什么是坐標系？

初中學得直面直角坐標系，是為了精確描述平面上的點的位置。GIS中的坐標系的目的就是為了精確描述地球上的點的位置。有了坐標系，我們就能描述地球上的點了，比如（經度，緯度） (36.12,111.56)。

坐標系（地理坐標系或投影坐標系）為定義真實世界的位置提供了框架。使用坐標系最關鍵的問題有兩個：一是要了解使用的是何種投影；二是將正確的坐標系信息與數據集相關聯。坐標系有兩種類型 - 地理坐標系和投影坐標系。

坐標系的類型

GIS 中使用兩種常用的坐標系類型：

• 全局坐標系或球坐標系，例如經緯度。這些坐標系通常稱為地理坐標系。
• 基于橫軸墨卡托、亞爾勃斯等積或羅賓森等地圖投影的投影坐標系，這些地圖投影（以及其他多種地圖投影模型）提供了各種機制將地球球面的地圖投影到二維笛卡爾坐標平面上。投影坐標系有時稱為地圖投影。

什么是地理坐標系？

地理坐標系 (GCS) 使用三維球面來定義地球上的位置。

在球面系統中，水平線（或東西線）是等緯度線或緯線。垂直線（或南北線）是等經度線或經線。

什么是地心坐標系

地心坐標系不是基于地圖投影的平面坐標系。它是一種地理坐標系，在此坐標系中，地球在一個從地心開始測量的右旋 XYZ 坐標系（3D 笛卡爾）中被建模為球體或旋轉橢球體。

X 軸指向本初子午線、Y 軸位于赤道平面上且與 X 軸成 90°，而 Z 軸則指向北極點。

地心坐標系與基于緯度和經度的地理坐標系類似，均從地球的中心開始測量角度

什么是投影坐標系？

投影坐標系在二維平面中進行定義。與地理坐標系不同，在二維空間范圍內，投影坐標系的長度、角度和面積恒定。投影坐標系始終基于地理坐標系，而后者則是基于球體或旋轉橢球體的。

在投影坐標系中，通過格網上的 x,y 坐標來標識位置，其原點位于格網中心。每個位置均具有兩個值，這兩個值是相對于該中心位置的坐標。一個指定其水平位置，另一個指定其垂直位置。這兩個值稱為 x 坐標和 y 坐標。采用此標記法，原點坐標是 x = 0 和 y = 0。

關于地圖投影

無論將地球視為球體還是旋轉橢球體，都必須變換其三維曲面以創建平面地圖圖幅。此數學變換通常稱作地圖投影。

理解地圖投影如何改變空間屬性的一種簡便方法就是觀察光穿過地球投射到表面（稱為投影曲面）上。想像一下，地球表面是透明的，其上繪有經緯網。用一張紙包裹地球。位于地心處的光會將經緯網投影到一張紙上。現在，可以展開這張紙并將其鋪平。紙張上的經緯網形狀與地球上的形狀不同。地圖投影使經緯網發生了變形。

展平旋轉橢球體并不比展平橙皮容易，因為它會破裂。用兩種尺寸表示地球表面會導致數據的形狀、面積、距離或方向發生變形。

地圖投影使用數學公式將地球上的球面坐標與平面坐標關聯起來。

不同投影會引起不同類型的變形。有些投影旨在最大限度地降低一種或兩種數據特性的變形。投影可保持要素面積不變，但會改變其形狀。在下圖中，極點附近的數據已被拉伸。

什么是墨卡托 (Mercator) 投影

最初設計該投影的目的是為了精確顯示羅盤方位，為海上航行提供保障，此投影的另一功能是能夠精確而清晰地定義所有局部形狀。許多 Web 制圖站點都使用基于球體的墨卡托投影。球體半徑等于 WGS 1984 長半軸的長度，即 6378137.0 米。

這是一個圓柱投影。經線彼此平行且間距相等。緯線也彼此平行，但離極點越近，其間距越大。不能顯示極點。

旋轉橢球體和球體

地理坐標系表面的形狀和大小由球體或旋轉橢球體定義。盡管地球最適合用旋轉橢球體表示，但有時將地球視作球體可使數學計算更為簡便。對于小比例尺地圖（小于 1:5,000,000）來說，可以將地球假設為球體。采用這種比例尺時，在地圖上察覺不出球體與旋轉橢球體的區別。但是，為了保證大比例尺地圖（比例尺為 1:1,000,000 或更大）的精度，必須使用旋轉橢球體表現地球的形狀。在這種比例尺中，選擇使用球體還是旋轉橢球體取決于地圖的用途以及數據的精度。

以下是 1984 世界坐標系（WGS 1984 或 WGS84）的旋轉橢球體參數：

a = 6378137.0 meters

b = 6356752.31424 meters

1/f = 298.257223563

什么是 SRID？

空間參考標識符 (SRID) 是與特定坐標系、容差和分辨率關聯的唯一標識符。

目前有多種公認的標準 SRID，例如歐洲石油測繪組 (EPSG) 定義的 SRID。某些數據庫和空間類型（如 PostgreSQL 中的 PostGIS 幾何或 SQL Server 中的地理類型）使用預定義的 EPSG 代碼子集，只可使用具有這些 SRID 的空間參考。

以下列出常用的坐標系

地理坐標系：GCS_WGS_1984：WKID: 4326 權限: EPSG

投影坐標系：WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere：WKID: 3857 權限: EPSG ，如果是ESRI內部使用的話，WKID就變成102100

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的坐标系统及投影概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。