如何进行地理坐标系定义

⑴ 地理坐标系和大地坐标系的区别

一、性质不同

1、地理坐标系（GeographicCoordinateSystem），是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。

2、大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。

二、作用不同

1、地理坐标系：定义了地表点位的经纬度，并且根据其所采用的参考椭球体参数还可求得点位的绝对高程值。

2、大地坐标系：是大地测量的基本坐标系，它是大地测量计算，地球形状大小研究和地图编制等的基础。

(1)如何进行地理坐标系定义扩展阅读

我国大地坐标系经历了几次重要变化。

1、建国初期，为满足国家经济建设和国防建设的急需，在天文大地网边布设边平差的基础上建立了1954北京坐标系。

2、20世纪80年代，在全国天文大地网整体平差的基础上建成了1980西安坐标系。

3、20世纪末至21世纪初，在中国地壳运动观测网络、全国UPS一/二级网和全国UPSA/B级网等整体平差的基础上又建成了新一代国家大地坐标系—2000中国大地坐标系。

⑵ 用坐标表示地理位置 地理坐标怎么表示

（1）选择一个适当的参照点为原点建立直角坐标系，并确定x轴、y轴的正方向；

（2）根据具体问题确定适当的比例尺在坐标轴上标出长度单位；

（3）在坐标平面内画出这些点，并写出各点的坐标和各个地点的名称。

地理坐标是用纬度、经度表示地面点位置的球面坐标。地理坐标系以地轴为极轴，所有通过地球南北极的平面均称为子午面。

地理坐标，就是用经纬度表示地面点位的球面坐标。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种提法：天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

(2)如何进行地理坐标系定义扩展阅读：

一、地理坐标定义：

子午面与地球椭球面的交线，称为经线或子午线。国际上统一规定以通过英国伦敦格林威治天文台的经线为起始经线（0°），也叫本初子午线。

从起始经线开始，向东、西各以180°计算，向东称东经，向西称西经。所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为（椭）圆，这就是经线圈，每个经线圈都包括两条相差180度的经线。所有经线都在两极交会，呈南北方向，长度也彼此相等。经差1°在赤道上的纬线长约111km。

所有垂直于地轴的平面与地球椭球面的交线，称为纬线。赤道纬度为零，赤道以北为北纬，以南为南纬，向北向南各分90°。纬度不同的纬线长度不相等。经差1°的纬线弧长为111cosB（km），式中B为纬度。

经纬线相互交织构成经纬网，以经度、纬度表示地面上点的位置的球面坐标称为地理坐标。例如：我国首都北京位于北纬40度和东经116度的交点附近，昆明位于北纬25度和东经103度的交点附近。

由地球椭球体上任一点引一垂直于该点地平线的直线，其与赤道面相交所构成的夹角称为地理纬度。任一点所在经线圈与起始经线圈间的夹角称为该点的地理经度。

地球上或地图上的点位表示为M（L,B）。在地图上以内图廓和经纬网（或分度带）形式表示。在大于1∶10万地形图上，地理坐标网以图廓形式表现，图廓四角注记经纬度数值，内外图廓间绘有分度带。

在小比例尺地图上和小于1∶20万地形图上，一般都直接绘有地理坐标网，并注有相应的经纬度数值，以此确定地区或地面点的地理位置。

二、分类：

（1）天文坐标系

天文坐标系是以铅垂线为基准、以大地水准面为基准面建立的坐标系，它以天文经纬度（λ,ψ）表示地面点在大地水准面上的位置。

其中天文经度λ是观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的二面角，地球上定义为本初子午面与观测点之间的二面角；天文纬度ψ定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。

（2）大地坐标系

大地坐标系是以椭球面法线为基准线，以参考椭球面为基准面建立的坐标系，它以大地坐标（L,B,h）表示地面点在参考椭球面上的位置。

其中大地经度L为参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的二面角，大地纬度B为参考椭球面上某点的法线与赤道平面的夹角，北纬为正，南纬为负。

为h为大地高，即从观测点沿椭球法线方向到椭球面的距离。我国目前常用坐标系为1954北京坐标系、1980国家大地坐标系以及2000国家大地坐标系（CGCS2000）。

（3）地心坐标系

地心坐标系是地固坐标系的一种，是指以总地球椭球为基准、原点与质心重合的坐标系，它与地球体固连在一起，与地球同步运动。

它以（L,B）来表示点的位置，其中L为地心经度，与大地经度一致；B为地心纬度，指参考椭球面上观测点与椭球质心或中心连线与赤道面之间的夹角。

⑶ 常用地理坐标系及转换

国家地理坐标系也基于当时的时代背景，也经历了一个发展演变的过程，从1954北京坐标系→西安80坐标系→2000国家大地坐标系。这些坐标系的参数在ArcGIS中都可以查看到。

国家现在要求2018年7月1日起，我国自然资源系统一律采用2000国家大地坐标系，同时也公布了其他坐标系与2000国家大地坐标系转换的标准。
（1）、全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；
（2）、省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型；
（3）、独立平面坐标系统可采用平面四参数模型或多项式回归模型。

此时不需要转换参数，直接使用ArcGIS内置的工具即可完成。
打开【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→要素→投影】工具，在弹出的对话框中进行设置，选择要转换的数据集或要素，并设置输出坐标系即可。
设置完成后，在对话框下面的【地理坐标变换】栏处，系统会自动加载变换参数，点击确定，完成坐标系转换。

打开【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→创建自定义地理（坐标）变换】工具，在弹出的对话框中进行相关设置：

设置完成之后，在参数栏中列出需要我们输入的七个参数值，此时需要借助其他工具得到参数值，这里使用 COORD GM 软件。

因为在现在系统自带的椭球中没有CGCS2000，需要我们自己添加，单击【文件→椭球管理】，在椭球管理对话框中添加我们需要的椭球体，点击添加，可以看到在在左侧的椭球列表中，就有了我们需要的椭球体名称。

另外还需要设置一下 地图投影 ，单击【设置→地图投影】，在弹出的对话框中进行设置（这里选择自定义高斯投影，中央子午线设置为120E）。

接着就可以进行七参数计算了，单击【设置→计算七参数】，在弹出的对话框中，分别输入三组源坐标点和相对应的目标坐标点，输入完成之后点击计算即可得到七参数。

不过使用 COORD GM 软件计算得到的结果是以弧度为单位的，而ArcGIS中是以秒为单位的，所以需要将 COORD GM 软件得到的参数进行一下转换。

然后后转换后得到的参数，输入ArcGIS中创建自定义地理（坐标）变换窗口中的参数栏，点击确定，完成自定义坐标转换工具，然后使用【工具箱→Data Management Tools→投影与变换→要素→投影】工具完成坐标转换。

⑷ 地理坐标是如何建立的

地理坐标是用经度、纬度表示地面点位置的球面坐标。地理坐标系以地轴为极轴，所有通过地球南北极的平面，均称为子午面。子午面与地球椭球面的交线，称为子午线或经线。所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为（椭）圆，这就是经线圈。一条经线是一个半（椭）圆弧。所有垂直于地轴的平面与地球椭球面的交线，称为纬线。纬线是半径不同的圆，其中半径最大的纬线称为赤道。在地球仪上，通过伦敦格林威治天文台原址的那条经线称为0度经线，也叫本初子午线。在地球仪上，同赤道平行的线叫纬线，纬线指示东西方向，所有纬线长度不相等，纬线标注的度数就是纬度；赤道纬度为零，赤道以北为北纬，以南为南纬。在地球仪上，经纬线相互交织构成经纬网，用经度、纬度表示地面上点的位置叫地理坐标。例如：我国首都北京位于北纬40度和东经116度的交点附近，昆明位于北纬25度和东经103度的交点附近。纬度是地理坐标中的横坐标，经度是纵坐标。
由地球椭球体上任一点M，引一垂直于点M地平线的直线，其与赤道面相交所构成的夹角称地理纬度。以赤道为0°，向北、南两极各以90°计算，向北称北纬，向南称南纬。M点经线面与起始经线面间的夹角称为地理经度。以起始经线为0°，国际上统一规定以通过英国伦敦格林威治天文台的经线为起始经线，向东、西各以180°计算，向东称东经，向西称西经。地球上或地图上的点位表示为M（，λ）。在地图上以内图廓和经纬线网（或分度带）形式表示。在＞1∶10万地形图上，地理坐标网以图廓形式表现，图廓四角注记经纬度数值，内外图廓间绘有分度带。在小比例尺地图上和＜1∶2O万地形图上，一般都直接绘有地理坐标网，并注有相应的经纬度数值。以此确定地区或地面点的地理位置。
[编辑本段]纬度与纬线

地球南北极的连线是地球自转的轴线，即地轴。地轴的重点叫地心。通过地心并和地轴垂直的平面与地表相交而成的圆是赤道。赤道把地球分为北半球和南半球。所有与地轴垂直的面，都和地表相交而成圆，就是纬线，所有纬线都相互平行。赤道是最大的纬圈，由此向北挪南，纬圈半径都有规律地减小。按下列公式很容易求出不同纬度上经度1度的弧长L L=111.2 * cosφ（km）
[编辑本段]经线与经度

所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为圆，这就是经线圈。每个经线圈都包括两条相差180度的经线，一条经线则只是一个半圆弧。所有经线都会在两极交会，所有经线都呈南北方向，长度也彼此相等。由经线和危险构成的经纬网，是地理坐标的基础。

地理坐标及其确定例析

用地理经度和地理纬度表示地面上点的位置的球面坐标叫地理坐标。地理坐标是中学地理的重要内容，高考地理试题屡有涉及。因此掌握其确定方法非常必要，下面例析几种常见的确定某点的地理坐标的方法。

一、用经纬网确定某点的地理坐标

例1：下图中甲、乙的地理坐标各是

A.甲（70°E、20°S），乙（110°W、40°S） B.甲（70°E、20°S），乙（110°W、40°N）

C.甲（70°W、20°N），乙（110°E、40°S） D.甲（70°W、20°S），乙（110°E、40°N）

解析：从选项看，经纬度数都是相同的，所以只需判断出南北纬和东西经即可。根据“南大南纬，东大东经”的规律，甲图中纬度向南增大为南纬，经度向西增大的为西经；乙图中纬度向北增大为北纬，经度向东增大为东经。因此该题正确答案为D。

二、利用光照图确定某点的地理坐标

例2：某同学在北半球P地利用日影测当地的经纬度，当P地竖直的竹竿影子朝正北时，北京时间正好是14时40分，P地太阳光线与地平面之间的交角为70°，该日全球的昼夜状况如图（图中阴影部分表示黑夜），P地的地理坐标为

A.120°E，43°26’N B.80°E，40°N

C.160°E，50°N D.80°E，23°26’N

解析：当P地竖直的竹竿影子朝正北时，该地地方时为12时，与北京时间14时40分相差2时40分，可知P地的经度为80°E；又从该日全球的昼夜状况图可知，该日太阳直射20°N， 而P地太阳光线与地平面之间的交角为70°，说明P地的正午太阳高度为70°，根据P地和20°N的正午太阳高度差等于两地纬度差可计算出P地的纬度是0°或40°N，所以该题选择B。

三、物体的影子和正午太阳高度确定某点的地理坐标

例3：夏至日北京时间下午1时整，我国某中学地理兴趣小组在某地观测到旗杆的影长最短，并测得太阳光线与地平面的夹角约为73．5°。该地的地理坐标是

A.7°56′N 105°E B.39°56′N 135°E

C.39°56′N 105°E D.79°56′N 135°E

解析：由于当地观测到旗杆的影子最短，应是当地正午时分，即地方时12点整。结合此时北京时间是13时，可以推算出该地的经度是105°E。而该地纬度可以通过当时正午时太阳光线与地面的夹角为73．5°,算出当地的纬度是39°56′N。

四、利用北极星的高度和北京时间确定某点的地理坐标

例4：某天文兴趣小组在M地用量角器测得北极星的高度(如下图所示)。次日，当太阳位于M地的正南方时，收音机里传出“现在是北京时间14点整”。那么，M地的地理坐标是

A.36°34′N，90°E B.60°N，150°E

C.30°N， 90°E D.53°26′N，150°E

解析：先根据北极星的地平高度，求得当地纬度是北纬30°（只有在北半球才可以见到北极星，且北极星的高度等于当地的地理纬度）；再根据当太阳位于M地正南方时（当地地方时12点），北京时间为14点，计算出该地经度为90°E。

五、利用正午太阳高度和北京时间确定某点的地理坐标

例5：某校地学小组外出考察，如右图所示。在a地正午太阳高度最大时，用量角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为18时20分（北京时间）。a地的地理坐标为

A.21°E、36°34′S B.25°E、53°26′N
C.21°E、53°26′S D.25°E、36°34′N

解析：根据a地正午太阳高度最大时，可知a地地方时为12点，北京时间18时20分，计算出该地经度为25°E。再根据此时a地正午太阳高度为60°，可计算出a地的纬度是6°34′S 或53°26′N，选项里没有6°34′S，所以选择B。

六、利用地理界线确定某点的地理坐标

例6：某地以东是西半球，以西是东半球，以北有极昼极夜现象，以南是北温带，该地的地理坐标是

A．23.5°S，180° B．66.5°N，160°E

C．23.5°N，160°E D．66.5°S，20°W

解析：160°E以东是西半球，以西是东半球；66.5°N以北有极昼极夜现象，以南是北温带。所以该地的地理坐标是66.5°N，160°E。

⑸ 地理坐标系的经纬介绍

地理坐标系对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极;过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道;过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统。其以本初子午线为基准，向东，向西各分了180°，之东为东经，之西为西经;以赤道为基准，向南、向北各分了90°，之北为北纬，之南为南纬。
地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。 投影坐标系在二维平面中进行定义。与地理坐标系不同，在二维空间范围内，投影坐标系的长度、角度和面积恒定。投影坐标系始终基于地理坐标系，而后者则是基于球体或旋转椭球体的。
在投影坐标系中，通过格网上的 x,y 坐标来标识位置，其原点位于格网中心。每个位置均具有两个值，这两个值是相对于该中心位置的坐标。一个指定其水平位置，另一个指定其垂直位置。这两个值称为 x 坐标和 y 坐标。采用此标记法，原点坐标是 x = 0 和 y = 0。
在等间隔水平线和垂直线的格网化网络中，中央水平线称为 x 轴，而中央垂直线称为 y 轴。在 x 和 y 的整个范围内，单位保持不变且间隔相等。原点上方的水平线和原点右侧的垂直线具有正值;下方或左侧的线具有负值。四个象限分别表示正负 X 坐标和 Y 坐标的四种可能组合。
在地理坐标系中处理数据时，有时用 X 轴表示经度值并用 Y 轴表示纬度值很有用。 地理坐标系 (GCS) 使用三维球面来定义地球上的位置。GCS 往往被误称为基准面，而基准面仅是 GCS 的一部分。GCS 包括角度测量单位、本初子午线和基准面(基于旋转椭球体)。
可通过其经度和纬度值对点进行引用。经度和纬度是从地心到地球表面上某点的测量角。通常以度或百分度为单位来测量该角度。下图将地球显示为具有经度和纬度值的地球。
在球面系统中，水平线(或东西线)是等纬度线或纬线。垂直线(或南北线)是等经度线或经线。这些线包络着地球，构成了一个称为经纬网的格网化网络。
位于两极点中间的纬线称为赤道。它定义的是零纬度线。零经度线称为本初子午线。对于绝大多数地理坐标系，本初子午线是指通过英国格林尼治的经线。其他国家/地区使用通过伯尔尼、波哥大和巴黎的经线作为本初子午线。经纬网的原点 (0,0) 定义在赤道和本初子午线的交点处。这样，地球就被分为了四个地理象限，它们均基于与原点所成的罗盘方位角。南和北分别位于赤道的下方和上方，而西和东分别位于本初子午线的左侧和右侧。
通常，经度和纬度值以十进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进行测量。维度值相对于赤道进行测量，其范围是 -90°(南极点)到 +90°(北极点)。经度值相对于本初子午线进行测量。其范围是 -180°(向西行进时)到 180°(向东行进时)。如果本初子午线是格林尼治子午线，则对于位于赤道南部和格林尼治东部的澳大利亚，其经度为正值，纬度为负值。
用 X 表示经度值并用 Y 表示纬度值可能会有帮助。这样，显示在地理坐标系上定义的数据就如同度是线性测量单位一样。此方法与普通圆柱投影基本相同。
尽管使用经度和纬度可在地球表面上定位确切位置，但二者的测量单位是不同的。只有在赤道上，一经度所表示的距离才约等于一纬度所表示的距离。这是因为，赤道是唯一一条长度与经线相同的纬线。(其半径与球面地球半径相同的圆称为大圆。赤道和所有经线都是大圆。)
在赤道上方和下方，用来定义纬度线的圆将逐渐变小，直到最终在南极点和北极点处变为一个点，所有经线均在此处相交。由于经线沿极点方向逐渐集中，所以一经度所表示的距离最终将减小为零。在 Clarke 1866 旋转椭圆体上，赤道上的一经度等于 111.321 km，而在纬度为 60° 度位置，只有 55.802 km。因为经度和纬度不具有标准长度，所以无法对距离或面积进行精确测量，或者无法很容易地在平面地图或计算机屏幕上显示数据。 垂直坐标系可以定义高度或深度值的原点。与水平坐标系类似，除非要显示数据集或者要将数据集与使用不同垂直坐标系的其他数据合并，否则不需要使用垂直坐标系中的大多数信息。
测量单位可能是垂直坐标系最重要的部分。测量单位始终是线性的(例如，国际英尺或米)。另一个重要部分是 z 值究竟代表高度(高程)还是深度。对于每种类型，z 轴方向分别为正“北”或正“南”。下图显示了两种垂直坐标系：平均海平面和平均低潮面。平均海平面用作高度值的零水平面。平均低潮面则是基于深度的垂直坐标系。
基于高度和深度的垂直坐标系。
基于高度的平均海平面坐标系显示一个 z 值。落到平均海平线以下且以其为参照的任何点都具有负 z 值。平均低潮面具有两个与之关联的 z 值。由于平均低潮面是基于深度的，因此 z 值为正。落到平均低潮面以上且以其为参照的任何点都具有负 z 值。

⑹ 地理坐标系统的名词解释

地理坐标系是用于确定点在地球上位置的坐标系。某一特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。例如，我国1:25 万地形图，其椭球体采用的是1975 年国际大...

⑺ 如何在arcgis中定义地理坐标系

1、首先通过拿到的数据年代，近期的一般都是2000坐标系，查看右下角坐标，可以判断是3度带，代号为40。

⑻ 什么是地理坐标

地理坐标是用经度、纬度表示地面点位置的球面坐标.地理坐标系以地轴为极轴,所有通过地球南北极的平面,均称为子午面.