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第一讲地图投影和坐标系统资料
通用横轴墨卡托格网系统(UTM)
UTM格网系统适用于全世界范围,将84N到80S的地 球表面分成60个带,每个带覆盖6个经度
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带, 带号依次编为第 1、2…60带 我国的经度范围西起 73°东至135°,可分成六度 带十一个,各带中央经线依次为75°、81°、 87°、……、117°、123°、129°、135° 六度带可用于中小比例尺(如 1:250000)测图, 三度带可用于大比例尺(如 1:10000)测图,城建 坐标多采用三度带的高斯投影。
3、常用的地图投影 1)横轴墨卡托投影 墨卡托投影的变种,墨卡托投影用标准纬线,横轴 墨卡托投影用标准经线 要求参数:中央经线的比例系数、中央经线的经度、 中央纬线的纬度、横向坐标东移假定值和纵坐标北 移假定值 2)兰伯特等角圆锥投影 适用于东西伸展大于南北伸展的中纬度地区 割投影 要求参数:第一标准纬线、第二标准纬线、中央经 线、投影原点的纬度、横向坐标东移假定值和纵坐 标北移假定值
高斯-克吕格投影坐标 (横轴墨卡托投影)
高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”,又名
“等角横切椭圆柱投影”,地球椭球面和平面间正形投影的 一种。德国数学家、物理学家、天文学家高斯(Carl FriedrichGauss,1777一 1855)于十九世纪二十年代拟定, 后经德国大地测量学家克吕格(Johannes Kruger,1857~ 1928)于 1912年对投影公式加以补充,故名 。
中国地图的投影
4、基准面
1)椭球体
椭球体是地球的近似模型;因为地球赤道方向略鼓, 所以椭球体在赤道方向有一长轴,连接两极方向有 一短轴;椭球体是椭圆沿短(极)轴旋转一圈形成 的球体
2)基准面
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定,大地基 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大地基准面
辽宁省 辽宁省 辽宁省 辽宁省 山东省
山东省
江苏省 安徽省
上海市 上海市 浙江省 浙江省 浙江省 浙江省 福建省
福建省 福建省 福建省 台湾省 广东省 广东省
广西壮族自治区 香港特别行政区 广西壮族自治区 广东省 广东省 海南省
中国的兰伯特等角圆锥投影:中央经线105E,标准纬线25N和47N, 投影原点纬度0N横坐标东偏移0,纵坐标北偏移0
第一讲 地图投影和坐标系统
GIS在平面上处理地图要素,这些地图要素代
表地球表面的空间要素
地图要素的位置基于坐标系,空间要素的位置
基于用经纬度值表示的地理网格
地图投影:地理格网坐标系 用在一起的地图图层必须基于相同坐标系 坐标系不同的数字地图必须先经过处理 处理:投影和重新投影 投影:将数字地图从经纬度值转换成二维坐标 重新投影:从一种坐标系转成另一种坐标系
三、坐标系
地图投影为小比例尺地图制图提供了工作底图;小 比例尺地图制图强调地图投影变形,故需选择合适 的投影以保留所需性质
平面坐标系一般用于大比例尺地图制图,例如1:25 000或更大比例尺,坐标系设计是用于精确计算和定 位的,因此,要素的绝对位置和它与其他要素的相 对位置的精度比地图投影所保留的性质更重要 为达到所需的测量精度,一个坐标系通常分成不同 的带,每个带基于不同的地图投影
海南省
16 14
90 92
地理格网
126 128 130 132
30
四川省Βιβλιοθήκη 94134 136 138
74
80 82
38 36 34
甘肃省 宁夏回族自治区 青海省 山西省
北京市 天津市 河北省 山东省
黑龙江省
吉林省
新疆维吾尔自治区 甘肃省 内蒙古自治区 山西省 北京市 天津市 河北省 宁夏回族自治区 青海省 陕西省 西藏自治区 湖北省 四川省 重庆市 湖南省 贵州省 云南省 江西省 河南省
3)阿伯斯等积圆锥投影
要求参数与兰伯特等角圆锥投影相同
不同:阿伯斯等积投影/兰伯特等角投影
4)等距圆锥投影
要求参数与兰伯特等角圆锥投影、阿伯斯等积圆锥 投影相同 保持了所有经线和一或两条标准线上的距离性质
56 54 52 50 48
46
104 106
44 42
内蒙古自治区
黑龙江省
吉林省 辽宁省
40
新疆维吾尔自治区
陕西省
32
河南省 湖北省 江苏省 安徽省 上海市 浙江省
西藏自治区
76
28 26
24
重庆市
贵州省
湖南省
江西省 福建省
96 98
23.439150
78 84
云南省 广西壮族自治区 广东省 香港特别行政区 台湾省
22
86 88
18
100 102
20
108 110 112 114 116 118 120 122 124
该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道 投影为直线的条件,确定函数的形式,从而得到高斯一克吕 格投影公式。投影后,除中央子午线和赤道为直线外, 其他 子午线均为对称于中央子午线的曲线 。
主要内容
一、地理格网
二、地图投影
三、坐标系 四、我国常用地图投影
一、地理格网
地理格网是地球表面空间要素的定位参照系统, 由经线和纬线组成。
地理格网虽然用于球形的地球表面,但地理格
网与平面坐标相似,原点为本初子午线与赤道
的交点
经度值相当于坐标系统x值,纬度值相当于y值 GIS中赤道以北的纬度值为正,以南为负,东 半球经度值为正,西半球为负
投影面和球面的关系
圆锥投影
圆柱投影
方位投影
正轴
斜轴
横轴
几种投影方式展开图:
方位投影展开图
圆柱投影展开图
圆锥投影展开图
参考椭球:用于投影的椭球称为参考椭球 标准线:指投影面与参考椭球的切线。 对于圆柱和圆锥投影,相切时只有一条标准线, 而相割时有两条标准线;标准线比例系数为1。 标准经线、标准纬线 中心线:定义了地图投影的中心或原点。中央 经线、中央纬线 横坐标东移和纵坐标北移
二、地图投影
1、地图的投影
由于球面的不可展示性,为了用平面坐标来表示球面上目 标的空间位置,必须进行球面坐标到平面坐标的转换, 这就是地图的投影变换。
2、地图投影的分类 2)按展开方式可分方位投影、圆柱投影、圆锥投影;
1)按变形的性质可分为等角投影,等积投影,等距投影;
3)按投影 面积与地球相割或相切可分为割投影和切投影。