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地理坐标记述

发布时间: 2021-02-23 22:26:49

1. 地理坐标怎么

以下均属个来人观点,仅供参考,谢源谢……

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。

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。

2. 郦道元为什么决定以水道为纲领和坐标,来记述全面、综合的地理事物

他认识到复上古的地理制已很渺茫,地理事物和地理现象是在不断变化之中的。部族的迁徙、城市的兴亡、河道的变迁、地名的变更等等都是十分复杂的。与人文地理的事物比较起来。河道、水系的变化相对稳定,所以才决定以水道为纲领和坐标,来记述全面、综合的地理事物。

3. 试述大地坐标系,地理坐标系和平面投影坐标系的区别和联系

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。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定,则标志着大地坐标系已经建立。大地坐标系亦称为地理坐标系。

用经纬度表示的是地理坐标系,也称大地坐标系。有时候用地理坐标系不够方便,人们比较习惯于使用平面坐标系,平面坐标系用xy表示。把球体表面的坐标转成平面坐标需要一定的手段,这个手段称为投影。投影方法也不是唯一的,还是为了一个目的,务求使当地的坐标最准确。所以目前就存在了好多投影方法,比如高斯投影、墨卡托投影等。

4. 试述大地坐标系,地理坐标系和平面投影坐标系的区别和联系

三者的区别为:地理是经纬度。投影是XYZ。大地是角度。大地坐标版、地理坐标权均是球面的,投影坐标是平面的。

三者的联系是:任何坐标均指某椭球下的。

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。

用经纬度表示的是地理坐标系,也称大地坐标系。有时候用地理坐标系不够方便,人们比较习惯于使用平面坐标系,平面坐标系用xy表示。把球体表面的坐标转成平面坐标需要一定的手段,这个手段称为投影。投影方法也不是唯一的,还是为了一个目的,务求使当地的坐标最准确。所以目前就存在了好多投影方法,比如高斯投影、墨卡托投影等。

5. 地理坐标表示方法

一般都是先纬度,后经度。即(纬度,经度)。

记得采纳啊

6. 地理坐标值的来历

经线:
连接南北两极的并同纬线垂直相交线,也称子午线。经线指示南北方向;所有经线都呈半圆状且长度相等;两条正相对的经线形成一个经线圈;任何一个经线圈都能把地球平分为两个半球。
纬线:
在地球仪上,顺着东西方向,环绕地球仪一周的圆圈,叫做纬线。所有的纬线都相互平行,并与经线垂直,纬线指示东西方向。纬线圈的大小不等,赤道为最大的纬线圈,从赤道向两极纬线圈逐渐缩小,到南、北两极缩小为点。
经纬线的来历
公元前334年,亚历山大渡海南侵,继而东征,随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料,准备绘制一幅“世界地图”。他发现沿着亚历山大东征的路线,由西向东,无论季节变换与日照长短都很相仿。于是作出了一个重要贡献———第一次在地球上划出了一条纬线,这条线从直布罗陀海峡起,沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。
后来,长期担任古埃及亚历山大图书馆馆长的埃拉托斯,测算出地球的圆周是46250千米,他画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。
公元120年,克罗狄斯·托勒密综合前人的研究成果,认为绘制地图应根据已知经纬度的定点做根据,提出地图上绘制经纬度线网的概念。为此,托勒密测量了地中海一带重要城市和观测点的经纬度,编写了8卷地理学著作。其中包括8000个地方的经纬度。为使地球上的经纬线能在平面上描绘出来,他设法把经纬绘成简单的扇形,从而绘制出一幅著名的“托勒密地图”。
15世纪初,航海家亨利开始把“托勒密地图”付诸实践。但是,经过反复考察,却发现这幅地图并不实用。亨利手下的一些船长遗憾地说:“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰,但我们发现事实都与他说的相反。”
正确地测定经纬度,关键需要有“标准钟”。制造准确的钟表在海上计时,显然比依靠天体计时要方便、实用得多。英国约克郡有位钟表匠哈里森,他用42年的时间,连续制造了5台计时器,一台比一台精确。第五台只有怀表那么大,测定经度时误差只有0.54公里。与此同时,法国制钟匠皮埃尔·勒鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入使用。至此,海上测定经度的问题终于初步得到了解决。

含经纬网的地图上,经线用大写英文字母E表示,纬线用大写字母N表示,字母后面紧跟着地点所指的具体经纬值。

7. 地理的经纬度的记算

WGS 84 是常用的经纬度的椭球面,也是一个公开的基准面。
正转换:经纬度-->高斯投影坐标。
大地基准面用于高斯投影,或者高斯分带投影,无论是54,80,还是wgs84,都有可能。
在不同的基准面下,同一个点的经纬度不同,投影坐标也不同。
地理坐标网(经纬网)
为了制作和使用地图的方便,高斯-克吕格投影的地图上绘有两种坐标网:地理坐标网和直角坐标网。
在我国1:1万-1:10万地形图上,经纬线只以图廓的形式表现,经纬度数值注记在内图廓的四角,在内外图廓间,绘有黑白相间或仅用短线表示经差、纬差1’的分度带,需要时将对应点相连接,就构成很密的经纬网。在1:20万-1:100万地形图上,直接绘出经纬网,有时还绘有供加密经纬网的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间,经度注记在南北内外图廓间。
直角坐标网(方里网)
直角坐标网是以每一投影带的中央经线作为纵轴(X轴),赤道作为横轴(Y轴)。纵坐标以赤道我0起算,赤道以北为正,以南为负。我国位于北半球,纵坐标都是正值。横坐标本应以中央经线为0起算,以东为正,以南为负,但因坐标值有正有负,不便于使用,所以又规定凡横坐标值均加500公里,即等于将纵坐标轴向西移500公里。横坐标从此纵轴起算,则都成正值。然后,以公里为单位,按相等的间距作平行于纵、横轴的若干直线,便构成了图面上的平面直角坐标网,又叫方里网。5
Geographic Coordinate System和Projection Coordinate System的区别和联系:
地理坐标系统(Geographic Coordinate System)
1、首先理解地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。很明显,Geographic coordinate system是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求
我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。具有长半轴,短半轴,偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000
然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描述中,可以看到有这么一行:
Datum: D_Beijing_1954
表示,大地基准面是D_Beijing_1954。
--------------------------------------------------------------------------------
有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。
完整参数:
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000)
Datum(大地基准面): D_Beijing_1954
Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000

投影坐标系统(Projection Coordinate System)
2、接下来便是Projection coordinate system(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
Projection: Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 117.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)
Geographic Coordinate System:
Name: GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。
那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢?
这时候,又要说明一下投影的意义:将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。好了,投影的条件就出来了:
a、球面坐标
b、转化过程(也就是算法)
也就是说,要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标,然后才能使用算法去投影!
即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。
3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多,都可以归结为上述两种投影。其中包括我们常见的“非地球投影坐标系统”。
__________________
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。
方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称之为方里网,由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网。
在1:1万——1:20万比例尺的地形图上,经纬线只以图廓线的形式直接表现出来,并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网,在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”),必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。1:2 5万地形图上,除内图廓上绘有经纬网的加密分划外,图内还有加密用的十字线。
我国的1:50万——1:100万地形图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。
直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴,以赤道投影后的直线为Y轴,它们的交点为坐标原点。这样,坐标系中就出现了四个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负;横坐标从中央经线算起,向东为正、向西为负。
虽然我们可以认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标。但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网,我们很习惯的称经纬度网为大地坐标,这个时候的大地坐标不是球面坐标,她与方里网的投影是一样的(一般为高斯),也是平面坐标。

GIS中空间坐标系详解
在AO开发中,经常会碰到空间坐标系统方面的问题,理清楚概念对于我们开发者来说是相当重要的,收集整理了相关的资料,进行了总结,以飨各位。GIS中坐标系定义是GIS系统的基础,GIS中的坐标系由基准面(Datum)和地图投影(Projection)两组参数确定。
地球椭球体
地球是一个表面很复杂的球体,人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照,推求出近似的椭球体,理论和实践证明,该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面,这个椭球面可用数学公式表达,将自然表面上的点归化到这个椭球面上,就可以计算了。
常用的一些椭球及参数
海福特椭球(1910)我国52年以前基准椭球
a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京54坐标系基准椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975) 西安80坐标系基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会) WGS-84 GPS 基准椭球
a=6378137m b=6356752.3142451m α=0.00335281006247

Krasovsky_1940椭球及其相应参数
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000)
Datum(大地基准面): D_Beijing_1954
Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
地球椭球面上任一点的位置,可由该点的纬度(B)和精度(L)确定,即地面点的地理坐标值,由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。地理坐标分为天文地理坐标和大地地理坐标。天文地理坐标是用天文测量方法确定的,大地地理坐标是用大地测量方法确定的。我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系,简称大地坐标系。
确定椭球的大小后,还要进行椭球定向,即把旋转椭球面套在地球的一个适当的位置,这一位置就是该地理坐标系的“坐标原点”,是全部大地坐标计算的起算点,俗称“大地原点”。
基准面
是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近,因此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,目前大地测量基本上仍以北京54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。椭球体与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,但它们的基准面显然是不同的。
GIS中地图投影的定义:是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾,用几何透视方法或数学分析的方法,将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上,将此可展曲面展成平面,建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关系。我国的基本比例尺地形图(1:5千,1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万)中,大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator);小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影,又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic);海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator),我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。
Projection: Gauss_Kruger
Parameters:
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 117.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)
Geographic Coordinate System:
Name: GCS_Beijing_1954
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
高斯-克吕格直角坐标
高斯-克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面,并与设定的中央经线相切。
高斯-克吕格投影分带规定:该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础,为控制变形,采用分带投影的方法,在比例尺 1:2.5万-1:50万图上采用6°分带,对比例尺为 1:1万及大于1:1万的图采用3°分带。
6°分带法:从格林威治零度经线起,每6°分为一个投影带,全球共分为60个投影带,东半球从东经0°-6°为第一带,中央经线为3°,依此类推,投影带号为1-30。其投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为:L0=(6n-3)°;西半球投影带从180°回算到0°,编号为31-60,投影代号n和中央经线经度L0的计算公式为L0=360-(6n-3)°。
3°分带法:从东经1°30′起,每3°为一带,将全球划分为120个投影带,东经1°30′-4°30′,...178°30′-西经178°30′,...1°30′-东经1°30′。
东半球有60个投影带,编号1-60,各带中央经线计算公式:L0=3°n ,中央经线为3°、6°...180°。
西半球有60个投影带,编号1-60,各带中央经线计算公式:L0=360°-3°n ,中央经线为西经177°、...3°、0°。
我国规定将各带纵坐标轴西移500公里,即将所有y值加上500公里,坐标值前再加各带带号以18带为例,原坐标值为y=243353.5m,西移后为y=743353.5,加带号通用坐标为y=18743353.5
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。

8. 地理坐标系的详细解答

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。

最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如果我 们将地球看作一个球体,而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度和纬度是 从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南北方向,经线 从地球南北极穿过,而纬线是平行于赤道的环线,需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面 坐标系,因为度不是标准的长度单位,不可用其量测面积长度 ;
经度和纬度都是一种角度。经度是个两面角,是两个经线平面的夹角。因所有经线都是一样长,为了度量经度选取一个起点面,经1884年国际会议协商,决定以通过英国伦敦近郊、泰晤士河南岸的格林尼治皇家天文台(旧址)的一台主要子午仪十字丝的那条经线为起始经线,称为本初子午线。本初子午线平面是起点面,终点面是本地经线平面。某一点的经度,就是该点所在的经线平面与本初子午线平面间的夹角。在赤道上度量,自本初子午线平面作为起点面,分别往东往西度量,往东量值称为东经度,往西量值称为西经度。由此可见,一地的经度是该地对于本初子午线的方向和角距离。本初子午线是0°经度,东经度的最大值为180°,西经度的最大值为180°,东、西经180°经线是同一根经线,因此不分东经或西经,而统称180°经线。(横纬竖经)在地球仪上与赤道平行的都是纬度 与赤道垂直的都是经度

较为常见的还有一种平面坐标系(又称笛卡儿坐 标系),因其具有以下特性:可量测水平X方向和竖直Y方向的距离,可进行长度、角度 和面积的量测,可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用, 而每一个平面坐标系都有一特定的地图投影方法。
但是任何一种对地球表面的表示方法(即地图投影)都会在形状、面积、距离,或者方向上产 生变形,不同的投影产生不同的变形,每一种投影都有其各自的适用方面。例如,墨卡托投 影适用于海图,其面积变形随着纬度的增高而加大,但其方向变形很小;横轴墨卡托投影的 面积变形随着距中央经线的距离的加大而增大,适用于制作不同的国家地图。

地理坐标系,事实上早已应用于早期的天文地理的应用中。以西汉马王堆出土的地图来看,已经十分主要经纬以及所在地区的地图比例等问题。尽管受制于当时地域限制,人们的视野无法顾及到更远的地方,但有关的地理研究却在不断进行中。误差是不可避免的,但由此延伸出来的是古人类对地理坐标还是有着相当系统的研究和认识。
现今,随着卫星等勘测手段的进步,由此也引发了对地理坐标系的更精确定位。中国北斗导航体系的建立与完善,就是当今各领域对地理坐标系的精确定位提出更高要求的产物。

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