GIS系列-----（坐标系以及空间投影）

 

投影坐标系

投影坐标系 (Projection coordinatesystem)平面坐标系统地图单位通常为米 、千米等，也称非地球投影坐标系统(notearth)，或者是平面坐标。投影坐标系使用基于X,Y值（水平方向和垂直方向）的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。投影坐标系统在二维平面上有恒定的长度，角度和面积。投影坐标系统是由地理坐标投影到平面坐标上形成的

地理坐标系

地理坐标系(Geographic Coordinate System)，是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。在球面系统中，水平线是等纬度线或纬线。垂直线是等经度线或经线。地理坐标系统是使用经纬度来定义球面或椭球面上点的位置的参照系统，是一种球面坐标。最常见的位置参考坐标系统就是以经纬度来量算的球面坐标系统。地球坐标系统不是地图投影，只是对球体或椭球体的模仿。地理坐标系统有经线和纬线组成，经纬度以地心与地表点之间的夹角来量算的，通常以度分秒（DMS）来度量。地理坐标系统使用一个三维椭球体来定义地球上的位置，其经常被误认为是一个数据，但是数据仅仅是地理坐标系统的一部分，地理坐标系统包括角度测量单位、本初子午线和数据（数据是基于椭球体）。地理坐标系统参数必须具备Spheroid和Datum两个基本条件，系统参数才算完整。

地图投影

地理坐标转换到投影坐标的过程中可理解为投影（投影：将不规则的地球曲面转换为平面）。地图投影是利用一定数学法则把地球表面的经、纬线转换到平面上的理论和方法。

由于地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体，故其表面是一个不可展平的曲面，所以运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形，为按照不同的需求缩小误差，就产生了各种投影方法。

实际上是一种三维平面到二维平面的转换方式，换句话说，地图投影旨在建立地表点与投影表面之间的一一对应关系，地图投影即可是表示整个地表，也可表示其中的一部分。地图投影在早期是指将光源透过椭球体照射到二维平面上来实现这一过程、由于地球椭球体是不可展曲面，不可能用物理的方法将其展为平面。所以用地图投影方法。地图投影，就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，使地面点的地理坐标与地图上相应点的平面直角坐标或平面极坐标间，建立一一对应的函数关系。