地理坐标系和投影坐标系的区别

经常碰到这两个概念：

Geographic coordinate system
和

projected coordinate sys

tem

1

、

首先理解

Geographic coordinate system
，

Geographic coordinate system
直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。很明显，

Geographic coordinate system
是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。具有长半轴，短

半轴，偏心率。以下几行便是

Krasovsky_1940

椭球

及其相应参数。

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：

Datum: D_Beijing_1954

表示，大地基准面是

D_Beijing_1954
。

有了

Spheroid
和

Datum
两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。

完整参数：

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)

Datum: D_Beijing_1954

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

2

、

接下来便是

Projection coordinate system
（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。

Projection: Gauss_Kruger

Parameters:

False_Easting: 500000.000000

False_Northing: 0.000000

Central_Meridian: 117.000000

Scale_Factor: 1.000000

Latitude_Of_Origin: 0.000000

Linear Unit: Meter (1.000000)

Geographic Coordinate System:

Name: GCS_Beijing_1954

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)

Datum: D_Beijing_1954

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有

Geographic Coordinate System
。

投影坐标系统，实质上便是平面坐标系统，其地图单位通常为米。

那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢？

这时候，又要说明一下投影的意义：将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。

好了，投影的条件就出来了：

a
、球面坐标

b
、转化过程（也就是算法）

也就是说，要得到投影坐标就必须得有一个

“
拿来

”
投影的球面坐标，然后才能使用算法去投影！即每一个投影坐标系统都必须要求有

Geographic Coordinate System
参数。

3
、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多，都可以归结为上述两种投影。其中包括我们常见的

“
非地球投影坐标系统

”
。

大地坐标（


Geodetic Coordinate

）


:
大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点

P
的位置用大地经度

L
、大地纬度

B
和大地高

H
表示。当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角，大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角，

大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。

方里网


:
是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线，所以称之为方里网，由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线，故又称直角坐标网。

在

1
：

1
万

——1
：

20
万比例尺的地形图上，经纬线只以图廓线的形式直接表现出来，并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网，在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线

(
图式中称

“
分度带

”)
，必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。

1
：

2 5
万地形图上，除内图廓上绘有经纬网的加密分划外，图内还有加密用的十字线。

我国的

1
：

50
万

——1
：

100
万地形图，在图面上直接绘出经纬线网，内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。

直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为

X
轴，以赤道投影后的直线为

Y
轴，它们的交点为坐标原点。这样，坐标系中就出现了四

个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中央经线算起，向东为正、向西为负。

虽然我们可以认为方里网是直角坐标，大地坐标就是球面坐标。但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网，我们很习惯的称经纬度网为大地坐标，这个时候的大地坐标不是球面坐标，她与方里网的投影是一样的（一般为高斯），也是平面坐标。