❶ 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
❷ 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。
(2)什么是地理坐标系分类扩展阅读
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。
❸ 常见的坐标系种类
我知道的有:世界坐标系,相机坐标系,图像坐标系。在测量环境中需要选择一个参考坐标系来描述相机机和被测物体的位置,该坐标系称为世界坐标系。相机机坐标系的原点为相机光心,x轴与y轴与图像的x,y轴平行,z轴为摄像机光轴,它与图像平面垂直。世界坐标系和相机坐标系之间的关系可用旋转矩阵r与平移向量t来描述。图像坐标系表示像素位于数字图像的列数和行数。
一般来讲,GPS直接提供的坐标(B,L,H)是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标,其中B为纬度,L为经度,H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。而在实际应用中,我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标(x,y,),不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标(B,L),高程一般为海拔高度h。
GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70米左右,东北部140米左右,南部75米左右,中部45米左右。现就上述几种坐标系进行简单介绍,供大家参阅,并提供各坐标系的基本参数,以便大家在使用过程中自定义坐标系。
❹ 什么是天文地理坐标系及大地地理坐标系
用天文精度λ、天文纬度φ来表示,则称为天文地理坐标系。 大地坐标(Geodetic Coordinate):大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时,仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。 宇宙的坐标叫做太阳黄经,是以地球为中心无限扩展的。把宇宙叫做天球 和地球上的纬度和经度差不多.天球北端叫北天极,南端叫南天极.和经纬度不同的是太阳黄经的表示不用N.S表示南北,更多的是用"+","-".宇宙中的赤道是把地球赤道无限延伸得到的一个平面.补充: 大地地理坐标系,也可称为真实世界的坐标系,是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特 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,其中椭球体是一种对地 球形状的数学描述,而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。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,全国1∶25万地形图就是采用在克拉 索夫斯基椭球体上的高斯-克吕格投影。
❺ 地图学中坐标系有哪些
数学直角坐标系;柱面坐标系;球面坐标系;极坐标系;在大地测量中,还有大地坐标系统(用经纬度表示)、高斯平面直角坐标系等;在地理信息系统中有栅格坐标系统、八叉树坐标系统等;在计算机中,有屏幕坐标系等。
分类的方法:可以根据坐标轴的指向和坐标轴的形式(是曲线、直线、角或者面等)分类。
国内目前采用1954年北京坐标系和1980年西安坐标系,现在还有CGCS 2000国家大地坐标系。国内坐标系一般都是采用高斯克吕格正形投影,也就是高斯平面直角坐标系。只不过三个坐标系所参考的椭球参数不一样!~CGCS2000国家大地坐标系是用经纬度表示,但现在这个坐标系应用不多。
❻ 地理坐标是什么
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。
❼ 我国地理数据常用的坐标系有哪些
我国地理数据常用的坐标系有三种:
北京54。
西安80。
WGS-84。
❽ 有关几种常用的地理坐标系统与投影坐标系统的理解
主要有以下几点区别: 1、地理坐标系统是一种球面坐标,而投影坐标系统是平面坐标 2、投影坐标系统在二维平面上有恒定的长度、角度和面积 3、投影坐标系统是由地理坐标投影到平面坐标上形成的【什么是地理坐标系统】: 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。在球面系统中,水平线是等纬度线或纬线。垂直线是等经度线或经线。【什么是投影坐标系统】:投影坐标系 (Projection coordinatesystem)平面坐标系统地图单位通常为米 ,也称非地球投影坐标系统(notearth),或者是平面坐标。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。【什么是地图投影】:地图投影是利用一定数学法则把地球表面的经、纬线转换到平面上的理论和方法。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。
❾ 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...