A. 什麼時候用地理坐標系,什麼時候用投影坐標系.地理出
地理坐標系(Geographic Coordinate System),是使用三維球面來定義地球表面位置,以實現通過經緯度對地球表面點位引用的坐標系。一個地理坐標系包括角度測量單位、本初子午線和參考橢球體三部分。
B. 地理坐標的種類
地理坐標
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地理坐標是用緯度、經度表示地面點位置的球面坐標。地理坐標系以地軸為極軸,所有通過地球南北極的平面均稱為子午面。地理坐標,就是用經緯度表示地面點位的球面坐標。在大地測量學中,對於地理坐標系統中的經緯度有三種提法:天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。[1]
中文名
地理坐標
外文名
Geographic Coordinates
適用學科
大地測量學
應用領域
測繪科學與技術
組成要素
緯度,經度
快速
導航
分類
應用
定義
子午面與地球橢球面的交線,稱為經線或子午線。國際上統一規定以通過英國倫敦格林威治天文台的經線為起始經線(0°),也叫本初子午線。從起始經線開始,向東、西各以180°計算,向東稱東經,向西稱西經。所有通過地軸的平面,都和地球表面相交而成為(橢)圓,這就是經線圈,每個經線圈都包括兩條相差180度的經線。所有經線都在兩極交會,呈南北方向,長度也彼此相等。經差1°在赤道上的緯線長約111km[2] 。
所有垂直於地軸的平面與地球橢球面的交線,稱為緯線。赤道緯度為零,赤道以北為北緯,以南為南緯,向北向南各分90°。緯度不同的緯線長度不相等。經差1°的緯線弧長為111cosB(km),式中B為緯度[2] 。
經緯線相互交織構成經緯網,以經度、緯度表示地面上點的位置的球面坐標稱為地理坐標。例如:我國首都北京位於北緯40度和東經116度的交點附近,昆明位於北緯25度和東經103度的交點附近。
由地球橢球體上任一點引一垂直於該點地平線的直線,其與赤道面相交所構成的夾角稱為地理緯度。任一點所在經線圈與起始經線圈間的夾角稱為該點的地理經度。地球上或地圖上的點位表示為M(L,B)。在地圖上以內圖廓和經緯網(或分度帶)形式表示。在大於1∶10萬地形圖上,地理坐標網以圖廓形式表現,圖廓四角注記經緯度數值,內外圖廓間繪有分度帶。在小比例尺地圖上和小於1∶20萬地形圖上,一般都直接繪有地理坐標網,並注有相應的經緯度數值,以此確定地區或地面點的地理位置。
分類
地理坐標分為天文坐標系、大地坐標系與地心坐標系。
(1)天文坐標系
天文坐標系是以鉛垂線為基準、以大地水準面為基準面建立的坐標系,它以天文經緯度(λ,ψ)表示地面點在大地水準面上的位置,其中天文經度λ是觀測點天頂子午面與格林尼治天頂子午面間的二面角,地球上定義為本初子午面與觀測點之間的二面角;天文緯度ψ定義為鉛垂線與赤道平面間的夾角。
(2)大地坐標系
大地坐標系是以橢球面法線為基準線,以參考橢球面為基準面建立的坐標系,它以大地坐標(L,B,h)表示地面點在參考橢球面上的位置,其中大地經度L為參考橢球面上某點的大地子午面與本初子午面間的二面角,大地緯度B為參考橢球面上某點的法線與赤道平面的夾角,北緯為正,南緯為負;為h為大地高,即從觀測點沿橢球法線方向到橢球面的距離[3] 。我國常用坐標系為1954北京坐標系、1980國家大地坐標系以及2000國家大地坐標系(CGCS2000)。
(3)地心坐標系
地心坐標系是地固坐標系的一種,是指以總地球橢球為基準、原點與質心重合的坐標系,它與地球體固連在一起,與地球同步運動。[3] 它以(L,B)來表示點的位置,其中L為地心經度,與大地經度一致;B為地心緯度,指參考橢球面上觀測點與橢球質心或中心連線與赤道面之間的夾角。
應用
隨著高科技的發展,人們對確定空中目標位置的准確性提出了更高的要求,例如雷達監測目標位置的地理坐標已經廣泛應用於各種科技領域。然而在實際應用中,針對不同的設計計算需求,結合各種坐標系的特點,必須對地理坐標進行轉換,以便於利用和進行輔助決策。例如,在大地測量學中,常用天文經緯度定義地理坐標;地圖學中以大地經緯度定義地理坐標,而在地圖學研究及地圖學的小比例尺制圖中,通常將橢球體當成正球體,採用地心經緯度。
參考資料
[1] 朱良 韓雪培.新編地圖學教程.高等教育出版社,2008.4
[2] 王光霞.地圖設計與編繪.測繪出版社,2011年
[3] 孔祥元,郭際明,劉宗泉.大地測量學基礎.武漢大學出版社,2016年
C. 地理坐標系與直角坐標系,在gis中應如何選擇使用
要明白這個問題,首先需要明白,地理坐標系和投影坐標系(直角坐標系)的區別。地理坐標系,是以經緯度為地圖的存儲單位的,很明顯是球面坐標系統。而投影坐標系(直角坐標系)則是球面(地理坐標系)轉投到平面上的直角坐標系。對應的應用選擇也就很明了了。
球面和平面。呵呵,謝謝採納~~有什麼不懂的,歡迎追問~(*^__^*) 嘻嘻……
D. 什麼時候用地理坐標系,什麼時候用投影坐
在野外用地理坐標系,整理資料包括剖面還有儲量計算什麼,都要投影。
地理坐標系:為球面坐標。 參考平面地是橢球面,坐標單位:經緯度;
投影坐標系:為平面坐標。參考平面地是水平面,坐標單位:米、千米等;
地理坐標轉換到投影坐標的過程可理解為投影。(投影:將不規則的地球曲面轉換為平面)
E. 地圖數學基礎的地球坐標系與大地定位
地球表面上的定位問題,是與人類的生產活動、科學研究及軍事國防等密切相關的重大問題。具體而言,就是球面坐標系統的建立。 用經緯度表示地面點位的球面坐標。
① 天文經緯度:
表示地面點在大地水準面上的位置,用天文經度和天文緯度表示。
天文經度:觀測點天頂子午面與格林尼治天頂子午面間的兩面角。在地球上定義為本初子午面與觀測點之間的兩面角。
天文緯度: 在地球上定義為鉛垂線與赤道平面間的夾角。
② 大地經緯度:
表示地面點在參考橢球面上的位置,用大地經度 、大地緯度和大地高表示。
大地經度 :指參考橢球面上某點的大地子午面與本初子午面間的兩面角。東經為正,西經為負。
大地緯度 :指參考橢球面上某點的垂直線(法線)與赤道平面的夾角。北緯為正,南緯為負。
③ 地心經緯度:
即以地球橢球體質量中心為基點,地心經度同大地經度,地心緯度是指參考橢球面上某點和橢球中心連線與赤道面之間的夾角。
在大地測量學中,常以天文經緯度定義地理坐標。
在地圖學中,以大地經緯度定義地理坐標。
在地理學研究及地圖學的小比例尺制圖中,通常將橢球體當成正球體看,採用地心經緯度。 1.中國的大地坐標系
中國1952年前採用海福特(Hayford)橢球體 ;
1953—1980年採用克拉索夫斯基橢球體(坐標原點是前蘇聯玻爾可夫天文台) ;
自1980年開始採用 GRS 1975(國際大地測量與地球物理學聯合會 IUGG 1975 推薦)新參考橢球體系,並確定陝西涇陽縣永樂鎮北洪流村為「1980西安坐標系」大地坐標的起算點。
2.中國的大地控制網
由平面控制網和高程式控制制網組成,控制點遍布全國各地。
平面控制網 : 按統一規范,由精確測定地理坐標的地面點組成,由三角測量或導線測量完成,依精度不同,分為四等。
高程式控制制網 : 按統一規范,由精確測定高程的地面點組成,以水準測量或三角高程測量完成。依精度不同,分為四等。
中國高程起算面是黃海平均海水面。
1956年在青島觀象山設立了水準原點,其他各控制點的絕對高程均是據此推算,稱為1956年黃海高程系。
1987年國家測繪局公布:啟用《1985國家高程基準》取代《黃海平均海水面》,其比《黃海平均海水面》上升29毫米。
F. 地理坐標系和大地坐標系的區別
一、性質不同
1、地理坐標系(GeographicCoordinateSystem),是使用三維球面來定義地球表面位置,以實現通過經緯度對地球表面點位引用的坐標系。
2、大地坐標系是大地測量中以參考橢球面為基準面建立起來的坐標系。
二、作用不同
1、地理坐標系:定義了地表點位的經緯度,並且根據其所採用的參考橢球體參數還可求得點位的絕對高程值。
2、大地坐標系:是大地測量的基本坐標系,它是大地測量計算,地球形狀大小研究和地圖編制等的基礎。
(6)什麼時候採用地理坐標擴展閱讀
我國大地坐標系經歷了幾次重要變化。
1、建國初期,為滿足國家經濟建設和國防建設的急需,在天文大地網邊布設邊平差的基礎上建立了1954北京坐標系。
2、20世紀80年代,在全國天文大地網整體平差的基礎上建成了1980西安坐標系。
3、20世紀末至21世紀初,在中國地殼運動觀測網路、全國UPS一/二級網和全國UPSA/B級網等整體平差的基礎上又建成了新一代國家大地坐標系—2000中國大地坐標系。
G. 什麼時候用地理坐標系,什麼時候用投影坐標系。
投影坐標系或者地理坐標系在你出圖的效果上體現不出來的,選擇坐標系要看你應用的需求了
H. 測量學中常用的坐標系統有哪些
1、地理坐標系:
(1)天文地理坐標系(2)大地地理坐標系
2、地心坐標系
3、平面直角坐標系:
(1)高斯平面直角坐標(2)獨立平面直角坐標(3)建築坐標系
4、大地坐標系:
(1)1954北京坐標系,我國採用(2)1980年國家大地坐標系,我國採用)
5、直角坐標系:
(1)高斯坐標系(面積較大的范圍)(2)獨立坐標系(面積較小的范圍)
測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面(包括空中、地下和海底)點位的科學,是研究對地球整體及其表面和外層空間中的各種自然和人造物體上與地理空間分布有關的信息進行採集處理、管理、更新和利用的科學和技術。就是確定空間點的位置及其屬性關系。
(8)什麼時候採用地理坐標擴展閱讀:
測量學是研究對地球整體及其表面和外層空間中的各種自然和人造物體上與地理空間分布有關的信息進行採集處理、管理、更新和利用的科學和技術。
它的主要任務有三個方面:
一、是研究確定地球的形狀和大小,為地球科學提供必要的數據和資料。
二、是將地球表面的地物地貌測繪成圖。
三、是將圖紙上的設計成果測設至現場。
參考資料來源:網路-測量學