• 每个带中间的经线称为中央经线，中央 经线和赤道线的交点为坐标原点。
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6°分带和3°分带
• 我国领土位于东经72°—136°之间，共包括11个 6°投影带（13—23带），22个3°投影带（24— 45带）。
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常用地图的地图投影
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4 高斯—克吕格投影
• 高斯—克吕格投影是等角横轴切椭圆柱 投影，与通用横轴墨卡托投影（UTM投 影，等角横轴割椭圆柱投影）之间差异 很小。自1952年起，我国将其作为国家 大地测量和地形图的基本投影，亦称为 主投影。
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• 高斯—克吕格投影是分带投影，有6°分 带和3°分带两种。1:2.5万至1:50万比例 尺的地形图采用6°分带，1:5千至1:1万 比例尺地形图采用3°分带。
– 垂直坐标值，高程值，对应的坐标系统为垂 直坐标系统（Verticቤተ መጻሕፍቲ ባይዱl Coordinate System， VCS） 。
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• 上述三种坐标系统分别是用不同的参照要 素来定义的，对某一种坐标系统来说，又
可以通过不同的参照要素值来定义不同的 坐标系统。
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• 什么是空间坐标系统？ • 地理坐标系统 • 投影坐标系统 • 定义空间数据的坐标系统信息 • 空间坐标系统转换
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• 采用的Datum不同，同一点所计算出来的地 理坐标是不一样的，位置误差可以达到1km。
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3 我国采用的大地测量基准
• 北京54大地测量基准
– 新中国成立初期我国采用的大地测量基准。该 基准采用克拉索夫斯基椭球参数，大地原点在 原苏联的普尔科沃，利用该基准建立的坐标系 称为北京54坐标系。
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3
16-24°Ｃ
59-70°F（15-21°Ｃ）
2011年10月10日北京和巴黎的温度比较
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4
• 地球上的空间实体都具有空间位置特性， 即可以用坐标值来描述。通过坐标值， 我们可以对每个实体进行空间定位。
• 同一空间实体，在不同坐标系统中具有 不同坐标值，因此，我们在实际工作中， 除了要知道空间实体的坐标值，同时也 要知道所采用的坐标系统。
• 投影坐标系统是以平面直角坐标（x，y）表
示地面点与坐标原点的距离。
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• 平面直角坐标（x，y）与经纬度（φ，λ ）
可用两个方程式表示：
x = f1(φ，λ) y = f2(φ，λ)
• 由于平面直角坐标是从地理坐标转换而来， 因此，坐标值同样与Datum有关。
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2
投影类型
• 有三种基本类型投影：
• WGS-84大地测量基准
– 目前GPS所采用的坐标系统是World Geodetical System-84（世界大地坐标系-84），简称WGS84坐标系。
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• 什么是空间坐标系统？ • 地理坐标系统 • 投影坐标系统 • 创建坐标系统信息 • 空间坐标系统转换
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1
定义
• 地球椭球面是曲面，地图是平面。地球椭 球面不能直接展开成平面，只能通过投影 方式把地球表面上的点投影到平面或可展 开为平面的圆柱面或圆锥面上。
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• 西安80大地测量基准
– 1980年起我国采用的大地测量基准。该基准采 用1975年国际大地测量学联合会第16届大会上 推荐的地球椭球定义，大地原点定在我国中部 地区的陕西省泾阳县永乐镇，利用该基准建立 的坐标系称为西安80坐标系。
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• CGCS2000大地测量基准
– 是我国新的大地测量基准，2008年7月1日启用， 最大特点是椭球体中心是地球的质量中心。
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8
1
定义
• 地理坐标系统是以经纬
度表示空间实体的位置
信息。其中经度是观测
点所在子午面与初始子
午面之间的角度（大多
数GCS以通过格林威治
的子午面为初始子午
面）；纬度是观测点与
地球球心的连线和赤道
面之间的角度。
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• 由于地球是一个不规则的椭球体，为了测 量地球上任何一点的经纬度坐标，需要定 义一个标准的椭球体、确定椭球体的指向 以及椭球体与实际的地球在哪个位置完全 重合等，这些参数统称为大地测量基准 （Datum）。
– 测量单位。
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• 一个国家或地区在建立大地坐标系时， 为使地球椭球体更切合本国或本地区的 自然地球表面，往往需选择合适的椭球 参数、确定一个大地原点的起始数据， 并进行椭球的定向。
• 由于采用不同资料推算，目前有几百种 大地测量基准。
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常用的地球椭球体参数
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WGS84、NAD27大地测量基准所定义的椭 球面与实际的地球椭球面比较
– 圆锥投影 – 圆柱投影 – 平面（方位）投影
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圆锥投影
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圆柱投影
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平面（方位）投影
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3
投影选择
• 地图投影不可避免会造成空间误差（面积、 形状、距离等），但我们可以选择不同投 影来保证其中的某些空间特性没有误差或 误差很小。如用于面积量算，一般选择等 积投影；用于航海，一般选择等角投影。
三、空间坐标系统
• 什么是空间坐标系统？ • 地理坐标系统 • 投影坐标系统 • 创建坐标系统信息 • 空间坐标系统转换
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2
• 任何一个度量值都是和一个度量参照系 统相对应，同一对象，用不同的参照系 统所得到的度量值是不一样的。在对度 量值进行分析时，我们需要知道这些度 量值的参照系统以及相互转换方法，只 有这样，不同参照系统所得到的度量值 只有转换到相同的参照系统，才能正确 地进行相互比较。
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2
大地测量基准
• 大地测量基准包括如下参数：
– 地球椭球体的形状与大小，一般用长半径a （赤道半径）、短半径b（极轴半径）以及扁
率f =（(a-b)/a）来定义。
– 地球椭球体的指向（正北点的位置）。
– 大地原点，是指大地测量控制网起算点，地 球椭球体模型与实际地球在该点是完全重合。
– 初始子午线。
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• 空间坐标值有三种类型：
– 曲面坐标值，球面上的坐标值，以经纬度表 示，对应的坐标系统为地理坐标系统 （Geographic Coordinate System，GCS）。
– 平面坐标值，把经纬度坐标投影到平面得到 的X、Y坐标，对应的坐标系统为投影坐标系 统（Projected Coordinate System，PCS） 。