Part第五章地理參考解析

1、Part第五章地理參考解析主要內(nèi)容第三章 地理表達(dá)第四章 地理數(shù)據(jù)的特征第五章 地理參考第六章 不確定性第五章 地理參考GeoreferencingGeographic location is the element that distinguishes geographic information form all other typesKey issuesMethods for specifying location on Earths surface are essential to the creation of useful geographic informationThe eff

2、ective system must satisfyCommonly used systemsMore accurate scientific methods that form the basis of geodesy and surveyConversion between georeferencing systemsLearning ObjectiveKnow how the requirements for an effective system of georeferencing;Be familiar with the problems associated with placen

3、ames, street addresses, and other systems used everyday by humans;Know how the Earth is measured and modeled for the purposes of positions;Know the basic principles of map projections, and the details of some commonly used projections;Understand the principles behind GPS, and some of its application

4、s主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 線性參考系統(tǒng)第三節(jié) 量測地球：經(jīng)度和緯度第四節(jié) 投影和坐標(biāo)第五節(jié) 經(jīng)緯度和高程的測量第六節(jié) 地理參考的轉(zhuǎn)換第一節(jié) 概述空間（Spatial ）非空間（ Aspatial）時(shí)間是地理信息的可選要素，但空間則是必需的Time is an optional element in geographic information, but location is essential1. Georeference賦予地理信息位置信息的過程：GeoreferenceGeolocateGeocode具有位置信息的地理信息：Georeferencedgeocoded賦予地理參考的基本

5、要求唯一有意義可以共享不產(chǎn)生歧義唯一性許多地理參考只在地表特定范圍內(nèi)或領(lǐng)域內(nèi)是唯一的，如地名Springfield, Madison小營，城關(guān)鎮(zhèn)只在某一領(lǐng)地內(nèi) (municipal domain)隨時(shí)間變化1045, South Park Street, Madison, Wisconsin, USA中關(guān)村大街59號(hào)海淀區(qū)世紀(jì)城時(shí)雨園12號(hào)樓308號(hào)不應(yīng)經(jīng)常變化，應(yīng)該是一個(gè)常數(shù)Persistent through timeTo be most useful, georeferences should stay constant through time2. 米制地理參考系統(tǒng)米制地理參考系統(tǒng)十分

6、有用，因?yàn)榭梢杂糜谥茍D和測量距離其它系統(tǒng)只是簡單地將位置順序化郵箱地址按街道順序排列300 State St. 與100 State St. 的距離比200 State St. 與100 State St.的距離遠(yuǎn)Metric georeferences are much more useful, because they allow maps to be made and distances to be calculated.3. 一些常用的參考系統(tǒng)地名郵寄地址郵政編碼電話區(qū)號(hào)地籍系統(tǒng)經(jīng)緯度PLSSUTMSPC4. 地名為一個(gè)地方命名是最簡單的地理參考Mt. Everest (many pe

7、ople)Chomolungma (Tibetan)語言延伸了地名的能力Between, nearWhere A St. crossed B St.200 meter north of the old tree地名的意義及變化Many commonly used placenames have meanings that vary between people, and with the context in which they are used.The meaning of certain placenames can become lost through time.地名的局限地名較少用

8、于地理參考定位較粗的空間分辨率少數(shù)是公開的，多數(shù)只在當(dāng)?shù)赜幸饬x（不同的等級(jí)）特定地名的意義隨時(shí)間丟失了5. 郵政地址郵政地址是在19th郵遞系統(tǒng)出現(xiàn)后產(chǎn)生的，它依賴于幾個(gè)假定：每個(gè)住宅和辦公室都是潛在的郵寄目的地，不是潛在郵寄地址的沒有郵政地址，如Mt. Everest, Lake Mendota住宅和辦公室沿道路排列并相應(yīng)地編號(hào)Path, road, street, lane 在當(dāng)?shù)赜形ㄒ坏拿Q地方在更大的區(qū)域內(nèi)有唯一的名稱地區(qū)在國家內(nèi)部有唯一的名稱郵政地址郵政地址不適用于自然要素許多GIS應(yīng)用依賴于郵政地址，并將其轉(zhuǎn)換為更通用的參考系統(tǒng)，如經(jīng)緯度，以便于進(jìn)行制圖和分析2928 Philli

9、ps Ave. V5A 2W5 Canada適用情況Postal addresses work well to get georeference dewllings and offices, but not natural features.6. 郵政編碼20th后期引入以簡化郵件分揀Canada, 6位字母前三位： 進(jìn)一步分揀區(qū)(FSAs-forward sortation Areas)后三位：二次分揀V5A 2W5US ZIP Code 按區(qū)域制圖第二節(jié) 線性參考系統(tǒng)用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的位置從定義的參考點(diǎn)沿定義的路徑測量距離街道地址Linear referencing systems are

10、widely used in managing transportation infrastructure and in dealing with emergencies.網(wǎng)絡(luò)高速交通網(wǎng)：109國道1200公里處鐵路網(wǎng)：距離北京站50公里處，京包線輸電線：管線：運(yùn)河：路網(wǎng)和交通系統(tǒng)路網(wǎng)系統(tǒng)用于定義橋梁、標(biāo)識(shí)、涵洞、交通事故、記錄鋪設(shè)條件等用于交通系統(tǒng)中的交通基礎(chǔ)設(shè)施管理和處理緊急情況GIS-TITS （Intelligent Transportation System）線性參考系統(tǒng)的其它應(yīng)用對(duì)于其它應(yīng)用，有必要將線性參考系統(tǒng)與其它系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標(biāo)用無線電自動(dòng)定位汽車航空包裹追蹤

11、，GPS定位，中心分發(fā)應(yīng)急響應(yīng)，用街道地址和線性參考系統(tǒng)定義事故位置將從汽車接收到的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為街道地址或網(wǎng)絡(luò)地址線性參考系統(tǒng)的精度取決于路網(wǎng)條件城市交叉路口多，定位精確，應(yīng)用廣泛農(nóng)村地區(qū)，距交叉路口較遠(yuǎn)，精度降低兩條路交叉兩次以上精確定義距離較難實(shí)現(xiàn)第三節(jié) 量測地球：經(jīng)度和緯度地球的形狀地球模型地理空間地理空間的數(shù)學(xué)表達(dá)1. 地球的自然面-近似梨形的橢球體The Earth is slightly flattened, such that the distance between the poles is about one part in 300 less than the diame

12、ter at the Equator.地球形狀的近似第一次近似 球形第二次近似 地球橢球體以橢圓的短軸為旋轉(zhuǎn)軸的橢球面來代替地球的形狀稱之為地球橢球面，其形體稱之為地球橢球體旋轉(zhuǎn)橢球體的中心有些不在地球的質(zhì)心地球形狀的近似Sphere/SpheroidEllipsoid /Ellipsoid of rotationGeoid定位系統(tǒng)-地理坐標(biāo)與經(jīng)緯網(wǎng)緯線與緯度經(jīng)線與經(jīng)度經(jīng)緯線的特征Lines of latitude and longitude are equally far apart only at the Equator, towards the poles line of longitu

13、de converge經(jīng)差一度的緯線弧長？ = 0; 111.321 1/3600 = 45; 78.848; = 80; 19.394; = 90; 0 緯差一度的經(jīng)線弧長？ = 0 ; 110.576, = 45; 111.124 = 60; 111.406, 赤道上緯線弧長：1度 = 1/360 = 111 km1分 = 1.86 km = 1 nautical mile （海里）1秒 = 30 m衰減定律：cos cos 300cos 450cos 600 0.500, = 600; 55km球面上兩點(diǎn)間的距離球面上兩點(diǎn)間的距離是過A、B兩點(diǎn)的大圓上的弧長赤道上點(diǎn)A （ 1 = 0,

14、1= 90） 極地上點(diǎn)B （ 2 = 90, 2= 90）AB 10000 km 法國人由此在18世紀(jì)末定義1米為赤道到極地距離的千萬分之一1m=1/10,000,000 2. 地球模型橢球體模型：以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立起來的數(shù)學(xué)模型：為解決大地測量問題而建立abc三軸橢球體模型地球模型及其表達(dá)實(shí)際地球球體(1:500萬或更小)橢球體（1:100萬及更大）參考橢球體坐標(biāo)系統(tǒng)地理坐標(biāo)（地球曲面為基準(zhǔn)）投影坐標(biāo)（具有相同格網(wǎng)）地景素描：透視素描，視點(diǎn)位置改變引起圖形變化，部分藝術(shù)夸張使大小與實(shí)際地物不成比例航空、航天像片：中心、多中心投影，大的事物清楚，小的事物模糊，小于空間分辨率的不能識(shí)別，離中

15、心點(diǎn)距離不同，形狀和大小也會(huì)發(fā)生變異地圖：形狀、大小和位置與實(shí)際有差異，但具有規(guī)律性，因此具有可測量性嚴(yán)密的數(shù)學(xué)法則-比例尺，投影經(jīng)過制圖綜合-概括、取舍符號(hào)系統(tǒng)-地圖語言，表達(dá)地物的數(shù)量、質(zhì)量時(shí)的直觀性各種參考橢球體模型橢球體名稱年份長半軸(km)短半軸(km)扁率白塞爾(Bessel)18416377.3976356.0791:299.5克拉克(Clarke)18806378.2496356.5151:293.5克拉克(Clarke)18666378.2066356.5841:295.0海福特(Hayford)1952年以前19106378.3886356.9121:297克拉索夫斯基(K

16、lasovsky)1953-1980年19406378.2456356.8631:298.3埃維爾斯特(Everest)18306377.2766356.0751:300.8I.U.G.G19676378.1606356.7751:298.25GRS（1975）1980開始19756378.1406356.7551:298.257GRS（1980）19806378.1376356.7521:298.257標(biāo)準(zhǔn)橢球體模型旋轉(zhuǎn)橢球體的中心有些不在地球的質(zhì)心1950s 洲際彈道導(dǎo)彈的出現(xiàn)要求準(zhǔn)確的定位各國的橢球體模型不同，使得地圖不易使用新標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生:NAD83 (North American Da

17、tum of 1983) WGS84 (The World Geodetic System of 1984)3. 地理空間空間的定義：不同學(xué)科有不同解釋物理學(xué)：指宇宙在三個(gè)互相垂直的方向上所具有的廣延性天文學(xué)：指時(shí)空連續(xù)體的一部分地理學(xué)：指物質(zhì)、能量、信息的存在形態(tài)、結(jié)構(gòu)過程、功能關(guān)系上的分布方式和格局及其在時(shí)間上的延續(xù)地理空間的特征上至大氣電離層、下至地幔莫霍面地球表層的基準(zhǔn)是陸地表面和大洋表面，是人類活動(dòng)頻繁的區(qū)域地理空間是大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈、土壤圈相互作用的區(qū)域地球上最復(fù)雜的物理過程、化學(xué)過程、生物過程和生物地球化學(xué)過程都發(fā)生在地理空間是宇宙過程對(duì)地球影響最大的區(qū)域絕對(duì)空間和相

18、對(duì)空間絕對(duì)空間：具有屬性描述的空間位置的集合由一系列空間坐標(biāo)值組成相對(duì)空間：具有空間屬性特征的實(shí)體集合由不同實(shí)體之間的空間關(guān)系構(gòu)成4. 地理空間的數(shù)學(xué)表達(dá)地球表面的幾何模型：自然面：十分復(fù)雜，不易表達(dá)和測量抽象的面：大地水準(zhǔn)面，地表72%被流體狀態(tài)的海水覆蓋，假定當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時(shí)，從海平面延伸到所有大陸下部，且地球的重力處處正交，形成一個(gè)連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面。用水準(zhǔn)儀可測量任意一點(diǎn)的高程地理空間的數(shù)字化表達(dá)地理空間的表達(dá)是地理數(shù)據(jù)組織、存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析的基礎(chǔ)地理空間的表達(dá)方法可以概括為矢量柵格三角形不規(guī)則網(wǎng)Voronoi等以此為基礎(chǔ)，可以構(gòu)造地理空間各種不同的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理

19、空間的拓?fù)渫負(fù)洌═opology)，源于希臘文，原意“形狀的研究”，幾何學(xué)的分支研究在拓?fù)渥儞Q下能夠保持不變的幾何屬性-拓?fù)鋵傩砸韵鹌槔梢员焕?、壓縮，但不能被扭轉(zhuǎn)和折疊，一些屬性保留，一些屬性消失。如面積變化，點(diǎn)在多邊形內(nèi)不變拓?fù)渥儞Q-拉伸、壓縮拓?fù)鋵傩?點(diǎn)的內(nèi)置歐氏平面上實(shí)體對(duì)象所具有的拓?fù)浜头峭負(fù)鋵傩酝負(fù)鋵傩裕阂粋€(gè)點(diǎn)在一個(gè)弧段的端點(diǎn)一個(gè)弧段是一個(gè)簡單的弧段一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的邊界上一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的內(nèi)部一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)區(qū)域的外部一個(gè)點(diǎn)在一個(gè)環(huán)的內(nèi)部一個(gè)面是一個(gè)簡單的面（面上沒有“島”）一個(gè)面的連接性（給定面上任意兩點(diǎn)，從一點(diǎn)可以完全在面的內(nèi)部沿任意路徑走向另一點(diǎn)）非拓?fù)鋵傩裕簝牲c(diǎn)之間的距

20、離一個(gè)點(diǎn)指向另一個(gè)點(diǎn)的方向弧段的長度一個(gè)區(qū)域的周長一個(gè)區(qū)域的面積地理研究中三個(gè)重要的拓?fù)涓拍钸B接性(Connectivity)：弧段在結(jié)點(diǎn)處的相互聯(lián)結(jié)關(guān)系多邊形區(qū)域的定義(Area Definition)：多個(gè)弧段首尾相連構(gòu)成了多邊形的內(nèi)部域鄰接性(Contiguity)：通過定義弧段的左右邊及其方向性來判斷弧段左右多邊形的鄰接性空間關(guān)系實(shí)體對(duì)象之間的空間相互作用關(guān)系拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述實(shí)體間的相鄰、包含和相交等空間關(guān)系順序空間關(guān)系：描述實(shí)體間在空間上的排列次序，如前后、東西、南北等度量空間關(guān)系：描述實(shí)體間的距離等關(guān)系N1N2N3N4P1P2P3A1A2A3A4A5A6N5A7P4N1N2N3N

21、4P1P2P3A1A2A3A4A5A6N5A7P4（a）(b)(c)空間拓?fù)潢P(guān)系示意圖第四節(jié) 投影和坐標(biāo)投影坐標(biāo)系 1. 投影（1）地圖投影的基本概念（2）地圖投影的變形（3）地圖投影的分類（4）地圖投影的選擇（5）常用地圖投影（6）高斯-克呂格投影將地球變?yōu)槠矫娴脑蚣埵瞧矫娴?，GIS的輸入輸出都是以紙位媒介的柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是平面的，用網(wǎng)格難以覆蓋曲面，而網(wǎng)格大小不變攝影膠片也是平面的，RS影像也是平面的從空中看地球，只有中心點(diǎn)最詳細(xì)，向兩側(cè)細(xì)節(jié)越來越粗，直到背面不可見，為了用同樣的細(xì)節(jié)觀測地球，只能將其變?yōu)槠矫妫?）地圖投影的概念從球面到平面的投影變換導(dǎo)致了幾何畸變表現(xiàn)在地圖上的變形有方向

22、、長度、面積和形狀等地面特征間應(yīng)保持的相互關(guān)系：保持等角關(guān)系等面積關(guān)系沿某個(gè)方向上的距離關(guān)系保持不變地球形狀地球形狀的幾何模型可用來實(shí)現(xiàn)對(duì)于投影的數(shù)學(xué)描述最簡單的幾何模型：平面：小面積區(qū)域球面：大區(qū)域傳統(tǒng)制圖橢球面：需要復(fù)雜的計(jì)算，用于精確的制圖，模型參數(shù)主要有長半軸a，短半軸b，偏心率f，離心率eMaling(1992)曾列出了31種地球形狀的定義，有12種主要的橢球面經(jīng)常被用于制圖可展表面與不可展表面可展表面的形狀有：平面、圓錐和圓柱表面和球體的關(guān)系包括切和割兩種球面在數(shù)學(xué)上屬于不可展開的曲面 ，即不能把球面上的要素?zé)o重疊、無裂隙、無變形地表現(xiàn)在平面上建立地球面與投影平面上點(diǎn)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

23、地圖投影的實(shí)質(zhì)地圖投影的圖解地圖投影（2）地圖投影的變形地圖上的變形有長度、面積、方向和形狀長度變形是最基本的變形，且在所有的投影上都存在，因此必然引起面積和角度的變形地圖投影的變形規(guī)律與制圖區(qū)域的大小有關(guān)與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)或標(biāo)準(zhǔn)線的距離有關(guān)系變形橢圓理論1881年法國數(shù)學(xué)家底索（Tissot) 首先提出，證明了球面上的小圓投影后一般變成小橢圓，只要研究小橢圓與小圓的關(guān)系就可以了解地圖上變形的大小和分布，這種變形橢圓也稱底索曲線（Tissots indictrix)定義：地球面上一無窮小的圓在平面上一般被描寫為一無窮小橢圓。這個(gè)橢圓是由于投影變形而產(chǎn)生，故稱此橢圓為變形橢圓。變形橢圓ABCDdsABCD

24、ds長度比與長度變形ABCDABCDdFdF面積比與面積變形uu角度變形(D)(A)(C)(B)OABCDAB CDO(D)(B)(C)(A)主方向：地球面上過一點(diǎn)的一組互相正交的方向，投影在平面上，由于投影變形，一般不能保持正交，但總有一組互相正交的方向投影后仍然正交，稱這兩個(gè)方向?yàn)橹鞣较颉Ｖ鞣较虻男再|(zhì)：地球面上的正交線投影后仍然正交投影后具有最大長度比和最小長度比主方向及其性質(zhì)（3）地圖投影的分類 按變形性質(zhì)分等角投影(conformal)等面積投影(equal area)任意投影按構(gòu)成方法分類幾何投影方位投影(planar)圓柱投影(cylindrical)圓錐投影(conic)非幾何投

25、影偽方位投影偽圓柱投影偽圓錐投影多圓錐投影按投影面與地球關(guān)系割投影(secant)切投影(tangent)等角投影變形橢圓為大小不同的圓任意點(diǎn)上各個(gè)方向的長度比相同=a=b, =0 在小范圍內(nèi)能保持地理要素與實(shí)地輪廓相似，沒有方向變形，又稱正形投影為了滿足a=b條件，面積變形較大應(yīng)用于風(fēng)向、洋流、航海、航空等地圖大中比例尺地形圖等面積投影變形橢圓與小圓面積相等，在一個(gè)主方向上長度比夸大，另一個(gè)主方向上長度比縮小，以滿足ab=1=P可用于量測面積，但有角度變形，即圖型輪廓變形較大應(yīng)用于政區(qū)、人口密度、土地利用及各種經(jīng)濟(jì)圖任意投影變形橢圓有各種形狀，是一個(gè)龐雜的類別即有面積變形，又有角度變形沿一個(gè)

26、主方向上（如短軸方向）長度比為1，沒有長度變形，稱等距投影等距投影的地圖上，面積變形比等角投影小，角度變形比等積投影小，變形比較適中應(yīng)用于教學(xué)地圖、科普地圖及要求在一定方向上等距的地圖以平面作為投影面能保持從投影中心到任意點(diǎn)的方位角沒有變形用于編制極地和半球的地圖方位投影及其應(yīng)用經(jīng)緯線形狀：適合制作： 兩極地區(qū)圖正軸方位投影適合制作：赤道附近圓形區(qū)域地圖經(jīng)緯線形狀：橫軸方位投影適合制作： 中緯度地區(qū)圓形區(qū)域地圖經(jīng)緯線形狀：斜軸方位投影以圓柱面作為投影面，與球面相切于赤道，或與兩條緯線相割緯線投影成一組與赤道平行的直線，經(jīng)線投影成一組與緯線垂直的平行直線適用于編制世界地圖與赤道附近的區(qū)域地圖圓柱

27、投影及其應(yīng)用正軸圓柱投影橫軸圓柱投影斜軸圓柱投影圓柱投影等角正圓柱投影（墨卡托投影）以圓錐面作為投影面，與某條緯線相切，或某兩條緯線相割，并沿著某一條母線展開成平面緯線成一組同心圓弧，經(jīng)線成垂直于緯線的一束放射狀直線經(jīng)線間的夾角小于經(jīng)度差，兩經(jīng)線間的夾角與其經(jīng)度差成正比適于繪制中緯度地區(qū)國家和區(qū)域地圖圓錐投影及其應(yīng)用斜軸圓錐投影正軸圓錐投影橫軸圓錐投影正圓錐投影中，等變形線為同心圓弧。圓錐投影（4）地圖投影的選擇影響地圖的精度和使用價(jià)值中、小比例尺的選擇制圖區(qū)域的范圍、形狀和地理位置地圖的用途、出版方式特殊要求（5）常用地圖投影世界地圖的投影等差分緯線多圓錐投影正切差分緯線多圓錐投影任意偽圓柱

28、投影正軸等角割圓柱投影半球地圖的投影東西半球橫軸等積方位投影橫軸等角方位投影南北半球正軸等積方位投影正軸等角方位投影正軸等距方位投影常用地圖投影各大洲地圖的投影斜軸等積方位投影正軸等角圓錐投影彭納投影中國各種地圖投影全國：正軸等積割圓錐投影(Albers)分省:正軸等角割圓錐投影正軸等積割圓錐投影大比例尺：高斯-克呂格投影（6）高斯-克呂格投影德國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家高斯于19世紀(jì)20年代擬定，大地測量學(xué)家克呂格于1912年對(duì)投影公式加以補(bǔ)充在英美國家稱橫軸墨卡托投影我國規(guī)定國家基本比例尺地形圖均采用高斯克呂格投影中央經(jīng)線長度比等于1，在6度帶內(nèi)最大長度變形不超過0.04%UTM美國編制

29、各國軍用地圖、Landsat衛(wèi)星像片采用通用橫軸墨卡托投影(UTM)Secant and conformalSome distance out on both side of the central meridianEdges:1.0004 at mostCoordinate: meterFalse easting: 500,000m/500kmUTM 在高緯度地區(qū)，各帶之間不易接合，因此被(UPS-Universal Polar Stereographic system)取代，UPS用于80度以上的緯度帶處在分帶邊界的城市也會(huì)出現(xiàn)問題將帶的邊界延伸至包含整個(gè)區(qū)域的范圍，但變形增加設(shè)計(jì)自己的投

30、影帶，以市中心為中央經(jīng)線UTMUTM coordinates are in meters, making it easy to make accurate calculations of short distances between points.All US states have adopted their own specialized coordinate systems for applications such as surveying that require very high accuracy.幾何名稱：等角橫軸切橢圓柱投影中央經(jīng)線為標(biāo)準(zhǔn)線，距中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，長度和面積變形越

31、大為滿足地形圖的經(jīng)度要求，采用分帶投影的方法高斯-克呂格投影示意 投影條件及變形規(guī)律投影條件：中央經(jīng)線和赤道投影為平面直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸投影后無角度變形中央經(jīng)線投影后保持長度不變變形規(guī)律：在同一緯線上，長度比隨經(jīng)差增大而增大在同一經(jīng)線上，長度比隨緯度減小而增大6度帶3度帶分帶規(guī)定6度帶：1：25000 1：500000系列比例尺地形圖3度帶：1：10000 及大于1：10000比例尺地形圖以中央經(jīng)線為X軸，赤道為Y軸，兩軸交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)X軸赤道以北為正，以南為負(fù)，Y軸中央經(jīng)線以東為正，以西為負(fù)我國為了避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，將各帶的坐標(biāo)軸西移500公里Y=y+500000m采用分帶后各帶的投影完全

32、相同，某坐標(biāo)值（X，Y）在各帶中均有一個(gè)，不能確切表示各點(diǎn)的位置，因此在Y值前加上投影帶號(hào)，稱通用坐標(biāo) Y通=n*1000000+Y坐標(biāo)規(guī)定地形圖的分幅編號(hào)的意義我國國家基本比例尺地形圖共7種1:1萬萬;1:5萬;1:10萬;1:20萬;1:50萬;1:100萬普通地圖按比例尺分大、中、小三種大比例尺地圖：1:10萬及更大中比例尺地圖：1:10萬-1:100萬小比例尺地圖：1:100萬及更小測定成套的各種比例尺地形圖時(shí)，分幅編號(hào)十分重要地形圖的分幅我國按1:100萬地形圖為基準(zhǔn)，按相同的經(jīng)差和緯差定義更大比例尺地形圖的分幅0-60間的圖幅，按經(jīng)差6，緯差4分幅60-76間的圖幅，按經(jīng)差12，緯

33、差4分幅76-80間的圖幅，按經(jīng)差24，緯差4分幅1:50萬，1:20萬，1:10萬三種直接劃分大于1:10萬的以1:10萬為基礎(chǔ)逐級(jí)劃分地形圖編號(hào)根據(jù)各種比例尺地形圖的分幅，對(duì)每一幅圖給予一個(gè)固定的號(hào)碼不能重復(fù)出現(xiàn)并保持一定的系統(tǒng)性采用行列法1:100萬地形圖的編號(hào)全球統(tǒng)一的分幅編號(hào)列數(shù)：由赤道向兩極按緯差4為一列，直到88（88至極地地區(qū)，采用極地方位投影單獨(dú)成圖），以拉丁字母A,B,C, 表示，南北各22列行數(shù)：從180經(jīng)線開始由西向東按經(jīng)差6為一行，以阿拉伯?dāng)?shù)字1,2,360表示表示：列在前，行在后，之間連線, 南半球圖幅編號(hào)加S，北半球加N，如（NJ-50）,（SJ-50）我國領(lǐng)土全

34、部位于北半球，因此省略N1:100萬地形圖的編號(hào)計(jì)算東圖廓經(jīng)度=6*縱行號(hào)-180北圖廓緯度=4*橫列號(hào)縱行號(hào)=（/6）+30+1橫列號(hào)=（/4）+1計(jì)算北京(3956,11624）的編號(hào)GIS 中的投影Although projections are not absolutely required, there are several good reasons for using them in GIS to flatten the Earth.Two datasets can differ in both the projection and the datum, so it is imp

35、ortant to know both for every dataset.Unprojected projectionWhen longitude is assigned to X and latitude to Y, a very odd-looking Earth results.It is very wise to be careful when using a GIS to analyze data in latitude and longitude rather than in projected coordinates, because serious distortions o

36、f distance, area, and other properties may result.許多GIS的分析方法是基于平面直角坐標(biāo)系而非經(jīng)緯度坐標(biāo)系設(shè)計(jì)的2. 坐標(biāo)系（1）地理坐標(biāo)（2）平面上的坐標(biāo)系（3）直角坐標(biāo)系的平移和旋轉(zhuǎn)空間位置：坐標(biāo)系統(tǒng)地理空間坐標(biāo)系的建立經(jīng)緯度坐標(biāo)系：用于確定空間位置，難以進(jìn)行距離、方向、面積等參數(shù)的計(jì)算笛卡兒平面直角坐標(biāo)系（二維Euclidean空間）：參數(shù)計(jì)算的理想環(huán)境GIS中的地理空間：通常指經(jīng)過投影變換后放在笛卡兒坐標(biāo)系中的地球表層特征空間（1）地理坐標(biāo)子午線：連接地球南北兩極的線，又稱經(jīng)線大圓系統(tǒng)：所有通過地球中心的平面切割地球表面所產(chǎn)生的線組成，

37、所有子午線屬于大圓系統(tǒng)小圓系統(tǒng)：所有不通過地球中心的平面切割地球表面所產(chǎn)生的線組成，所有緯線屬于小圓系統(tǒng)距離量算P點(diǎn)的地理坐標(biāo)（，）北京(3956,11624 )地球表面任意兩點(diǎn)的大圓距離：（2）平面上的坐標(biāo)系極坐標(biāo)(r,)笛卡兒坐標(biāo)(x,y)xyXYPOr（3）直角坐標(biāo)系的平移和旋轉(zhuǎn)OOXXYYPOXXYYPOOXXYYXYP經(jīng)緯度坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)的變換經(jīng)緯度坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)的變換關(guān)系：緯度，經(jīng)度x=a cos cos y=a cos sin z=c sin F ： ( ,) (x,y) F為變換關(guān)系，其實(shí)質(zhì)為地圖投影地理空間的距離度量沿真實(shí)的地球表面進(jìn)行：由于地形起伏而十分困難沿地球旋轉(zhuǎn)橢球體的距離量算：地球大圓的弧長歐幾里德距離：兩點(diǎn)間距離公式（較小空間）曼