星。几乎所有GPS接收器都提供3维坐标做为标准。坐标系统将整个地表或某一部分投影到平面后,为了在地图上准确地定位,必须使用坐标系统。一般说来,全球、2维(且/或)3维坐标系统是有区别的。地球是一个球体,球面上的位置,是以经纬

度来表示,它称

为“球面坐标系统”或“地理坐标系统”。在球面上计算角度距离十分麻烦,而且地图是印刷在平面纸张上,要将球面上的物体画到纸上,就必须展平,这种将球面转化为平面的过程,称为“投影”。经由投影的过程,把球面坐标换算为平面直角坐标,便于印刷与计算角度与距离。由于球面无法百分之百展为平面而不

变形,所以除了地球仪外,所有地图都有某些程度的变形,有些可保持面积不变,有些可保持方位不变,视其用途而定。国际间普遍采用的一种投影,是即横轴墨卡托投影(TransverseMecatorProjection),又称为高斯-克吕格投影(Gauss-KrugerProjection),在小范

围内保持形状不变,对于各种应用较为方便。可以想象成将一个圆柱

体横躺,套在地球外面,再将地表投影到这个圆柱上,然后将圆柱体展开成平面。圆柱与地球沿南北经线方向相切,这条切线称为“中央经线”。为了在地图上用数字来确定某个位置,需要使用笛卡尔坐标,它的y轴正向指向东,x轴正向指向北。原点在各个系统中有不同的定义,GRASS通常在左下角。与地理和地心坐标不同,坐标只在一定的范围内有效(如一个经度带)。众多的坐标系统正在广泛地使用。除了原点和单位的不同,椭球和投影的不同也是很根本的。这就使得坐标转换通常只能通过复杂的运算来完成。常见的三维坐标系统有高斯-克吕格坐标系统和U

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