為什么您看的地圖和別人不一樣,有關(guān)地圖的32知識
地理坐標系統(tǒng)使用三維球面來定義地球表面位置,以實現(xiàn)通過經(jīng)緯度對地球表面點位引用的坐標系。一個地理坐標系包括角度測量單位、本初子午線和參考橢球體三部分。而投影坐標系統(tǒng)投影坐標系使用基于X,Y值的坐標系統(tǒng)來描述地球上某個點所處的位置。這個坐標系是從地球的近似橢球體投影得到的,它對應(yīng)于某個地理坐標系。所以有投影坐標系必須有地理坐標系!
那么,我們常見的地圖是怎么制作的。
1.眾所周知,地球是不規(guī)則的橢球體,其物理表面叫做大地水準面,即平均海平面通過大陸延伸勾畫出的一個連續(xù)封閉曲面。是描述地球形狀的一個重要物理參考面,也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。
2.但現(xiàn)實中,為了方便,我們重新定了一個橢球體,實現(xiàn)對地球的逼近。近似地代表地球大小和形狀的數(shù)學(xué)曲面,一般采用旋轉(zhuǎn)橢球。稱之為大地橢球體。
此外通過設(shè)置橢球體的不同參數(shù),來實現(xiàn)不同國家地區(qū)對于數(shù)據(jù)的不同利用方式。是與某個區(qū)域如一個國家大地水準面最為密和的橢球面。
稱之為參考橢球體。我國的大地原點,即橢球定位做最佳擬合的參考點位于陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。
3.大地基準面是用于盡可能與大地水準面密合的一個橢球曲面,是人為確定的。不過要注意的是,橢球面和地球肯定不是完全貼合的,因而,即使用同一個橢球面,不同的地區(qū)由于關(guān)心的位置不同,需要最大限度的貼合自己的那一部分,因而大地基準面就會不同。
橢球體與大地基準面之間的關(guān)系是一對多的關(guān)系,也就是基準面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的,但橢球體不能代表基準面,同樣的橢球體能定義不同的基準面,如前蘇聯(lián)的Pulkovo 1942、非洲索馬里的Afgooye基準面都采用了Krassovsky橢球體,但它們的大地基準面顯然是不同的。
每個國家或地區(qū)均有各自的基準面,我們通常稱謂的北京54坐標系、西安80坐標系實際上指的是我國的兩個大地基準面。我國參照前蘇聯(lián)從1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)橢球體建立了我國的北京54坐標系,1978年采用國際大地測量協(xié)會推薦的1975地球橢球體(IAG75)建立了我國新的大地坐標系--西安80坐標系,目前大地測量基本仍以北京54坐標系作為參照,北京54與西安80坐標之間的轉(zhuǎn)換可查閱國家測繪局公布的對照表。
WGS1984基準面采用WGS84橢球體,它是一地心坐標系,即以地心作為橢球體中心,目前GPS測量數(shù)據(jù)多以WGS1984為基準。因此相對同一地理位置,不同的大地基準面,它們的經(jīng)緯度坐標是有差異的。
4.以上就是地理坐標系的內(nèi)容啦。那么我們要制作地圖,就要把球面上的東西放到平面上來,因此就需要投影,將球面坐標轉(zhuǎn)化為地圖平面坐標。
5.由于地球是一個赤道略寬兩極略扁的不規(guī)則的梨形球體,故其表面是一個不可展平的曲面,所以運用任何數(shù)學(xué)方法進行這種轉(zhuǎn)換都會產(chǎn)生誤差和變形,為按照不同的需求縮小誤差,就產(chǎn)生了各種投影方法。
6.如果在選擇投影時發(fā)現(xiàn)研究區(qū)畸變較大需要重新選擇投影時,我們需要地圖投影轉(zhuǎn)換。原理就是先由平面轉(zhuǎn)到球面,球面因為大地基準面的不同而需要重新選擇,最后再由球面轉(zhuǎn)到平面。
最后說幾種常見的投影
正軸切圓柱投影(墨卡托投影):屬于等角投影,大陸形狀保持不變,面積變了。赤道變形最小,兩極變形大。其中百度和谷歌地圖用的是墨卡托投影,因為簡單分塊,保持形狀不變。百度地圖和Google Maps使用的投影方法都是墨卡托投影。
正弦投影:用于世界地圖時,無論是否存在等角變形,它都能保持等積。其替代形式通過中斷海洋投影的連續(xù)性,并使各大陸在各自中央子午線附近居中,來減小外側(cè)子午線方向上的變形程度,反之亦然。適合用于說明地區(qū)特征的世界地圖,尤其適合不連續(xù)的情況。用于南美洲和非洲的大陸地圖,有時用于其他大陸板塊(其中每個板塊都有自己的中央子午線)的大陸地圖。
Albers投影:雙標準緯線等積圓錐投影, 最適合于東西方向分布的大陸板塊,不適合南北方向分布的大陸板塊。在處理顯示400萬、100萬的全國數(shù)據(jù)時為了保持等面積特性,經(jīng)常采用Albers投影。
蘭伯特等角圓錐投影:適于制作沿緯線分布的中緯度地區(qū)中、小比例尺地圖。國際上用此投影編制1∶100萬地形圖和航空圖。
高斯克呂格投影(橫軸等角切橢圓柱投影):我國各種大、中比例尺地形圖采用了不同的高斯-克呂格投影帶。其中大于1:1萬的地形圖采用3°帶;1:2.5萬至1:50萬的地形圖采用6°帶。
通用橫軸墨卡托投影 UTM:橫軸等角割橢圓柱投影,是美國編制世界各地軍用地圖和地球資源衛(wèi)星像片所采用的投影系統(tǒng)。
所以再問經(jīng)緯度或者定點定位怎么找的balbala,本質(zhì)上就是地理坐標系與投影坐標系的問題,只要找到投影問題的關(guān)鍵,大多數(shù)的地圖問題都能得到解決啦。
來源:GIS航空數(shù)據(jù)處理