A. 什么时候用地理坐标系,什么时候用投影坐标系.地理出
地理坐标系(Geographic Coordinate System),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。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。
B. 地理坐标的种类
地理坐标
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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。[1]
中文名
地理坐标
外文名
Geographic Coordinates
适用学科
大地测量学
应用领域
测绘科学与技术
组成要素
纬度,经度
快速
导航
分类
应用
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[2] 。
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[2] 。
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。
分类
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[3] 。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。[3] 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。
应用
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。
参考资料
[1] 朱良 韩雪培.新编地图学教程.高等教育出版社,2008.4
[2] 王光霞.地图设计与编绘.测绘出版社,2011年
[3] 孔祥元,郭际明,刘宗泉.大地测量学基础.武汉大学出版社,2016年
C. 地理坐标系与直角坐标系,在gis中应如何选择使用
要明白这个问题,首先需要明白,地理坐标系和投影坐标系(直角坐标系)的区别。地理坐标系,是以经纬度为地图的存储单位的,很明显是球面坐标系统。而投影坐标系(直角坐标系)则是球面(地理坐标系)转投到平面上的直角坐标系。对应的应用选择也就很明了了。
球面和平面。呵呵,谢谢采纳~~有什么不懂的,欢迎追问~(*^__^*) 嘻嘻……
D. 什么时候用地理坐标系,什么时候用投影坐
在野外用地理坐标系,整理资料包括剖面还有储量计算什么,都要投影。
地理坐标系:为球面坐标。 参考平面地是椭球面,坐标单位:经纬度;
投影坐标系:为平面坐标。参考平面地是水平面,坐标单位:米、千米等;
地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)
E. 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。
F. 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。
(6)什么时候采用地理坐标扩展阅读
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。
G. 什么时候用地理坐标系,什么时候用投影坐标系。
投影坐标系或者地理坐标系在你出图的效果上体现不出来的,选择坐标系要看你应用的需求了
H. 测量学中常用的坐标系统有哪些
1、地理坐标系:
(1)天文地理坐标系(2)大地地理坐标系
2、地心坐标系
3、平面直角坐标系:
(1)高斯平面直角坐标(2)独立平面直角坐标(3)建筑坐标系
4、大地坐标系:
(1)1954北京坐标系,我国采用(2)1980年国家大地坐标系,我国采用)
5、直角坐标系:
(1)高斯坐标系(面积较大的范围)(2)独立坐标系(面积较小的范围)
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包括空中、地下和海底)点位的科学,是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。就是确定空间点的位置及其属性关系。
(8)什么时候采用地理坐标扩展阅读:
测量学是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。
它的主要任务有三个方面:
一、是研究确定地球的形状和大小,为地球科学提供必要的数据和资料。
二、是将地球表面的地物地貌测绘成图。
三、是将图纸上的设计成果测设至现场。
参考资料来源:网络-测量学