osgEarth的Rex引擎原理分析（三十五）osgEarth地球椭球体ellipsoid 大地基准面datum 地图投影Projection详解

osgEarth地球椭球体、基准面与投影详解

最新推荐文章于 2024-01-02 21:32:33 发布

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本文深入解析osgEarth中地球椭球体、大地基准面和地图投影的概念，包括Horizontal Datum、Vertical Datum的差异，以及常用坐标系统如WGS84、NAD83等。此外，探讨了地图投影的种类，如Spherical Mercator投影在Google Maps中的应用，并详述了osgEarth内置的垂直基准面，如EGM84、EGM96和EGM2008。文章还提及了不同测量系统对地理位置坐标的影响。

目标：（二十九）中的问题83

地球椭球体的中心为地心，形状为椭球体

大地基准面是适应某一区域的椭球体，球体中心不一定在地心

地图投影是球面和平面映射关系的方法

Horizontal Datum

A datum is a reference point (or set of points) against which geospatial measurements are made. The same location on earth can have different coordinates depending on which datum is in use. There are two classes of datum:

A horizontal datum measures positions on the earth. Since the earth is not a perfect sphere or even a perfect ellipsoid, particular datums are usually designed to approximate the shape of the earth in a particular region. Common datums include WGS84 and NAD83 in North America, and ETR89 in Europe.

Vertical Datum

A vertical datum measures elevation. There are several classes of vertical datum; osgEarth supports geodetic (based on an ellipsoid) and geoid (based on a sample set of elevation points around the planet).

osgEarth has the following vertical datums built in:

Geodetic - the default; osgEarth uses the Horizontal datum ellipsoid as a reference
EGM84 geoid
EGM96 geoid - commonly called MSL; used in DTED and KML
EGM2008 geoid

By default, SRS’s in osgEarth use a geodetic vertical datum; i.e., altitude is measured as “height above ellipsoid (HAE)”.

地理坐标系一般是指由经度、纬度和高度组成的坐标系，能够标示地球上的任何一个位置。前面提到了，不同地区可能会使用不同的参考椭球体，即使是使用相同的椭球体，也可能会为了让椭球体更好地吻合当地的大地水准面，而调整椭球体的方位，甚至大小。这就需要使用不同的大地测量系统（Geodetic datum）来标识。因此，对于地球上某一个位置来说，使用不同的测量系统，得到的坐标是不一样的。我们在处理地理数据时，必须先确认数据所用的测量系统。事实上，随着我们对地球形状测量的越来越精确，北美使用的 NAD83 基准和欧洲使用的 ETRS89 基准，与 WGS 84 基准是基本一致的，甚至我国的 CGCS2000 与WGS84之间的差异也是非常小的。但是差异非常小，不代表完全一致，以 NAD83 为例，因为它要保证北美地区的恒定，所以它与 WGS84 之间的差异在不断变化，对于美国大部分地区来说，每年有1-2cm的差异。

rex支持的投影见

osgEarth/SpatialReference.cpp
SpatialReference*
SpatialReference::create(const Key& key)
{
    // now try to resolve the horizontal SRS:
    osg::ref_ptr<SpatialReference> srs;

    // shortcut for spherical-mercator:
    if (key.horizLower == "spherical-mercator" || 
        key.hori