➢ 地图投影是将地图从球面转换到平面的数学 变换。
1、三种大地坐标系：1954年北京坐标系；1980 年国家大地坐标系；地心坐标系。
（1）我国1954年在北京设立了大地坐标原点，由 此计算出来的各大地控制点的坐标，称为1954年 北京坐标系。
（2）我国1978年宣布在陕西省泾阳县永乐镇设立 新的大地坐标原点，并采用1975年国际大地测量 协会IAG推荐的大地参考椭球体，由此计阳县永乐镇，称西安原点。
3、大地原点
"大地原点"亦称"大地基准点"，即国家水平 控制网中推算大地座标的起标点。
中华人民共和国大地原点，位于陕西省泾阳 县永乐镇石际寺村境内 ，距西安36公里，1978 年建成，是我国地理坐标的起点和基准点。它不 但在各项建设和科学技术上有重要作用，而且象 征着国家的尊严。 大地的地面海拔417.7米，它 距我国陆边正北880公里，东北2500公里，正东 1000公里，正南1750公里，西南2250公里，正 西2930公里，西北2500公里。
2 地理信息系统的数据结构
§1 地理空间及其表达 §2 地理空间数据及其特征 §3 空间数据结构的类型 §4 空间数据结构的建立
§1 地理空间及其表达
1.1 地理空间的概念 一、地理空间（geo-spatial） 二、我国大地坐标系 1.2 空间实体的表达 一、空间实体类型 二、表示方法
§1 地理空间及其表达
§2 地理空间数据及其特征
2.1 GIS的空间数据 一、根据GIS的数据来源和数据类型分类 二、元数据 三、根据表示对象的不同分类 2.2 空间数据的基本特征 一、基本信息 二、空间数据的拓扑关系 三、拓扑关系的意义 2.3 空间数据的计算机表示
§2 地理空间数据及其特征
2.1 GIS的空间数据 一、根据GIS的数据来源和数据类型分类 1、地图数据。 2、影像数据。 3、地形数据。 4、属性数据。 5、元数据。
2.1 GIS的空间数据 二、元数据（Metadata）
1、概念：是描述数据的数据。是关于数据的描述性 数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律， 以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用， 不同领域的数据库，其元数据的内容会有很大差异。通 过元数据可以检索、访问数据库，可以有效利用计算机 的系统资源，可以对数据进行加工处理和二次开发等。 传统的图书馆卡片、出版图书的版权说明、磁盘的标签 等都是元数据。纸质地图的元数据主要表现为地图类型、 地图图例，包括图名、空间参照系和图廓坐标、地图内 容说明、比例尺和精度、编制出版单位和日期或更新日 期、销售信息等。用户通过它可以非常容易地确定该书 或地图是否能够满足其应用的需要。
1．2 空间实体的表达
一、地理空间的特征实体包括点（point）、线 (line)、面(polygon)、曲面(surface)和体 (volume)等多种类型。
二、表示方法：
1、矢量表示法：用一个没有大小的点(坐标)来 表达基本点元素。——矢量数据模型
2、栅格表示法：用一个有固定大小的点(面元) 来表达基本点元素。——栅格数据模型
1.1 地理空间的概念 一、地理空间（geo-spatial） 1、定义为绝对空间与相对空间两种形式。 （1）绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，
由一系列的空间坐标值组成。 （2）相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，
由不同实体之间的空间关系构成。 2、包括地理空间定位框架及其所联结的特征实体。
➢ 我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基 (Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标 系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975 地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80 坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标 系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换 可查阅国家测绘局公布的对照表。WGS1984基 准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系。
（3）地心坐标系即以地心作为椭球体中心。如 WGS1984基准面采用WGS84椭球体，是地心坐 标系，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
2、1980年中国国家大地坐标系，具体参数 为：
赤道半径（a）＝6378140.0000000000m 极半径（b）＝6356755.2881575287m 地球扁率（f）＝（a－b）/a＝1/298.257 1980年中国国家大地坐标系的大地原点，
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(Ellipsoid)、大地基准面 (Datum)及地图投影(Projection)三者的基 本概念及它们之间的关系。
➢ 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，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐 标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关 系，也就是基准面是在椭球体基础上建立 的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭 球体能定义不同的基准面，如前苏联的 Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基 准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们 的基准面显然是不同的。
我国3个椭球体参数如下
4、坐标系转换
x＝f1（L，B） y＝f2（L，B）
5、高程
指空间参考的高于或低于某基准平面的 垂直位置，主要用来提供地形信息。我国现 规定的高程基准面为“1985国家高程基准”， 比原“黄海平均海平面”高29mm。我国高程 的起算面是黄海平均海水面。1956年在青岛 设立了水准原点，称此为1956年黄海高程系。 1987年国家测绘局公布：中国的高程基准面 启用《1985国家高程基准》取代国务院1959 年批准启用的《黄海平均海水面》。《1985 国家高程基准》比《黄海平均海水面》上升 29毫米。
1、地理空间定位框架：大地测量控制，由平 面控制网和高程控制网组成。为建立所有的 地理数据的坐标位置提供了一个通用参考系， 可以将全国范围使用的平面及高程坐标系与 所有的地理要素相连接。
2、大地测量控制点：大地控制信息的主要要 素，其平面位置和高程被精确地测量，并用 于其他点位的确定。
二、我国大地坐标系