基本比例尺的投影 基本比例尺的投影
我国基本比例尺地形图(1:5千，1:1万，1:2.5万，1:5万，1:10万，1:25万，1:50万， 1:100万)中： • 大于等于1:50万的均采用高斯-克吕格投影，其中1:2.5-1:50万地形图均采用6度分带，
1:1万及更大比例尺地形图采用3度分带 • 小于1:50万的地形图采用正轴等角割圆锥投影，又叫兰勃特投影 • 海上小于1:50万的地形图多用正轴等角圆柱投影，又叫墨卡托投影
46带。
3
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12 ° 18 ° 72 ° 78 ° 84 ° 90 ° 96 ° 102 ° 108 ° 114 ° 120 ° 126 ° 132 ° 138 °
45
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 44 45 46
GIS中的投影
GIS中的投影
GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球 体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体、 大地水准面及地图投影三者的基本概念及它们之间的关系。
地球椭球体 是一个扁率极 小的椭圆绕大 地球体短轴旋 转所形成的规 则椭球体
地理信息系统应用
MAPGIS投影变换
主讲人：李建辉 黄河水利职业技术学院
内容提要
投 影 变 换
内容提要
1
投影变换原理
2
地理坐标系
3
投影坐标系
4
MapGIS投影变换
什么是投影变换？ 什么是投影变换？
地图投影是利用一定数学法则把地球表面转换到平面上的理论和方法。由于地球表面 不可二维展开，所以任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形，按照不同的需求缩 小误差，就产生了各种投影方法。投影变换则是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地 图投影点的坐标的过程。研究投影点坐标变换的理论和方法。
MapGIS采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统，使用时可任意选择配置
注：MapGIS中投影平面直角坐标系有比例尺参数
国家高程系
国家高程系
由高程基准面起算的地面点的高度称为高程。 一般，一个国家只采用一个平均海水面作为统一的高程基准面，由此高程基准面建立 的高程系统称为国家高程系，否则称为地方高程系。
打 个 形 象 的 比 方 ：N把 地 球 比 做P 地是球“表面马 铃 薯”，表面凸凹不平，而P地0 球椭球体就好 比一个“鸭蛋”，那么按照我们垂前线面与法的定 义，基准面就定义了怎样拿这个“线重鸭合蛋” 去逼近“W马铃薯”某一个区域的E 表面，X、 Y、Z轴进行一定的偏移，并各自旋转一定 的“大鸭角地蛋水度准”，面，大那小么不通适过当如的上时的候处就理参缩考必椭放定球体一可下以 达到很好的逼近地球S 某一区域的表面。
高斯-克吕格投影 高斯-克吕格投影
03 6
X
03 6
Y
X
高斯6°
带投影
原理分 6 9 12
Y
解演示
右图上半部为6°度带分 带情况：东半球共分
6°带
1
2
30 个 投 影 带 ， 我 国 领
土从13～23带。
0°
6°
下半部为3°带分带情况：
1°30 ′ 12 3
我 国 领 土 3° 带 从 24 ～ 3°带
我国历史以来先后使用了多种高程系，MapGIS中均可 选择配置。 1985年前，我国采用“1956年黄海高程系” （以1950～1956年青岛验潮站测定的平均海水面作为高 程基准面）； 1985年开始启用“1985国家高程基准” （以1952～1979年青岛验潮站测定的平均海水面作为高 程基准面）。
常用地理坐标系 常用地理坐标系
我国常用地理坐标系及其参数如下：
坐标系统 地球椭球 椭球名称 建成年代 椭球类型 a（m）
f
1954年 北京坐标系 克拉索夫斯基
50年代 参考椭球 6378245
1：298.3
1980 西安坐标系 IAG1975椭球
1982 参考椭球 6378140
1：298.257
WGS 84
2000国家 大地坐标系
WGS-84
CGCS2000
1984 总地球椭球
2008 总地球椭球
6378137
6378137
1：298.257223563 1：298.257222101
投影坐标系
投影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标系
• 基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置 • 从地球的近似椭球体投影得到 • 它对应于某个地理坐标系
投影坐标系由以下参数确定 • 地理坐标系 • 投影方法（如高斯－克吕格、兰伯特、墨卡托）
MapGIS提供了常用的26种投影方式可选择
高斯-克吕格投影 高斯-克吕格投影
高斯-克吕格投影简称“高斯投影”，又名 “等角横切椭圆柱投影”。
高斯投影将地球划分为若干个带，先将每个 带投影到圆柱面上。然后展成平面。我们可以设 想将一个空心的椭圆柱横套地球，使椭圆柱的中 心轴线位于赤道面内并通过球心。将地球按6°分 带, 从0°起算往东划分, 0°～6°为第1带, 6°～12° 为第2带，…… ，174°～180°为第30带,东西半 球共分60个投影，按带进行投影。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表 面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基 准面。
MapGIS提供116种标准椭球可选择设置。
地理坐标系
参考椭球体 本初 子午线
地理坐标系
一个地理坐标系包括参考椭 球体、角度测量单位和本初子 午线和三部分
角度单位
注意：地理坐标系不是平面坐标系， 因为度不是标准的长度单位，不可 用其直接量测面积长度
MapGIS 中的投影 MapGIS 中的投影
MapGIS在其数据库模板中提供了空间参照系统，新建数据库会自动生成该套参照系 统，其中包含我国常用的地理坐标系以及投影平面直角坐标系（主要为北京54和西安80下 参照系）。如果其中找不到所需参照系可进行创建。数据库之间参照系可导入导出（用户 自定义鼠标右键）。
大地水准面 是一个假想的 由地球自由静 止的海水平面 扩展延伸而形 成的闭合曲面
地理坐标系
地理坐标系
地理坐标系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。
地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统； 描述地球上某一点所处的位置； 某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义。