如何定义未知地图的地理坐标系

A. 地理坐标系是怎么回事

南北方向与相交处的偏离值即为X值，东西方向与相交处的偏离值即为Y值。

东西方向和南北方向的两根射线十字相交,相交处的X和Y值为0（这个点在地理位置上是指定不变的）。

这其实就是运用了数学当中的坐标表示法。

平面坐标系分为三类：

绝对坐标：是以点O为原点，作为参考点，来定位平面内某一点的具体位置，表示方法为：A（X，Y)；

相对坐标：是以该点的上一点为参考点，来定位平面内某一点的具体位置，其表示方法为：A（@△X，△Y)；

相对极坐标：是指出平面内某一点相对于上一点的位移距离、方向好态姿及角度，具体表示方法为：A（@d<α）。

(1)如何定义未知地图的地理坐标系扩展阅读：

地理学上定义的坐标，即地理坐标系（Geographic Coordinate System），是使用三维球面来定义地闭歼球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。

一个点的位置，可以用一组数(有序数组)来描述。例如，在平面上，可以作两条相交的直线l1与l2;过平面上任一点M，作两条直线分别与l1、l2平行且与l2、l1交于P2、P1两点;这样，M点就可以用它沿平行于l1、l2的方向到l2、l1的有向距离P2M、P1M来表示。这两个有向距离，称为点M的坐标，两条直线称为坐标轴，坐标轴的交点称为原点，当两直线相互垂直时，就是平面直角坐标系。

在空间，可以作三个友绝相交平面，空间中任一点M可以用沿着过这点且平行于两相交平面交线之一，到另一平面的有向距离来表示。这三个有向距离，就是空间中一点M的坐标，三个平面称为坐标面，任何两个坐标面的交线，就是坐标轴。三条坐标轴的交点，就是原点。

在阿波罗纽斯的《圆锥曲线论》中，已使用术语“坐标线”。笛卡尔、费马曾多次使用具有原点的基准线，莱布尼兹把纵横的基准线，称为坐标。

参考资料：

坐标（数学名词）_网络

B. 地理的坐标

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。

随着高科技的发展，人们对确定空中目标位置的准确性提出了更高的要求，例如雷达监测目标位置的地理坐标已经广泛应用于各种科技领域。然而在实际应用中，针对不同的设计计算需求，结合各种坐标系的特点，必须对地理坐标进行转换，以便于利用和进行辅助决策。例如，在大地测量学中，常用天文经纬度定义地理坐标；地图学中以大地经纬度定义地理坐标，而在地图学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体，采用地心经纬度。

(2)如何定义未知地图的地理坐标系扩展阅读：

地理坐标分为天文坐标系、大地坐标系与地心坐标系。

（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。

C. 地图数学基础的地球坐标系与大地定位

地球表面上的定位问题，是与人类的生产活动、科学研究及军事国防等密切相关的重大问题。具体而言，就是球面坐标系统的建立。 用经纬度表示地面点位的球面坐标。
① 天文经纬度：
表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。
天文纬度： 在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。
② 大地经纬度：
表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度 、大地纬度和大地高表示。
大地经度 ：指参考椭球面上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东经为正，西经为负。
大地纬度 ：指参考椭球面上某点的垂直线（法线）与赤道平面的夹角。北纬为正，南纬为负。
③ 地心经纬度：
即以地球椭球体质量中心为基点，地心经度同大地经度，地心纬度是指参考椭球面上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角。
在大地测量学中，常以天文经纬度定义地理坐标。
在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。
在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬度。 1.中国的大地坐标系
中国1952年前采用海福特（Hayford）椭球体 ；
1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台） ；
自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测量与地球物理学联合会 IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。
2.中国的大地控制网
由平面控制网和高程控制网组成，控制点遍布全国各地。
平面控制网 : 按统一规范，由精确测定地理坐标的地面点组成，由三角测量或导线测量完成，依精度不同，分为四等。
高程控制网 : 按统一规范，由精确测定高程的地面点组成，以水准测量或三角高程测量完成。依精度不同，分为四等。
中国高程起算面是黄海平均海水面。
1956年在青岛观象山设立了水准原点，其他各控制点的绝对高程均是据此推算，称为1956年黄海高程系。
1987年国家测绘局公布：启用《1985国家高程基准》取代《黄海平均海水面》，其比《黄海平均海水面》上升29毫米。

D. 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。

(4)如何定义未知地图的地理坐标系扩展阅读

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。

E. 地理坐标系与投影坐标系

地理坐标系统 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。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。而投影坐标系统 投影坐标系 使用基于 X,Y值 的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。 所以有投影坐标系必须有地理坐标系！

我们日常的地图是怎么做出来的呢？

1.众所周知，地球是不规则的椭球体，其物理表面叫做 大地水准面 ，即平均海平面通过大陆延伸勾画出的一个连续封闭曲面。是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。

2.但现实中，为了方便，我们重新定了一个椭球体，实现对地球的逼近。近似地代表地球大小和形状的数学曲面，一般采用旋转椭球。称之为 大地椭球体 。

此外通过设置椭球体的不同参数，来实现不同国家地区对于数据的不同利用方式。是与某个区域如一个国家大地水准面最为密和的椭球面。称之为 参考椭球体 。我国的大地原点，即椭球定位做最佳拟合的参考点位于陕西省泾阳县永乐镇。

3. 大地基准面 是用于尽可能与大地水准面密合的一个椭球曲面，是人为确定的。不过要注意的是，椭球面和地球肯定不是完全贴合的，因而，即使用同一个椭球面，不同的地区由于关心的位置不同，需要最大限度的贴合自己的那一部分，因而大地基准面就会不同。椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的大地基准面显然是不同的。

每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体（IAG75）建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。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。因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。

4.以上就是地理坐标系的内容啦。那么我们要制作地图，就要把球面上的东西放到平面上来，因此就需要投影，将球面坐标 转化 为地图平面坐标。

5.由于地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体，故其表面是一个不可展平的曲面，所以运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形，为按照不同的需求缩小误差，就产生了各种 投影方法 。

7.如果在选择投影时发现研究区畸变较大需要重新选择投影时，我们需要地图投影转换。原理就是先由平面转到球面，球面因为大地基准面的不同而需要重新选择，最后再由球面转到平面。

F. 地辅坐标系的定义和作用

这个坐标的定义和作用如下：
根据快懂网络网的信息洞缺，地理坐标系定义：是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度游隐对地球表面点位引用的坐标神颤厅系，一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分，在球面系统中，水平线是等纬度线或纬线。
作用：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，中国北斗导航体系的建立与完善，就是各领域对地理坐标系的精确定位提出更高要求的产物。

G. 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。

(7)如何定义未知地图的地理坐标系扩展阅读：

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。

H. 地理坐标的正确表示方法

地理坐标的正确表示方法如下：

1、经度的划分：从本初子午线向东划分180度称为东经，用”E”表示，向西划分180度为西经，用“W”表示。

2、纬度的划分：以赤道为0度，向南北各分出90度，南北极的读数均是90度，北纬用“N”表示，南纬用“S”表示。

1、经纬度是由经度和纬度构成的坐标系，被称为地理坐标系。

2、纬度线和经线一样是人类为了容易测量而假设的辅助线。

3、经线也被称为子午线，便于测量而假设的辅助线。

经纬度坐标是地理坐标，用纬度、经度表示地面点位置的球面坐标。

I. 地理坐标如何定义有更新的定义方式吗

经线是在地面上连接两极的线，表示南北方向。古人以“子”为正北，以“午”为正南。所以把经线叫做子午线子午线。经线和垂直于它的纬线构成地球上的坐标，既经纬网。地带物困球上任何一个地方的位置都可以用一条经线和纬线的交叉点来表示。所蚂历有的经线长度都相等。科学家把开始计算经度的一条经线“0度经线”叫做本初子午线。1884年的10月1日，在美国的华盛顿召开了国际子午线会议。10月23日，大会通过一项决议向全世界各国政府正式建议，采用经过英国伦敦格林尼治天文台子午仪中心的子午线，作为计算经度起点的本初子午线。从0°经线算起，向东划分0°～180°，为东经度 ，向西划分0°～180°，为西经度。1953年，格林尼治天文台迁移到东经0°20′25〃的地方，但全球经度仍然以原址为零点计算。在英国伦敦有一条本初子午线（0度经线）标志。本初子午线是地球上的零度经线蠢念，它是为了确定地球经度和全球时刻而采用的标准参考子午线，它不像纬线有自然起点——赤道。

此外，如你所言，地球的地轴实际上实在不断变化的，而且地球的地磁南北极甚至会发生大幅度的迁移。而格林尼治天文台附近确实曾发生过地震，但随后的经度起点仍以此前确定的位置为起点，
经纬度的真正作用是用于定位物体在地表的确定位置，故其再定下来以后，可不依之后的变化而变化。这只是一个约定俗成的的手段而已，

J. 如何在ArcMap中设置地理坐标系和投影坐标系

1、打开ArcGIS软件——添加需要设置坐标的数据——打开工具箱——选择数据管理工具——选择投影与变换——选择定义投影2、选择需要设置投影的数据，在选择投影的类型
即可如何在ArcMap中设置地理坐标系和投影坐标系