Geographic coordinate system和projected coordinate system

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本文深入探讨了地理坐标系统和投影坐标系统的基本概念及应用。地理坐标系统以经纬度为单位，基于特定椭球体和大地基准面，用于描述地球表面的位置。投影坐标系统则是将球面坐标转换为平面坐标的过程，适用于地图制作和地理信息系统，涉及多种参数如投影类型、中央经线等。

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Geographic coordinate system和projected coordinate system

经常碰到这两个概念：Geographic coordinate system和projected coordinate sys
tem

1、首先理解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 syst
em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: 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。



--------------------------------------------------------------------------------
以下内容为需要回复才能浏览

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: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000


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。

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GeoTiffReader支持哪些坐标系？</think>### GeoTiffReader异常：仅支持地理与投影坐标系解决方案 当使用GeoTiffReader读取TIFF文件时出现"Only Geographic & Projected Systems are supported"异常，通常是因为文件包含**工程坐标系**（Engineering CRS）或不支持的坐标系类型。以下是系统解决方案： #### 1. **检查坐标系类型** 使用GDAL工具验证坐标系： ```bash gdalinfo your_file.tif ``` 在输出中查找： - ✅ 支持：`GEOGCS[...]`（地理坐标系）或 `PROJCS[...]`（投影坐标系） - ❌ 不支持：`ENGINEERING[...]`（工程坐标系）或缺失坐标系信息 #### 2. **强制转换坐标系（推荐）** 使用GDAL进行坐标系转换： ```bash gdalwarp -t_srs EPSG:4326 input.tif output.tif ``` 这将： 1. 将数据重新投影到WGS84坐标系（EPSG:4326） 2. 自动移除工程坐标系标记 3. 生成标准地理坐标系文件 #### 3. **代码解决方案（Java/GeoTools）** ```java // 1. 读取时忽略CRS验证 GeoTiffReader reader = new GeoTiffReader(file, new Hints(Hints.FORCE_LONGITUDE_FIRST_AXIS_ORDER, true)); // 2. 手动指定CRS（若已知实际坐标系） GridCoverage2D coverage = reader.read(null); CoordinateReferenceSystem targetCRS = CRS.decode("EPSG:32650"); // UTM Zone 50N MathTransform transform = CRS.findMathTransform(coverage.getCoordinateReferenceSystem(), targetCRS); GridCoverage2D reprojected = (GridCoverage2D) Operations.DEFAULT.resample(coverage, targetCRS); ``` #### 4. **常见根本原因** - **工程坐标系**：测量/CAD软件生成的非地理坐标系 - **坐标系缺失**：文件未嵌入CRS信息 - **非常规投影**：自定义或过时的投影参数 - **坐标轴顺序错误**：X/Y轴顺序不符合GIS标准 #### 5. **预防措施** 1. 数据生成阶段：在GIS软件（QGIS/ArcGIS）中明确指定坐标系 2. 转换工具验证： ```bash gdal_translate -a_srs EPSG:3857 input.tif output.tif ``` 3. 代码健壮性处理： ```java try (GridCoverage2DReader reader = new GeoTiffReader(file)) { // 读取操作 } catch (UnsupportedOperationException e) { // 触发坐标系转换流程 convertCRS(file, targetEPSG); } ``` > **关键提示**：工程坐标系常见于CAD设计图、工程测量数据等非地理空间应用场景。地理信息系统（GIS）通常要求数据必须具有真实地理参考[^1]。
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