第二章地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)

2.1地球形狀、大小及其表面幾何模型概述2.2空間坐標(biāo)系2.3地圖投影2.4地理信息的分類與編碼第2章地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)地球形狀、大小及其表面幾何模型概述1地球橢球地球三軸橢球體模型，是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)建立起來的地球橢球體模型。設(shè)橢球體短軸上的半徑記為c，它表示從極地到地心的距離；橢球體長軸上的半徑和中軸上的半徑記為a和b，它們分別是赤道上的兩個(gè)主軸。由于赤道扁率較極地扁率要小得多，因此可假定赤道面為圓形。因此，為便于計(jì)算，廣泛采用雙軸橢球體作為地球形體的參考模型，即用a代替b，雙軸橢球體亦稱為旋轉(zhuǎn)橢球體。因此上面的方程就變?yōu)椋?/p>

旋轉(zhuǎn)橢球體是地球表面幾何模型中最簡(jiǎn)單的一類模型，為世界各國普遍采用作為測(cè)量工作的基準(zhǔn)。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）的ARC/INFO軟件中提供了多達(dá)30種旋轉(zhuǎn)橢球體模型。我國目前一般采用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。地球橢球、參考橢球用來代替大地體的橢球體稱為地球橢球體。一個(gè)與大地體外形符合最好的橢球體叫地球橢球或平均橢球體。地球橢球滿足三個(gè)條件

參考橢球體是只與某一個(gè)國家或某一地區(qū)的大地水準(zhǔn)面符合較好的地球橢球體。2地球橢球體的逼近一級(jí)逼近:大地水準(zhǔn)面(重力等位面)包圍的球體，稱為大地球體（三軸橢球體）。二級(jí)逼近:雙軸橢球體。地球橢球體的三要素:長半軸a，短半軸b，扁率f=(a-b)/a。三級(jí)逼近:與局部地區(qū)的大地水準(zhǔn)面符合得最好的一個(gè)地球橢球體，稱為參考橢球體。通常不同國家地區(qū)采用不同的參考橢球體。常見地球橢球體的主要參數(shù)一覽表YearEllipsoidSemimajorAxisa(m)FlatteningfUse1984WGS846378137.001/298.26NewlyAdopted1980GRS806378137.001/298.26NewlyAdopted1975IUGG6378140.001/298.257China1940Krasovsky

6378245.001/298.30Russia,China1909International6378388.001/297MuchofWorld1880Clar151/293.47France,MostofAfrica1866Clar401/294.98NorthAmerica1841Bessel6377397.161/299.15MidEurope,Indonisia有了參考橢球，在實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)候，還需要指定一個(gè)大地基準(zhǔn)面將這個(gè)橢球體與大地體聯(lián)系起來。再實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)3大地基準(zhǔn)面（Datum）

這里所說的大地基準(zhǔn)是指能夠最佳擬合地球形狀的地球橢球的參數(shù)及橢球定位和定向。橢球定位是指確定橢球中心的位置。橢球定向是指確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向，不論是局部定位還是地心定位，都應(yīng)滿足兩個(gè)平行條件:①橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸；②大地起始子午面平行于天文起始子午面

橢球體與基準(zhǔn)面之間的關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系，也就是基準(zhǔn)面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的，但橢球體不能代表基準(zhǔn)面，同樣的橢球體能定義不同的基準(zhǔn)面，如前蘇聯(lián)的Pulkovo1942、非洲索馬里的Afgooye基準(zhǔn)面都采用了Krassovsky橢球體，但它們的基準(zhǔn)面顯然是不同的。具有確定參數(shù)(長半徑a和扁率α)，經(jīng)過局部定位和定向，同某一地區(qū)大地水準(zhǔn)面最佳擬合的地球橢球，叫做參考橢球。一般意義上基準(zhǔn)面與參考橢球體是同一個(gè)概念。除了滿足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數(shù)時(shí)能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球，叫做總地球橢球。理論上，總地球橢球應(yīng)該只有一個(gè)。要正確區(qū)分的兩個(gè)概念地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)提供了確定空間位置的參照基準(zhǔn)。一般情況，根據(jù)表達(dá)方式的不同，地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)通常分為球面坐標(biāo)系統(tǒng)和平面坐標(biāo)系統(tǒng)。平面坐標(biāo)系統(tǒng)也常被成為投影坐標(biāo)系統(tǒng)。球面坐標(biāo)系統(tǒng)大地地理坐標(biāo)地理空間坐標(biāo)平面坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系天文地理坐標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)系地方獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系地理空間坐標(biāo)分類表第二節(jié)空間坐標(biāo)系…..基準(zhǔn)子午面（1）天球坐標(biāo)系球面坐標(biāo)系的類型參心大地坐標(biāo)系是建立在一定的大地基準(zhǔn)上的用于表達(dá)地球表面空間位置及其相對(duì)關(guān)系的數(shù)學(xué)參照系。大地地理坐標(biāo)也簡(jiǎn)稱大地坐標(biāo)?？臻g一點(diǎn)的大地坐標(biāo)用大地經(jīng)度λ、大地緯度φ和大地高度H表示。（2）大地坐標(biāo)系參心大地坐標(biāo)系地心大地坐標(biāo)系地球橢球的中心與地球質(zhì)心（質(zhì)量中心）重合，橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合。地心大地經(jīng)度L，是過地面點(diǎn)的橢球子午面與格林尼治天文臺(tái)子午面的夾角；地心大地緯度B，是過點(diǎn)的橢球法線（與參考橢球面正交的直線）和橢球赤道面的夾角；大地高H，是地面點(diǎn)沿橢球法線到地球橢球面的距離。3)新1954北京坐標(biāo)系將1980國家大地坐標(biāo)系的空間直角坐標(biāo)經(jīng)過三個(gè)平移參數(shù)平移變換至克拉索夫斯基橢球中心，橢球參數(shù)保持與1954年北京坐標(biāo)系相同。根據(jù)《中華人民共和國測(cè)繪法》，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，我國自2008年7月1日起，啟用2000國家大地坐標(biāo)系。2000國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn)，其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心。2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下：

長半軸

a＝6378137m

扁率

f＝1/298.257222101

地心引力常數(shù)

GM＝3.986004418×1014m3s-2

自轉(zhuǎn)角速度

ω＝7.292l15×10-5rads-1

2000國家大地坐標(biāo)系—new!ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，縮寫為CGCS2000我國現(xiàn)有三種參心坐標(biāo)系：1）1954年北京坐標(biāo)系（局部平差）--參心以蘇聯(lián)西部普爾科夫(Pulkovo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，采用克拉索夫斯基橢球體。2）1980年國家大地坐標(biāo)系（整體平差）--參心1980年在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)設(shè)立了大地坐標(biāo)原點(diǎn)，簡(jiǎn)稱西安原點(diǎn)。

赤道半徑(a)=6378140.0000000000m

極半徑(b)=6356755.2881575287m

地球扁率(f)=(a-b)/a=1/298.257

我國的大地坐標(biāo)系（參心、地心）大地原點(diǎn)第三節(jié)地球投影4.1投影的提出GIS是建立在地理空間坐標(biāo)系基礎(chǔ)上的地理坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度）是描述地理空間信息最直接的方法。平面直角坐標(biāo)系(X,Y)建立了對(duì)地理空間良好的視覺感，并易于進(jìn)行距離、方向、面積等空間參數(shù)的量算，以及進(jìn)一步的空間數(shù)據(jù)處理和分析。地理信息系統(tǒng)中的地理空間，通常就是指經(jīng)過投影變換后放在笛卡兒坐標(biāo)中的地球表層特征空間，它的理論基礎(chǔ)在于旋轉(zhuǎn)橢球體和地圖投影變換。直接建立在球體上的地理坐標(biāo)，用經(jīng)度和緯度表達(dá)地理對(duì)象位置建立在平面上的直角坐標(biāo)系統(tǒng)，用（x,y）表達(dá)地理對(duì)象位置投影地理信息系統(tǒng)中的特征實(shí)體的位置，通常就是指經(jīng)過投影變換后平面上的直角坐標(biāo)。

一個(gè)特定的地理坐標(biāo)系是由一個(gè)特定的橢球體和一種特定的地圖投影構(gòu)成。其中：橢球體是一種對(duì)地球形狀的數(shù)學(xué)描述；地圖投影是將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo)的數(shù)學(xué)方法。絕大多數(shù)的地圖都是遵照一種已知的地理坐標(biāo)系來顯示坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

1.投影（Projection）定義空間任意點(diǎn)A與固定點(diǎn)S的連線AS（包括其延長線）被某面P所截，直線AS與該截面P的交點(diǎn)a叫做空間點(diǎn)A在截面P上的投影。截面P稱作投影面，交點(diǎn)a稱作投影點(diǎn)，直線AS稱作投影線，S點(diǎn)稱作投影中心。

說明：

●投影面P不一定是平面

●點(diǎn)A與投影面P不必須是在S的兩側(cè)

●在特殊情況下投影中心S點(diǎn)允許在無窮遠(yuǎn)處abcPESP’c’CBA4.2地圖的投影2.中心投影

——投影面是平面、投影中心S在有限遠(yuǎn)處的投影稱作中心投影。攝影照相機(jī)就是中心投影。

——中心投影有兩個(gè)問題：

●地面起伏引起投影誤差；

●投影面P與地面E不平行，也引起投影誤差。

——正射投影

●定義：投影面平行于地面、投影線垂直于地面（S于無窮遠(yuǎn)處）的投影。

●實(shí)際上的正射投影——二次投影，即將起伏地面正射投影于一個(gè)基準(zhǔn)平面上，再進(jìn)行中心投影，且投影面與基準(zhǔn)面平行。

正射投影示意圖地圖投影：投影實(shí)質(zhì)設(shè)想地球是透明體，有一點(diǎn)光源S（投影中心），向四周輻射投影射線，通過球表面射到可展面（投影面）上，得到投影點(diǎn)，然后再將投影面展開鋪平，又將其比例尺縮小到可見程度，從而制成地圖。3.地圖投影概念橢球面上的各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，按照一定的數(shù)學(xué)法則，變換為平面上相應(yīng)點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，通常稱為地圖投影。地理坐標(biāo)為球面坐標(biāo)，不方便進(jìn)行距離、方位、面積等參數(shù)的量算地球橢球體為不可展曲面地圖為平面，符合視覺心理，并易于進(jìn)行距離、方位、面積等量算和各種空間分析地球曲面轉(zhuǎn)換成地圖平面，不僅僅存在著比例尺變換，而且還存在著投影轉(zhuǎn)換的問題

當(dāng)給定不同的具體條件時(shí)，將得到不同類型的投影方式。建立地球橢球面上經(jīng)緯線網(wǎng)和平面上相應(yīng)經(jīng)緯線網(wǎng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也就是建立地球橢球面上的點(diǎn)的地理坐標(biāo)（λ,φ）與平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)（x,y）之間的函數(shù)關(guān)系：4.正解變換和反解變換一般地，我們把由地理坐標(biāo)求出地圖平面直角坐標(biāo)的形式稱為正算式，稱正解變換，也稱直接變換法。

把由地圖直角坐標(biāo)求出地理坐標(biāo)的形式稱為反算式，稱反解變換，也稱間直接變換法。5.地圖投影的分類地球表面經(jīng)投影變換后其角度、面積、形狀、距離會(huì)產(chǎn)生畸變，為保證某種畸變最小，產(chǎn)生了各種不同的投影變換。1）按變形的性質(zhì)等角投影(Conformalprojections)等積投影(Equalareaprojections)等距投影(Equidistantprojections)2）按構(gòu)成方法分類幾何投影按展開方式方位投影(AzimuthalProjections)圓柱投影(CylindricalProjections)圓錐投影(ConicProjections)按投影面與地球相割或相切割投影(Secant)切投影(Tangent)軸向正軸(Normal)斜軸(Oblique)橫軸(Transverse)非幾何投影正軸圓柱方位圓錐斜軸橫軸幾何投影幾種投影方式展開圖方位投影展開圖圓柱投影展開圖圓錐投影展開圖投影轉(zhuǎn)換圓柱方位圓錐地圖投影非幾何投影并不借助輔助投影面，而是根據(jù)某些特定要求，用數(shù)學(xué)解析方法，求出投影公式，確定平面與球面之間點(diǎn)與點(diǎn)之間的函數(shù)關(guān)系。按經(jīng)緯線形狀，分為偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影。Sinusoidal等積偽圓柱投影，(Sanson投影)Robinson偽圓柱投影Pseudo-cylindricalProjections面積變形和長度變形6.地圖投影的變形長度變形面積變形角度變形長度變形角度變形地圖投影中不可避免地存在著變形，在建立一個(gè)投影時(shí)不僅要建立（x,y)與(,)之間的關(guān)系，而且要研究投影變形的分布與大小。地圖投影的變形主要體現(xiàn)在：RobinsonProjection--16,930MilesObliqueMercatorProjection--10,473MilesMercatorProjection--31,216MilesLengthDistortiononWorldMaps地圖既是GIS的重要數(shù)據(jù)源，又是GIS的重要輸出形。

地圖按內(nèi)容分類可分為普通地圖和專題地圖。專題地圖是在普通地圖的基礎(chǔ)上，突出表示一種或多種自然或社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的地圖。如地貌圖、雨量分布圖等

地圖按比例尺分類可分大、中、小三大類大比例尺指比例尺大于等于1：10萬的地圖；中比例尺指比例尺在1：10萬到1：100萬的地圖；小比例尺指比例尺小于等于1：100萬的地圖。

地圖按結(jié)構(gòu)分類分線畫地圖和影像地圖。4.3投影的選擇1、地圖的分類city1:2500001:500000小比例尺1:5001:5000大比例尺êcityriverriver在地圖中，不同比例尺的地圖系列表示不同空間尺度的地理實(shí)體，小尺度下的實(shí)體到大尺度時(shí)，往往通過地圖綜合而被合并或忽略。地圖比例尺(描述地理實(shí)體的空間尺度)1）選擇的投影系統(tǒng)應(yīng)與國家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區(qū)圖或國家大地圖集）投影系統(tǒng)一致；2）系統(tǒng)一般采用兩種投影系統(tǒng)；一種服務(wù)于大比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；一種服務(wù)于中小比例尺的數(shù)據(jù)處理與輸入輸出；3）所用投影應(yīng)能與網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)相適應(yīng)，即所采用的網(wǎng)格系統(tǒng)在投影帶中應(yīng)保持完整。隨區(qū)域徑緯度不同、地圖比例尺不同、及地圖用途不同，地圖投影方法也不同，現(xiàn)有地圖投影方法共有250多種。但常用的也就20多種。需要考慮：

成圖的代表性各類數(shù)據(jù)的通用性定量數(shù)據(jù)的精度要求傳統(tǒng)方法： 近赤道處，用柱面投影 中緯度地區(qū)，用錐面投影 極地地區(qū)，用方位投影2、投影選擇的一般原則三、等角圓錐投影?學(xué)習(xí)重點(diǎn)圓錐投影的概念及分類掌握單標(biāo)準(zhǔn)緯線等角圓錐投影掌握雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等角圓錐投影?學(xué)習(xí)難點(diǎn)掌握?qǐng)A錐投影的應(yīng)用

在等角圓錐投影中，微分圓的表象保持為圓形，也就是同一點(diǎn)上各方向的長度比均相等，或者說保持角度沒有變形，該投影亦稱為蘭勃特等角圓錐投影。

等角條件：

等角圓錐投影m=n(或a=b)W=0e1為第一偏心率單標(biāo)準(zhǔn)緯線等角圓錐投影雙標(biāo)準(zhǔn)緯線等角圓錐投影圓錐投影的分析及應(yīng)用圓錐投影標(biāo)準(zhǔn)緯線的選擇?加拿大：>=1:50萬——采用UTM（墨卡托投影）

<1:50萬——采用Lambert（蘭勃特

）;美國：>=1:50萬——采用UTM;

<1:50萬——采用州平面坐標(biāo)系統(tǒng)(以高斯投影和Lambert投影為主，局部地區(qū)采用HOM投影)；中國：>=1:50萬——采用高斯投影；

<1:50萬——采用Lambert（蘭勃特

）。1、GIS投影例子4.4美國UTM投影UTM投影是一種橫割圓柱等角投影，圓柱面在84?N和84?S處與橢球體相割，采用在地球表面按經(jīng)度每6?分帶。其帶號(hào)是自西經(jīng)180?由西向東每隔6?一個(gè)編號(hào)。美國編制世界各地軍用地圖和地球資源衛(wèi)星像片所采用的全球橫軸墨卡托投影（UTM）是橫軸墨卡托投影的一種變型。UTM是國際比較通用的地圖投影，主要用于全球自84?N-80?S之間地區(qū)的制圖。2、UTM投影UniversalTransverseMercatorEveryplaceonearthfallsinaparticularzoneUniversalTransverseMercator(UTM)MercatorProjectionLower48States--52,362,000SqMilesColumbia--4,471,000SqMilesMollweideProjection(equal-area)Lower48States--30,730,000SqMilesColumbia--4,456,000SqMilesAreaDistortiononWorldMaps

1)我國基本比例尺地形圖(>100萬)采用高斯—克呂格投影（橫軸等角切圓柱投影）;2)我國1：100萬地形圖采用了Lambert(蘭勃特)投影（正軸等角割圓錐投影）;3)我國大部分省區(qū)地圖以及大多數(shù)這一比例尺的地圖也多采用Lambert投影和屬于同一投影系統(tǒng)的Alberts(阿爾伯斯)投影（正軸等面積割圓錐投影）;總之，在我國大中比例尺時(shí)，采用高斯—克呂格投影，小比例尺采用蘭勃特投影。4.5我國的地圖投影高斯—克呂格投影高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，其條件為：中央經(jīng)線和地球赤道投影成為直線且為投影的對(duì)稱軸；等角投影；

中央經(jīng)線上沒有長度變形。由公式可分析出高斯投影變形具有以下特點(diǎn)：中央經(jīng)線上無變形同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)，變形越大；同一條經(jīng)線上，緯度越低，變形越大；

1:2.5萬至1:50萬的地形圖，采用6°帶，全球共分為60個(gè)投影帶；我國位于東經(jīng)72°到136°間，共含11個(gè)投影帶；

1:1萬及更大比例尺圖采用3°帶，全球共120個(gè)帶。我國高斯投影的分帶方法為了避免出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，可在橫坐標(biāo)上加上500km。此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面再冠以帶號(hào)。這種坐標(biāo)稱為國家統(tǒng)一坐標(biāo)。例如，有一點(diǎn)Y=19123456.789m，該點(diǎn)位在19帶內(nèi)，其相對(duì)于中央子午線而言的橫坐標(biāo)則是：首先去掉帶號(hào)，再減去500000m,最后得y=-376543.211m。高斯—克呂格投影（Gauss-KrugerProjection）---投影分帶6度帶高斯投影的中國略圖等角性別適合系列比例尺地圖的使用與編制;

徑緯網(wǎng)和直角坐標(biāo)的偏差小，便于閱讀使用;

計(jì)算工作量小，直角坐標(biāo)和子午收斂角值只需計(jì)算一個(gè)帶。由于高斯-克呂格投影采用分帶投影，各帶的投影完全相同，所以各投影帶的直角坐標(biāo)值也完全一樣，所不同的僅是中央經(jīng)線或投影帶號(hào)不同。為了確切表示某點(diǎn)的位置，需要在Y坐標(biāo)值前面冠以帶號(hào)。如表示某點(diǎn)的橫坐標(biāo)為米，前面兩位數(shù)字“20”即表示該點(diǎn)所處的投影帶號(hào)。高斯--克呂格投影的優(yōu)點(diǎn)注意跨帶計(jì)算！大于1:10萬的地形圖上繪有高斯－克呂格投影平面直角坐標(biāo)網(wǎng)，其方格為正方形，以公里為單位，故又稱公里網(wǎng)。公里網(wǎng)在地圖上的間隔，隨地圖比例尺大小不同而不同。1:1萬公里網(wǎng)間隔10cm實(shí)地距離1km1:2.5萬公里網(wǎng)間隔4cm實(shí)地距離1km1:5萬公里網(wǎng)間隔2cm實(shí)地距離1km1:10萬公里網(wǎng)間隔2cm實(shí)地距離2km地形圖的公里網(wǎng)高斯-克呂格投影與UTM的區(qū)別高斯-克呂格投影在歐美稱為等角橫軸墨卡托。美國等國家使用的UTM投影與高斯-克呂格投影基本一樣。UTM是等角橫割圓柱投影，在投影帶內(nèi)有兩條長度比＝1的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線，中央經(jīng)線的長度比為0.9996。高斯-克呂格投影的值乘上系數(shù)0.9996，即為UTM投影。在6?帶內(nèi)最大長度變形不超過0.04%。Gauss-Krüger:Scalefactor:1UTM:Scalefactor:0.9996GEOGCS["GCS_WGS_1984",DATUM["D_WGS_1984",SPHEROID["WGS_1984",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]]country.prj一個(gè)投影文件的例子PROJCS["IDTM",GEOGCS["GCS_North_American_1927",DATUM["D_North_American_1927",SPHEROID["Clarke_1866",6378206.4,294.9786982]],PRIMEM["Greenwich",0.0],UNIT["Degree",0.0174532925199433]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["False_Easting",500.0],PARAMETER["False_Northing",100.0],PARAMETER["Central_Meridian",-114.0],PARAMETER["Scale_Factor",0.9996],PARAMETER["Latitude_Of_Origin",42.0],UNIT["Meter",1.0]]我國，基本地形圖的分幅和編號(hào)按國際規(guī)定的在1:100萬地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度進(jìn)行。1）1:100萬地形圖的分幅按緯差4度，徑差6度分2）1:50萬,1:20萬,1:10萬地形圖的分幅1:50萬按緯差2度，徑差3度分,即一幅1:100萬地形圖包含4幅1:50萬地形圖；1:20萬按緯差40‘，徑差1度分,分36幅圖;1:10萬按緯差20‘，徑差30’分,分144幅圖;3）1:5，1:2.5萬，1:1萬地形圖的分幅和編號(hào)這三種圖在1:10萬地形圖基礎(chǔ)上，按徑緯度劃分。6、地形圖的分幅和編號(hào)1）1：100萬地形圖的編號(hào)1：100萬地形圖的編號(hào)為全球統(tǒng)一分幅編號(hào)，如圖所示。其圖幅編號(hào)采用所在的行、列數(shù)表示。行數(shù)：由赤道起向南北兩極每隔緯差4?為一列，直到南北88?，將南北半球各劃分為22列，分別用拉丁字母A、B、……V表示。列數(shù)：從經(jīng)度180?起向東每隔6?為一行，繞地球一周共有60列，分別以數(shù)字1、2、3、4……60表示。由于南北兩半球的經(jīng)度相同，規(guī)定在南半球的圖號(hào)前加一個(gè)S，北半球的圖號(hào)前不加任何符號(hào)。一般來講，把行數(shù)的字母寫在前，列數(shù)的數(shù)字寫在后。如海南省在1：100萬地形圖的位置在第5行，第49列，其編號(hào)為E49；北京在第10行，第50列，故其圖幅編號(hào)為J50。2）其他比例尺地形圖的編號(hào)1：50萬至1：5000地形圖的編號(hào)，均以1：100萬地形圖編號(hào)為基礎(chǔ)，采用行列式編號(hào)法，將1：100萬地形圖按所含各種比例尺地形圖的經(jīng)緯差劃分成相應(yīng)的行和列，橫行自上而下，縱列從左到右，按順序均用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，皆用3位數(shù)字表示，凡不足3位數(shù)的，則在其前補(bǔ)0。各大中比例尺地形圖的圖號(hào)均由五個(gè)元素10位碼構(gòu)成。如海南省的某一幅1：5000的地形圖其編碼可為：E49H010020。新分幅編號(hào)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是編碼系列統(tǒng)一于一個(gè)根部，編碼長度相同，便于計(jì)算機(jī)處理。1:50萬，1:20萬，1:10萬地形圖的分幅和編號(hào)1：50萬1：20萬1：10萬以1:100萬地形圖為基礎(chǔ)緯差4度徑差6度國家坐標(biāo)系和獨(dú)立坐標(biāo)系按高斯投影統(tǒng)一分帶建立的直角坐標(biāo)系，稱為國家平面直角坐標(biāo)系。

由于地球半徑很