地理坐標與地圖投影的原理

地理坐標與地圖投影的原理第一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日主要內(nèi)容GIS基本概念1.GIS坐標2.GIS數(shù)據(jù)3.GIS空間分析4.第二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS基本概念什么是GIS?GIS是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機編程為平臺的全球空間分析技術(shù)，這是GIS的本質(zhì)，也是核心。

第三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS基本概念什么是GIS空間（or地理空間）?根據(jù)應(yīng)用需求，對真實世界的一個抽象和簡化

第四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS基本概念真實世界-->GIS空間第五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS空間是由空間實體（Entity，Object）組成?？臻g實體指在地球上分布的地理現(xiàn)象和地理過程。在二維GIS空間中，空間實體分為點、線、面三大類。GIS基本概念第六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日點（Point）特征：有位置信息，無長度、面積屬性GIS基本概念第七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日線（Line,Arc）特征：有位置，長度屬性；無面積屬性特殊情況：首尾相接的線是“環(huán)”GIS基本概念第八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日面（Polygon）特征：有位置，長度，面積屬性。特殊情況：中間有“洞”GIS基本概念第九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的基本特征1空間特征（定位數(shù)據(jù)） 表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，一般以坐標數(shù)據(jù)表示GIS基本概念第十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的基本特征

2屬性特征（非定位數(shù)據(jù)） 表示實際的現(xiàn)象或特征的信息，例如變量、級別、數(shù)量特征和名稱等等GIS基本概念第十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的基本特征

3時間特征（時間尺度） 指現(xiàn)象或物體隨時間的變化情況，其變化的周期有超短期的、短期的、中期的、長期的等等GIS基本概念第十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間數(shù)據(jù)的基本特性[JackDangermond,1984]GIS基本概念第十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的表達方式（symbol）點GIS基本概念第十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的表達方式（symbol）線GIS基本概念第十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日空間實體的表達方式（symbol）面GIS基本概念第十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日主要內(nèi)容GIS基本概念1.GIS坐標2.GIS數(shù)據(jù)3.GIS空間分析4.第十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日作用：對地球的位置進行精確定位。GIS空間數(shù)據(jù)的構(gòu)成單元。GIS坐標第十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日坐標1（直角坐標）：40402130.04,3539216.4,101.0坐標2（經(jīng)緯度坐標）：121.9469232,46.5089274,251.0GIS坐標怎樣認識它們？有何意義？內(nèi)涵？第十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標認清GIS坐標=理解與分清以下概念：大地水準面、似大地水準面(geoid)參考橢球體(ellipsoid)大地基準面(Geodeticdatum)大地坐標系(geodeticcoordinate

system)坐標經(jīng)緯度坐標投影坐標（平面直角）第二十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球自然表面第二十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的物理表面——大地水準面第二十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球表面大地水準面地球的物理表面——大地水準面第二十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的物理表面——大地水準面第二十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日陸地上，大地水準面無法直接測出真值只有用一個近似值稱為似大地水準面“似大地水準面精化”就是使其無限接近大地水準面，越接近精度越高地球的物理表面——大地水準面第二十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日通常，GIS中大地水準面（似大地水準面）是高程的起算面。地球的物理表面——大地水準面第二十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的數(shù)學表面——地球橢球體第二十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的數(shù)學表面——地球橢球體第二十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的數(shù)學表面——地球橢球體第二十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地球的數(shù)學表面——地球橢球體第三十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日通常，GIS中的平面坐標（X，Y或者經(jīng)度、維度）都是基于地球橢球體的。地球的數(shù)學表面——地球橢球體第三十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日大地基準面地球橢球體是非常接近大地水準面的曲面。不同地域、不同國家的大地水準面起伏情況不一樣。每個國家會根據(jù)自己的情況，通常采用與本國區(qū)域內(nèi)的大地水準面最為接近的地球橢球體來作為本國地理坐標的基礎(chǔ)，這便產(chǎn)生了大地基準面。第三十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日大地基準面又稱大地基準面第三十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日大地基準面（Geodeticdatum）為最密合部分或全部大地水準面的地球橢球體。它由橢球體本身及橢球體和地表上一點視為原點間之關(guān)系來定義。此關(guān)系能以6個量來定義，通常（但非必然）是大地緯度、大地經(jīng)度、原點高度、原點垂線偏差之兩分量及原點至某點的大地方位角。大地基準面第三十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日大地坐標系=大地基準面+高程基準大地坐標系第三十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日大地坐標系第三十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日總結(jié)第三十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日主要內(nèi)容GIS基本概念1.GIS坐標2.GIS數(shù)據(jù)3.GIS空間分析4.第三十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日第三十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日第四十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——地理坐標GIS坐標高程平面坐標地理坐標（經(jīng)緯度）直角坐標（地圖投影）正高正常高大地高第四十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——地理坐標第四十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——地理坐標第四十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——地理坐標第四十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——地理坐標第四十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日GIS坐標——投影坐標1地圖投影的概念地圖投影就是在球面與平面之間建立其經(jīng)緯度與直角坐標函數(shù)關(guān)系的數(shù)學方法2地圖投影的變形3地圖投影的分類第四十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日第四十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地圖投影是在幾何投影的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的平面球面F（，）＝f（x,y）地圖投影的實質(zhì)就是球面上的經(jīng)緯網(wǎng)按照一定的數(shù)學法則轉(zhuǎn)移到平面圖紙上。GIS坐標——投影坐標第四十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日變形是必然的－－球面不可展變形的分類長度變形（主比例尺與局部比例尺）、面積變形、角度變形變形的表示變形橢圓、等變形線GIS坐標——投影坐標第四十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日按承影面的形狀分為：方位投影（平面投影）、圓錐投影、園柱投影按變形性質(zhì)分為：等積投影、等角投影、任意投影按承影面與地軸的關(guān)系分為：正軸投影、橫軸投影、斜軸投影按承影面與地表的關(guān)系分為：切投影、割投影GIS坐標——投影坐標第五十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日投影分類示意圖NSNSNS

正軸切園柱投影

橫軸割園柱投影

斜軸切方位投影第五十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日等積投影、等角投影、等距投影形狀不變面積不變特定方向距離不變第五十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日地圖投影幾何非幾何圓柱方位圓錐偽圓錐偽圓柱偽方位多圓錐橫軸斜軸正軸等積等距等角切割投影分類示意圖第五十三頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日簡單投影

所謂簡單投影是指繼承了幾何投影的基本特征，經(jīng)緯網(wǎng)形狀簡單、變形規(guī)律亦不復雜的投影。1方位投影2圓錐投影3圓柱投影第五十四頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1方位投影

方位投影以平面為投影。第五十五頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日2圓錐投影第五十六頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日3、圓柱投影3圓柱投影第五十七頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日中央經(jīng)線(central_meridian):105.000000000000000參考橢球長半軸(major_axis):6378137.000000000000000參考橢球短半軸(minor_axis):6356752.314199999900000東偏移(false_easting):500000.000000000000000北偏移(false_northing):0.000000000000000起始緯度(origin_latitude):0.000000000000000投影類型(type):TransMercatorProjection其它參數(shù)：。。。地圖投影的基本參數(shù)第五十八頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日doublea;doubleb;doubleOrigin_Latitude;doubleCentral_Meridian;doubleFalse_Easting;doubleFalse_Northing;doubleScale_Factor面向?qū)ο蠓椒ū磉_投影ClassMyTransMercatorProjection成員變量：方法：forward(參數(shù))//正變換：從經(jīng)緯度->直角坐標

inverse(參數(shù))//逆變換：從直角坐標->經(jīng)緯度第五十九頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日我國常用投影： 高斯—克呂格投影（橫軸墨卡托投TM）等角橫切圓柱投影我國常用投影第六十頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日我國常用投影投影分帶：第六十一頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日投影分帶：我國常用投影第六十二頁，共六十六頁，編輯于2023年，星期日1.正高是以大地水準面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的正高是該點到通過該點的鉛垂線與大地水準面的交點之間的距離，正高用符號Hg表示。2.正常高是以似大地水準面為基準的高程系統(tǒng)。某點的正常高是該點到通過該點的鉛垂線與似大地水準面的交點之間的距離，正常高用Hr表示。3.大地高是以參考橢球面為基準面的高程系統(tǒng)。某點的大地高是該點到通過該點的參考橢球的法線與參考橢球面的交點間的距離。大地高也稱為橢球高，大地高一般用符號H表示。大地高是一個純幾何量，不具有物理意義，同一個點，在不同的基準下，具有不同的大地高。/s/blog_4b700c4c0100r4yo.htmlG