第二章地理信息系統(tǒng)基礎

1、2.1 地球形狀、大小及其表面幾何模型概述地球形狀、大小及其表面幾何模型概述2.2 空間坐標系空間坐標系2.3 地圖投影地圖投影2.4 地理信息的分類與編碼地理信息的分類與編碼第一節(jié)第一節(jié) 地球形狀、大小及其表面幾何模型概述地球形狀、大小及其表面幾何模型概述1 地球橢球地球橢球地球地球三軸橢球體模型，是以三軸橢球體模型，是以大地水準面大地水準面為基準建立為基準建立起來的地球橢球體模型。起來的地球橢球體模型。設橢球體短軸上的半徑設橢球體短軸上的半徑記為記為c，它表示從極地到，它表示從極地到地心的距離；橢球體長地心的距離；橢球體長軸上的半徑和中軸上的軸上的半徑和中軸上的半徑記為半徑記為a和和b，它

2、們分，它們分別是赤道上的兩個主軸。別是赤道上的兩個主軸。1222222czbyax 由于赤道扁率較極地扁率要小得多，因此可假由于赤道扁率較極地扁率要小得多，因此可假定赤道面為圓形。因此，為便于計算，廣泛采用定赤道面為圓形。因此，為便于計算，廣泛采用雙雙軸橢球體軸橢球體作為地球形體的參考模型，即用作為地球形體的參考模型，即用a代替代替b，雙軸橢球體亦稱為旋轉橢球體。因此上面的方程就雙軸橢球體亦稱為旋轉橢球體。因此上面的方程就變?yōu)椋鹤優(yōu)椋?旋轉橢球體是地球表面幾何模型中最簡單的一類旋轉橢球體是地球表面幾何模型中最簡單的一類模型，為世界各國普遍采用作為測量工作的基準。模型，為世界各國普遍采用作為測量

3、工作的基準。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）的）的ARC/INFO軟件中軟件中提供了多達提供了多達30種旋轉橢球體模型。我國目前一般采種旋轉橢球體模型。我國目前一般采用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。1222222czayax地球橢球、參考橢球 用來代替大地體的橢球體稱為地球橢球體。 一個與大地體外形符合最好的橢球體叫地球橢球或平均橢球體。 地球橢球滿足三個條件 參考橢球體是只與某一個國家或某一地區(qū)的大地水準面符合較好的地球橢球體。2 地球橢球體的逼近地球橢球體的逼近一級逼近一級逼近: : 大地水準面大地水準面( (重力等位面

4、重力等位面) )包圍的球體，包圍的球體，稱為大地球體（三軸橢球體）。稱為大地球體（三軸橢球體）。二級逼近二級逼近: : 雙軸橢球體。地球橢球體的三要素雙軸橢球體。地球橢球體的三要素: : 長長半軸半軸a a，短半軸，短半軸b b，扁率，扁率f=(a-b)/af=(a-b)/a。三級逼近三級逼近: :與局部地區(qū)的大地水準面符合得最好的與局部地區(qū)的大地水準面符合得最好的一個地球橢球體，稱為一個地球橢球體，稱為參考橢球體參考橢球體。通常不同國。通常不同國家地區(qū)采用不同的參考橢球體。家地區(qū)采用不同的參考橢球體。常見地球橢球體的主要參數一覽表YearEllipsoidSemimajor Axis a (

5、m)Flattening f Use1984WGS846378137.00 1/298.26Newly Adopted1980GRS80 6378137.00 1/298.26Newly Adopted1975IUGG6378140.00 1/298.257China1940Krasovsky 6378245.00 1/298.30Russia, China1909International 6378388.00 1/297Much of World1880Clark1880 6378249.15 1/293.47France, Most of Africa1866Clark1866 6378

6、206.40 1/294.98North America1841Bessel 6377397.16 1/299.15Mid Europe, Indonisia 有了參考橢球，在實際建立地理空間坐標系統(tǒng)的有了參考橢球，在實際建立地理空間坐標系統(tǒng)的時候，還需要指定一個大地基準面將這個橢球體與時候，還需要指定一個大地基準面將這個橢球體與大地體聯系起來。再實際建立地理空間坐標系統(tǒng)大地體聯系起來。再實際建立地理空間坐標系統(tǒng)3 大地基準面（大地基準面（Datum） 這里所說的這里所說的大地基準大地基準是指能夠最佳擬合地球形狀是指能夠最佳擬合地球形狀的的地球橢球的參數及橢球定位和定向地球橢球的參數及橢球定位

7、和定向。橢球定位橢球定位是指確定橢球中心的位置。是指確定橢球中心的位置。橢球定向橢球定向是指確定橢球旋轉軸的方向，不論是局部定位是指確定橢球旋轉軸的方向，不論是局部定位還是地心定位，都應滿足兩個平行條件還是地心定位，都應滿足兩個平行條件: :橢球短軸平行于地球自轉軸；橢球短軸平行于地球自轉軸；大地起始子午面平行于天文起始子午面大地起始子午面平行于天文起始子午面 橢球體與基準面之間的關系是一對多的關系橢球體與基準面之間的關系是一對多的關系，也就是基，也就是基準面是在橢球體基礎上建立的，但橢球體不能代表基準準面是在橢球體基礎上建立的，但橢球體不能代表基準面，同樣的橢球體能定義不同的基準面，如前蘇聯

8、的面，同樣的橢球體能定義不同的基準面，如前蘇聯的Pulkovo 1942、非洲索馬里的、非洲索馬里的Afgooye基準面都采用了基準面都采用了Krassovsky橢球體，但它們的基準面顯然是不同的。橢球體，但它們的基準面顯然是不同的。 具有確定參數具有確定參數(長半徑長半徑a和扁率和扁率)，經過局部定位，經過局部定位和定向，和定向，同某一地區(qū)大地水準面最佳擬合同某一地區(qū)大地水準面最佳擬合的地球的地球橢球，叫做橢球，叫做參考橢球。參考橢球。 一般意義上基準面與參考橢球體是同一個概念。一般意義上基準面與參考橢球體是同一個概念。 除了滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球除了滿足地心定位和雙平行條件

9、外，在確定橢球參數時能使它參數時能使它在全球范圍內與大地體最密合在全球范圍內與大地體最密合的地的地球橢球，叫做球橢球，叫做總地球橢球。總地球橢球。理論上，總地球橢理論上，總地球橢球應該只有一個。球應該只有一個。要正確區(qū)分的兩個概念要正確區(qū)分的兩個概念地理空間坐標系統(tǒng)提供了確定空間位置的參照基準地理空間坐標系統(tǒng)提供了確定空間位置的參照基準。一般情況，根據表達方式的不同，地理空間坐標系。一般情況，根據表達方式的不同，地理空間坐標系統(tǒng)通常分為統(tǒng)通常分為球面坐標系統(tǒng)球面坐標系統(tǒng)和和平面坐標系統(tǒng)平面坐標系統(tǒng)。平面坐標。平面坐標系統(tǒng)也常被成為系統(tǒng)也常被成為投影坐標系統(tǒng)投影坐標系統(tǒng)。球面坐標球面坐標系統(tǒng)系統(tǒng)

10、大地地理坐標大地地理坐標地理空間坐標地理空間坐標平面坐標系平面坐標系空間直角坐標系空間直角坐標系天文地理坐標天文地理坐標高斯平面直角坐標系高斯平面直角坐標系地方獨立平面直角坐標系地方獨立平面直角坐標系地心坐標系地心坐標系參心坐標系參心坐標系地理空間坐標分類表地理空間坐標分類表第二節(jié)第二節(jié) 空間坐標系空間坐標系.基準子午面基準子午面（1）天球坐標系）天球坐標系球面坐標系的類型球面坐標系的類型參心參心大地坐標系大地坐標系是建立在一定的大地基準上的用于是建立在一定的大地基準上的用于表達地球表面空間位置及其相對關系的數學參照系。表達地球表面空間位置及其相對關系的數學參照系。大地地理坐標也簡稱大地地理坐

11、標也簡稱大地坐標大地坐標?？臻g一點的?？臻g一點的大地坐大地坐標用大地經度標用大地經度、大地緯度、大地緯度和大地高度和大地高度H表示。表示。（2）大地坐標系）大地坐標系 參心大地坐標系參心大地坐標系 地心大地坐標系地心大地坐標系地球橢球的中心與地球質心（質量中心）地球橢球的中心與地球質心（質量中心）重合，橢球的短軸與地球自轉軸重合。地重合，橢球的短軸與地球自轉軸重合。地心大地經度心大地經度L L，是過地面點的橢球子午面，是過地面點的橢球子午面與格林尼治天文臺子午面的夾角；地心大與格林尼治天文臺子午面的夾角；地心大地緯度地緯度B B，是過點的橢球法線（與參考橢，是過點的橢球法線（與參考橢球面正交的

12、直線）和橢球赤道面的夾角；球面正交的直線）和橢球赤道面的夾角；大地高大地高H H，是地面點沿橢球法線到地球橢，是地面點沿橢球法線到地球橢球面的距離。球面的距離。 根據根據中華人民共和國測繪法中華人民共和國測繪法，經國務院批準，我，經國務院批準，我國自國自2008年年7月月1日起，啟用日起，啟用2000國家大地坐標系。國家大地坐標系。2000國家大地坐標系是全球國家大地坐標系是全球地心坐標系地心坐標系在我國的具體在我國的具體體現，其原點為包括海洋和大氣的整個地球的質量中體現，其原點為包括海洋和大氣的整個地球的質量中心。心。2000國家大地坐標系采用的地球橢球參數如下：國家大地坐標系采用的地球橢球

13、參數如下： 長半軸長半軸 a6378137m 扁率扁率f1/298.257222101 地心引力常數地心引力常數GM3.9860044181014m3s-2 自轉角速度自轉角速度7.292l1510-5rad s-1 China Geodetic Coordinate System 2000，縮寫為，縮寫為CGCS2000 以蘇聯西部普爾科夫以蘇聯西部普爾科夫(Pulkovo)為坐標原點，采用為坐標原點，采用克拉索夫斯基橢球體?？死鞣蛩够鶛E球體。 赤道半徑赤道半徑(a)=6378140.000 000 000 0m 極半徑極半徑(b)=6356755.288 157 528 7m 地球扁率地

14、球扁率(f)=(a-b)/a=1/298.257 大地原點大地原點第三節(jié)第三節(jié) 地球投影地球投影 GIS是建立在地理空間坐標系基礎上的 地理坐標（經度、緯度）是描述地理空間信息最直接的方法。 平面直角坐標系(X,Y)建立了對地理空間良好的視覺感，并易于進行距離、方向、面積等空間參數的量算，以及進一步的空間數據處理和分析。 地理信息系統(tǒng)中的地理空間，通常就是指經過投影變換后放在笛卡兒坐標中的地球表層特征空間，它的理論基礎在于旋轉橢球體和地圖投影變換。直接建立在球體上的直接建立在球體上的地理坐地理坐標標，用，用經度和緯度經度和緯度表達地理表達地理對象位置對象位置建立在平面上的建立在平面上的直角坐標

15、系統(tǒng)直角坐標系統(tǒng)，用（用（x,y）表達地理對象位置）表達地理對象位置投影投影 一個特定的一個特定的地理坐標系地理坐標系是由一個特定的是由一個特定的橢球體橢球體和一種特定的和一種特定的地圖投影地圖投影構成。其中：構成。其中：橢球體橢球體是一種對地球形狀的數學描述；是一種對地球形狀的數學描述；地圖投影地圖投影是將球面坐標轉換成平面坐標的數學是將球面坐標轉換成平面坐標的數學方法。絕大多數的地圖都是遵照一種已知的地理方法。絕大多數的地圖都是遵照一種已知的地理坐標系來顯示坐標數據。坐標系來顯示坐標數據。 1.投影（投影（Projection）定義）定義空間任意點空間任意點A與固定點與固定點S的連線的連線

16、AS（包括其延長線）（包括其延長線）被某面被某面P所截，直線所截，直線AS與該截面與該截面P的交點的交點a叫做空間點叫做空間點A在截面在截面P上的投影。截面上的投影。截面P稱作稱作投影面投影面，交點，交點a稱作稱作投影點投影點，直線，直線AS稱作稱作投影線投影線，S點稱作點稱作投影中心投影中心。 說明：說明： 投影面投影面P不一定是平面不一定是平面 點點A與投影面與投影面P不必須是在不必須是在S的兩側的兩側 在特殊情況下投影中心在特殊情況下投影中心S點允許在無窮遠處點允許在無窮遠處a b cPESPcC B A2.中心投影中心投影 投影面是平面、投影中心投影面是平面、投影中心S在有限遠處的投影

17、稱在有限遠處的投影稱作中心投影。作中心投影。 攝影照相機就是中心投影。攝影照相機就是中心投影。 中心投影有兩個問題：中心投影有兩個問題： 地面起伏引起投影誤差；地面起伏引起投影誤差； 投影面投影面P與地面與地面E不平行，不平行， 也引起投影誤差。也引起投影誤差。 正射投影正射投影 定義定義：投影面平行于地面、投影線垂直于地面：投影面平行于地面、投影線垂直于地面（S于無窮遠處）的投影。于無窮遠處）的投影。 實際上的正射投影實際上的正射投影 二次投影二次投影，即將起伏地面，即將起伏地面正射投影于一個基準平面上，再進行中心投影，且投影正射投影于一個基準平面上，再進行中心投影，且投影面與基準面平行。面

18、與基準面平行。 正射投影示意圖正射投影示意圖地圖投影：投影實質地圖投影：投影實質設想地球是透明體，有一點光源設想地球是透明體，有一點光源S（投影中心），向四周輻（投影中心），向四周輻射投影射線，通過球表面射到可展面（投影面）上，得到投射投影射線，通過球表面射到可展面（投影面）上，得到投影點，然后再將投影面展開鋪平，又將其比例尺縮小到可見影點，然后再將投影面展開鋪平，又將其比例尺縮小到可見程度，從而制成地圖。程度，從而制成地圖。3. 地圖投影概念地圖投影概念橢球面上的各點的大地坐標，按照一定的數學法橢球面上的各點的大地坐標，按照一定的數學法則，變換為平面上相應點的平面直角坐標，通常則，變換為平面

19、上相應點的平面直角坐標，通常稱為稱為地圖投影地圖投影。地理坐標為球面坐標，不方便進行距離、方位、地理坐標為球面坐標，不方便進行距離、方位、面積等參數的量算面積等參數的量算地球橢球體為不可展曲面地球橢球體為不可展曲面地圖為平面，符合視覺心理，并易于進行距離、地圖為平面，符合視覺心理，并易于進行距離、方位、面積等量算和各種空間分析方位、面積等量算和各種空間分析地球曲面轉換成地圖平面，不僅僅存在著比地球曲面轉換成地圖平面，不僅僅存在著比例尺變換，而且還存在著投影轉換的問題例尺變換，而且還存在著投影轉換的問題 ),(),(21fyfx4. 正解變換和反解變換正解變換和反解變換5. 地圖投影的分類地圖投

20、影的分類地球表面經投影變換后其角度、面積、形狀、距離會地球表面經投影變換后其角度、面積、形狀、距離會產生畸變，為保證某種畸變最小，產生了各種不同的產生畸變，為保證某種畸變最小，產生了各種不同的投影變換。投影變換。1）按變形的性質）按變形的性質 等角投影等角投影(Conformal projections) 等積投影等積投影(Equal area projections) 等距投影等距投影(Equidistant projections)2）按構成方法分類）按構成方法分類 幾何投影幾何投影 按展開方式按展開方式方位投影方位投影(Azimuthal Projections)圓柱投影圓柱投影(Cyl

21、indrical Projections)圓錐投影圓錐投影(Conic Projections) 按投影面與地球相割或相切按投影面與地球相割或相切割投影割投影(Secant)切投影切投影(Tangent) 軸向軸向 正軸正軸(Normal ) 斜軸斜軸(Oblique) 橫軸橫軸(Transverse) 非幾何投影非幾何投影幾何投影幾何投影投投 影影 轉轉 換換圓柱圓柱方位方位圓錐圓錐非幾何投影 并不借助輔助投影面，而是根據某些特定要求，用數學解析方法，求出投影公式，確定平面與球面之間點與點之間的函數關系。 按經緯線形狀，分為偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影。Sinusoidal

22、 等積偽圓柱投影，等積偽圓柱投影，(Sanson投影投影)Robinson 偽圓柱投影偽圓柱投影面積變形和面積變形和長度變形長度變形6. 地圖投影的變形地圖投影的變形p長度變形長度變形p面積變形面積變形p角度變形角度變形長度變長度變形形角度變角度變形形地圖投影中不可避免地存在著變形，在建立一個投影地圖投影中不可避免地存在著變形，在建立一個投影時不僅要建立（時不僅要建立（x,y)與與( , )之間的關系，而且要研究投之間的關系，而且要研究投影變形的分布與大小。地圖投影的變形主要體現在：影變形的分布與大小。地圖投影的變形主要體現在：Length Distortion on World Maps地圖

23、既是地圖既是GISGIS的重要數據源，又是的重要數據源，又是GISGIS的重要輸出形。的重要輸出形。l 地圖按內容分類地圖按內容分類 可分為普通地圖和專題地圖。可分為普通地圖和專題地圖。 專題地圖是在普通地圖的基礎上，突出表示一種或專題地圖是在普通地圖的基礎上，突出表示一種或多種自然或社會經濟現象的地圖。如地貌圖、雨量分多種自然或社會經濟現象的地圖。如地貌圖、雨量分布圖等布圖等l 地圖按比例尺分類地圖按比例尺分類 可分大、中、小三大類可分大、中、小三大類大比例尺指比例尺大于等于大比例尺指比例尺大于等于1 1：1010萬的地圖；萬的地圖；中比例尺指比例尺在中比例尺指比例尺在1 1：1010萬到萬

24、到1 1：100100萬的地圖；萬的地圖；小比例尺指比例尺小于等于小比例尺指比例尺小于等于1 1：100100萬的地圖。萬的地圖。l 地圖按結構分類地圖按結構分類 分線畫地圖和影像地圖。分線畫地圖和影像地圖。city1:2500001:500000小比例尺小比例尺1:5001:5000大比例尺大比例尺cityriverriver1 1） 選擇的投影系統(tǒng)應與國家基本圖（基本比例尺地選擇的投影系統(tǒng)應與國家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區(qū)圖或國家大地圖集）投影系統(tǒng)一致；形圖、基本省區(qū)圖或國家大地圖集）投影系統(tǒng)一致；2 2）系統(tǒng)一般采用兩種投影系統(tǒng)；）系統(tǒng)一般采用兩種投影系統(tǒng)； 一種服務于大比例尺的

25、數據處理與輸入輸出；一種服務于大比例尺的數據處理與輸入輸出； 一種服務于中小比例尺的數據處理與輸入輸出；一種服務于中小比例尺的數據處理與輸入輸出；3 3）所用投影應能與網格坐標系統(tǒng)相適應，即所采用）所用投影應能與網格坐標系統(tǒng)相適應，即所采用的網格系統(tǒng)在投影帶中應保持完整。的網格系統(tǒng)在投影帶中應保持完整。隨區(qū)域徑緯度不同、地圖比例尺不同、及地圖用途隨區(qū)域徑緯度不同、地圖比例尺不同、及地圖用途不同，地圖投影方法也不同，現有地圖投影方法共不同，地圖投影方法也不同，現有地圖投影方法共有有250250多種。但常用的也就多種。但常用的也就2020多種。多種。需要考慮： u成圖的代表性u各類數據的通用性u定

26、量數據的精度要求傳統(tǒng)方法：u近赤道處，用柱面投影u中緯度地區(qū)，用錐面投影u極地地區(qū)，用方位投影三、等角圓錐投影 學習重點圓錐投影的概念及分類掌握單標準緯線等角圓錐投影掌握雙標準緯線等角圓錐投影 學習難點掌握圓錐投影的應用 在等角圓錐投影中，微分圓的表象保持為圓形，也就是同一點上各方向的長度比均相等，或者說保持角度沒有變形，該投影亦稱為蘭勃特等角圓錐投影。 等角條件：等角條件： m=n(或或a=b) W=0e1為第一偏心率圓錐投影標準緯線的選擇加拿大：加拿大：= 1:50= 1:50萬萬采用采用UTMUTM（墨卡托投影）墨卡托投影） 1:50 = 1:50= 1:50萬萬采用采用UTM;UTM;

27、 1:50= 1:50= 1:50萬萬采用高斯投影；采用高斯投影； 1:50 100(100萬萬) ) 采用采用高斯高斯克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）; ; 2) 2) 我國我國1 1：100100萬地形圖采用了萬地形圖采用了Lambert(Lambert(蘭勃特蘭勃特) )投影（投影（正軸等角割圓錐投影）正軸等角割圓錐投影）; ; 3) 3) 我國大部分省區(qū)地圖以及大多數這一比例尺的地圖我國大部分省區(qū)地圖以及大多數這一比例尺的地圖也多采用也多采用LambertLambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的投影和屬于同一投影系統(tǒng)的AlbertsAlberts( (阿阿

28、爾伯斯爾伯斯) )投影（正軸等面積割圓錐投影）投影（正軸等面積割圓錐投影）; ;總之，在我國總之，在我國大中比例尺大中比例尺時，采用高斯時，采用高斯克呂格投影克呂格投影，小比例尺小比例尺采用蘭勃特投影。采用蘭勃特投影。高斯高斯克呂格投影克呂格投影高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，其條高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，其條件為：件為： 中央經線和地球赤道投影成為直線且為投影中央經線和地球赤道投影成為直線且為投影的對稱軸；的對稱軸； 等角投影；等角投影； 中央經線上沒有長度變形。中央經線上沒有長度變形。由公式可分析出高斯投影變形具有以下特點：由公式可分析出高斯投影變形具有以下特點：u中央經線上

29、無變形中央經線上無變形u同一條緯線上，離中央經線越遠，變形越大；同一條緯線上，離中央經線越遠，變形越大；u同一條經線上，緯度越低，變形越大；同一條經線上，緯度越低，變形越大； 1:2.5萬至萬至1:50萬的地形圖，采用萬的地形圖，采用6帶，全球共分帶，全球共分為為60個投影帶；個投影帶； 我國位于我國位于東經東經72到到136間間，共含，共含11個投影帶；個投影帶； 1:1萬及更大比例尺圖采用萬及更大比例尺圖采用3帶，全球共帶，全球共120個帶。個帶。為了避免出現負的橫坐標，可在橫坐標上加上為了避免出現負的橫坐標，可在橫坐標上加上500 km500 km。此外還應在坐標前面再冠以帶號。這種。此

30、外還應在坐標前面再冠以帶號。這種坐標稱為坐標稱為國家統(tǒng)一坐標國家統(tǒng)一坐標。例如，有一點。例如，有一點Y=19 123 Y=19 123 456.789m456.789m，該點位在，該點位在1919帶內，其相對于中央子帶內，其相對于中央子午線而言的橫坐標則是：首先去掉帶號，再減去午線而言的橫坐標則是：首先去掉帶號，再減去500000m,500000m,最后得最后得y=-376 543.211my=-376 543.211m。 高斯高斯克呂格投影（克呂格投影（Gauss-Kruger Projection）-投影分帶投影分帶6度帶高斯投影的中國略圖度帶高斯投影的中國略圖 p 等角性別適合系列比例尺

31、地圖的使用與編制等角性別適合系列比例尺地圖的使用與編制; ;p 徑緯網和直角坐標的偏差小，便于閱讀使用徑緯網和直角坐標的偏差小，便于閱讀使用; ;p 計算工作量小，直角坐標和子午收斂角值只需計計算工作量小，直角坐標和子午收斂角值只需計算一個帶。算一個帶。p 由于高斯由于高斯- -克呂格投影采用分帶投影，各帶的投影克呂格投影采用分帶投影，各帶的投影完全相同，所以各投影帶的直角坐標值也完全一樣，完全相同，所以各投影帶的直角坐標值也完全一樣，所不同的僅是中央經線或投影帶號不同。為了確切所不同的僅是中央經線或投影帶號不同。為了確切表示某點的位置，需要在表示某點的位置，需要在Y Y坐標值前面冠以帶號。如

32、坐標值前面冠以帶號。如表示某點的橫坐標為米，前面兩位數字表示某點的橫坐標為米，前面兩位數字“20”20”即表即表示該點所處的投影帶號。示該點所處的投影帶號。注意跨帶計算！注意跨帶計算！大于大于1:101:10萬的地形圖上繪有萬的地形圖上繪有高斯克呂格投影平面直角高斯克呂格投影平面直角坐標網坐標網，其方格為正方形，以公里為單位，故又稱，其方格為正方形，以公里為單位，故又稱公公里網里網。公里網在地圖上的間隔，隨地圖比例尺大小不同而不公里網在地圖上的間隔，隨地圖比例尺大小不同而不同。同。1:11:1萬萬 公里網間隔公里網間隔10 cm 10 cm 實地距離實地距離1km1km1:2.51:2.5萬萬

33、 公里網間隔公里網間隔 4 cm 4 cm 實地距離實地距離1km1km1:51:5萬萬 公里網間隔公里網間隔 2 cm 2 cm 實地距離實地距離1km1km1:101:10萬萬 公里網間隔公里網間隔 2 cm 2 cm 實地距離實地距離2km2km高斯-克呂格投影與UTM的區(qū)別高斯高斯- -克呂格投影在歐美稱為等角橫軸墨卡托。美國克呂格投影在歐美稱為等角橫軸墨卡托。美國等國家使用的等國家使用的UTMUTM投影與投影與高斯高斯- -克呂格投影基本一樣。克呂格投影基本一樣。UTMUTM是等角橫割圓柱投影，在投影帶內有兩條長度是等角橫割圓柱投影，在投影帶內有兩條長度比比1 1的標準經線，中央經線

34、的長度比為的標準經線，中央經線的長度比為0.99960.9996。高。高斯斯- -克呂格投影的值乘上系數克呂格投影的值乘上系數0.99960.9996，即為，即為UTMUTM投投影。在影。在6 6帶內最大長度變形不超過帶內最大長度變形不超過0.04%0.04%。Gauss-Krger :Scale factor: 1UTM :Scale factor: 0.9996GEOGCSGCS_WGS_1984,DATUMD_WGS_1984,SPHEROIDWGS_1984,6378137,298.257223563,PRIMEMGreenwich,0,UNITDegree,0.01745329251

35、99433country.prj一個投影文件的例子一個投影文件的例子 PROJCSIDTM,GEOGCSGCS_North_American_1927,DATUMD_North_American_1927,SPHEROIDClarke_1866,6378206.4,294.9786982,PRIMEMGreenwich,0.0,UNITDegree,0.0174532925199433,PROJECTIONTransverse_Mercator,PARAMETERFalse_Easting,500.0,PARAMETERFalse_Northing,100.0,PARAMETERCentral

36、_Meridian,-114.0,PARAMETERScale_Factor,0.9996,PARAMETERLatitude_Of_Origin,42.0,UNITMeter,1.0我國，基本地形圖的分幅和編號按國際規(guī)定的在1:100萬地形圖基礎上，按徑緯度進行。1） 1:100萬地形圖的分幅按緯差4度，徑差6度分2） 1:50萬, 1:20萬,1:10萬地形圖的分幅1:50萬按緯差2度，徑差3度分,即一幅1:100萬地形圖包含4幅1:50萬地形圖；1:20萬按緯差40，徑差1度分, 分36幅圖;1:10萬按緯差20，徑差30分,分144幅圖;1 1）1 1：100100萬地形圖的編號萬地形

37、圖的編號1 1：100100萬地形圖的編號為全球統(tǒng)一分幅編號，如圖萬地形圖的編號為全球統(tǒng)一分幅編號，如圖所示。其圖幅編號采用所在的行、列數表示。所示。其圖幅編號采用所在的行、列數表示。行數行數：由赤道起向南北兩極每隔緯差：由赤道起向南北兩極每隔緯差4 4為一列，直為一列，直到南北到南北8888，將南北半球各劃分為，將南北半球各劃分為2222列，分別用拉丁列，分別用拉丁字母字母A A、B B、V V表示。表示。列數列數：從經度：從經度180 180 起向東每隔起向東每隔6 6 為一行，繞地球一為一行，繞地球一周共有周共有6060列，分別以數字列，分別以數字1 1、2 2、3 3、4 46060表

38、示。表示。由于南北兩半球的經度相同，規(guī)定在南半球的圖號由于南北兩半球的經度相同，規(guī)定在南半球的圖號前加一個前加一個S S，北半球的圖號前不加任何符號。一般來講，北半球的圖號前不加任何符號。一般來講，把行數的字母寫在前，列數的數字寫在后。把行數的字母寫在前，列數的數字寫在后。如海南省在如海南省在1 1：100100萬地形圖的位置在第萬地形圖的位置在第5 5行，第行，第4949列，列，其編號為其編號為 E49 E49 ；北京在第；北京在第1010行，第行，第5050列，故其圖幅編列，故其圖幅編號為號為J50J50。 北京S06121824303642485460667231323334353637

39、3839 40414243444546474849505152535455565758596018017216816215615014413813212612011410810296908478RQPONMLKJIHGFEDCBA北京北048121620242832364044485256606468722 2）其他比例尺地形圖的編號）其他比例尺地形圖的編號1 1：5050萬至萬至1 1：50005000地形圖的編號，均以地形圖的編號，均以1 1：100100萬地萬地形圖編號為基礎，采用行列式編號法，將形圖編號為基礎，采用行列式編號法，將1 1：100100萬萬地形圖按所含各種比例尺地形圖的經

40、緯差劃分成相地形圖按所含各種比例尺地形圖的經緯差劃分成相應的行和列，橫行自上而下，縱列從左到右，按順應的行和列，橫行自上而下，縱列從左到右，按順序均用阿拉伯數字編號，皆用序均用阿拉伯數字編號，皆用3 3位數字表示，凡不足位數字表示，凡不足3 3位數的，則在其前補位數的，則在其前補0 0。各大中比例尺地形圖的圖號均由五個元素各大中比例尺地形圖的圖號均由五個元素1010位碼構位碼構成。成。如海南省的某一幅如海南省的某一幅1 1：50005000的地形圖其編碼可為：的地形圖其編碼可為：E49H010020E49H010020。新分幅編號系統(tǒng)的主要優(yōu)點是編。新分幅編號系統(tǒng)的主要優(yōu)點是編碼系列統(tǒng)一于一個根部，編碼長度相同，便于計碼系列統(tǒng)一于一個根部，編碼長度相同，便于計算機處理。算機處理。1:50萬，萬， 1:20萬，萬，1:10萬地形圖的分幅和編號萬地形圖的分幅和編號1：50萬萬1：20萬萬1：10萬萬以以1:100萬地形圖為基礎萬地形圖為基礎緯差緯差4度度徑差徑差6度度國家坐標系和獨立坐標系國家坐標系和獨立坐標系 按高斯投影統(tǒng)一分帶建立的直角坐標系，稱為按高斯投影統(tǒng)一分帶建立的直角坐標系，稱為國家國家平面直角坐標系平面直角坐標系。 由于