聊聊GIS中的坐标系|再版识别各种数据的坐标系及代码中的坐标系

最新推荐文章于 2025-03-27 16:42:40 发布

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#GIS #坐标系

本文详细介绍了GIS领域的坐标系识别，包括硬盘上的数据（如shapefiles、GeoJson、影像数据、数据库）和服务中的数据（如ArcGIS Server、GeoServer）以及各种GIS API（如ArcObjects、ArcGIS JsAPI、OpenLayers）中的坐标系信息获取方法。通过预备知识WKT的介绍，以及各类数据格式中的坐标系存储位置，帮助读者理解如何在不同环境中找到并理解坐标系信息。

本篇讲讲在GIS桌面软件和实际数据中，以及各路GIS有关API的编程中，如何寻找坐标系信息。惯例：
本文约2000字，建议阅读时间10分钟。
作者：博客园/B站/知乎/csdn/小专栏 @秋意正寒
版权：转载请告知，并在转载文上附上转载声明与原文链接（https://www.cnblogs.com/onsummer/p/12082359.html）

有关“未定义坐标系”的数据如何粗略判别是什么坐标系，已经在上篇的第5.1节写明了，这里想说的是，已经定义好坐标系统的程序/数据，在哪里找。

1.4. postgis/geopackage/esri geodatabase等数据库

①postgis

②geopackage

③gdb

1.5. kml(kmz)/gml/gpx

3.1. ArcObjects/ArcEngine（10.7为例）

3.2. ArcGIS JsAPI（4.x为例）

①View

②Geometry

3.3 openlayers（6.1为例）

3.4 cesium（1.64为例）

3.5 leaflets（学习中）

3.6 mapbox（学习中）

0. 预备知识

0.1. WKT

和json在网络传输的地位一样，是一个标记语言，全称Well-Known Text，和上文提及的Well-Known ID出自同一个组织——OGC。
WKT是用文本形式记录地理信息的一个标记语言。什么是地理信息？除开我们常见的真·地理信息点线面之类，还包括坐标系统的定义。我们可以在epsg.io这个网站查询想知道的坐标系的WKID，也可以查到想知道坐标系的WKT。
例如，WKID=4326的坐标系的WKT如下：

GEOGCS["WGS 84",
    DATUM["WGS_1984",
        SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,
            AUTHORITY["EPSG","7030"]],
        AUTHORITY["EPSG","6326"]],
    PRIMEM["Greenwich",0,
        AUTHORITY["EPSG","8901"]],
    UNIT["degree",0.0174532925199433,
        AUTHORITY["EPSG","9122"]],
    AUTHORITY["EPSG","4326"]]

此处不展开WKT的每一项定义。因为WKT的博客实在太多了，本文略过不作为主要内容。
通常，如果拿到一个WKT，我会观察最外层定义是GEOGCS还是PROJCS，这能判断是地理坐标系或投影坐标系统。
然后，若为GEOGCS，我会在AUTHORITY处判断它被epsg定义的WKID，上面这个wkt即4326.
WKT还有一种二进制存储格式，叫WKB。有关这两个东西的文档在ogc官网是可查的。

1. 硬盘上的数据/数据库

1.1. shapefiles

简称shp文件。shp文件至少有.shp、.shx、.dbf三个同名文件组成，若想为shp文件定义一个坐标系，告诉它“你的空间信息落于哪个坐标系下”，那就要再多一个同名的.prj文件。

shp文件

一个shp文件通常要有以上4个文件，若无prj文件只会在加载时不知道它的坐标系信息，实际数据并无影响，所以说shp文件的最低下限是shp、shx、dbf三大文件。
有关shp文件的构成格式不再补充，也能在ogc官网查到对应标准。
此prj文件内坐标系的信息，就是WKT文本。

PROJCS["Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E",
    GEOGCS["GCS_Xian_1980",
        DATUM["D_Xian_1980",
            PHEROID["Xian_1980",6378140.0,298.257]],
        PRIMEM["Greenwich",0.0],
        UNIT["Degree",0.0174532925199433]],
    PROJECTION["Gauss_Kruger"],
    PARAMETER["False_Easting",500000.0],
    PARAMETER["False_Northing",0.0],
    PARAMETER["Central_Meridian",114.0],
    PARAMETER["Scale_Factor",1.0],
    PARAMETER["Latitude_Of_Origin",0.0],
    UNIT["Meter",1.0]]

此处若无AUTHORITY信息，可以用PROJCS内第一个字符串"Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E"去epsg.io查询（epsg.io不支持模糊查询，用空格替换下划线，尽量删减一些关键词）

1.2. GeoJson

geojson是一种用json标记的地理数据文件，记录二维信息多一些，通常用于webgis传递。与turf、arcgis jsapi、openlayers等结合较好。
geojson也是一种ogc规范，开源。
打开一个geojson文件：

其中，头部“crs”字段就是坐标系信息，我们可以访问其properties.name获取有关EPSG信息，此处WKID为32650。
但是，在大多数时候geojson是没有crs字段的，例如：

这就要问数据的提供者了。