大地坐标系

1. 经纬度与GCS（Geographic Coordinate System, 地理坐标系统） 2. 方里网与PCS（Projection Coordinate System, 投影坐标系统） 3. GCS和PCS的转化问题（三参数与七参数问题） 4. 火星坐标问题 在第一部分，我介绍一下以经纬度为准的地理坐标系统，也顺带提及一下我国的高程坐标系。主要涉及的内容有：大地水准面问题，椭球问题，常见的GCS（如北京54，西安80，CGCS2000，WGS84等），让大家看到GIS数据中的GCS马上就能知道这是什么东西。 在第二部分，我介绍一下以平面直角坐标系为量度的投影坐标系统。主要涉及的内容有：PCS与GCS的关系，我国常见的PCS（高斯克吕格、兰伯特/Lambert、阿尔伯斯Albers、墨卡托Mercator、通用横轴墨卡托UTM、网络墨卡托Web Mercator）。 在第三部分，是实际操作过程中遇到的种种问题，如投影不对会出现什么情况、如何转换GCS、如何切换PCS（重投影问题）等问题，涉及一些数学转换的思维，需要有一定的空间想象能力。 在第四部分，我简单介绍一下所谓的火星坐标。 那么我们开始吧！ 1. 经纬度与GCS 天气预报也好，火箭发射也罢，地震、火山等事故发生时，电视台总会说东经XX度，北纬YY度。这个经纬度中学地理就学过了，我就不细说了。 我从如何描述地球说起。

聊聊GIS中那些坐标系 </h1> <div class="clear"></div> <div class="postBody"> 转载请声明到标题。 B站/博客园/CSDN/知乎：@秋意正寒 很开心能跃居百度关键词第一位，近期打算重写一下这篇博客，以更系统、更齐全的角度，更通俗易懂的语言讲授坐标系的初步认知。 从第一次上地图学的课开始，对GIS最基本的地图坐标系统就很迷。也难怪，我那时候并不是GIS专业的学生，仅仅是一门开卷考试的专业选修课，就没怎么在意。 等我真正接触到了各种空间数据产品，我才知道万里长征第一步就是：处理坐标系统。 想必各位从业人员多多少少都会听说过几个名词，可能有那么点印象吧。比如，高斯克吕格，北京54，西安80，WGS84，投影坐标系统等等。 今天就从头说起，讲讲那些坐标系统的事情。 惯例，给个目录： 经纬度与GCS（Geographic Coordinate System, 地理坐标系统） 平面坐标与PCS（Projection Coordinate System, 投影坐标系统） GCS和PCS的转化问题（三参数与七参数问题） 火星坐标问题 在第一部分，我介绍一下以经纬度为准的地理坐标系统，也顺带提及一下我国的高程坐标系。主要涉及的内容有：大地水准面问题，椭球问题，常见的GCS（如北京54，西安80，CGCS2000，WGS84等）

地理坐标系与投影坐标系 1.基本概念 地理坐标系：为球面坐标。 参考平面地是椭球面，坐标单位：经纬度； 投影坐标系：为平面坐标。参考平面地是水平面，坐标单位：米、千米等； 地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的地球曲面转换为平面） 2、地理坐标系 2.1 地球的三级逼近 2.1.1大地水准面 地球的自然表面有高山也有洼地，是崎岖不平的，我们要使用数学法则来描述他，就必须找到一个相对规则的数学面。 大地水准面是地球表面的第一级逼近。假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面，这就是大地水准面。 2.1.2地球椭球体 大地水准面可以近似成一个规则成椭球体，但并不是完全规则，其形状接近一个扁率极小的椭圆绕短轴旋转所形成的规则椭球体，这个椭球体称为地球椭球体。它是地球的第二级逼近。 下面列举了一些常见椭球体的参数。我国1952年以前采用海福特椭球体，从1953年起采用克拉索夫斯基椭球体。 1978年我国决定采用新椭球体GRS（1975），并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系，对应ArcGIS里面的Xian_1980椭球体。从1980年开始采用新椭球体GRS（1980），这个椭球体参数与ArcGIS中的CGCS2000椭球体相同。 2.1.3大地基准面 确定了一个规则的椭球表面以后

1.基本概念 平时开展GIS开发、研究、应用工作，总会接触到坐标系，也会遇到坐标转换的问题，如地理坐标系、投影坐标系等。 地理坐标系是球面坐标，参考平面是椭球面，坐标单位是经纬度； 投影坐标系是平面坐标系，参考平面是水平面，坐标单位是米、千米等。 地理坐标系转换到投影坐标系的过程理解为投影，即将不规则的地球曲面转换为平面。 在当前的信息化的技术条件下，直接使用地理坐标系是不是更加真实准确，像谷歌地球；投影毕竟存在各种变形。 地理坐标系的WKID介绍： Geographic Coordinate Systems 投影坐标系的WKID介绍： Projected Coordinate Systems 2. 地理坐标系 2.1 地球的三级逼近 2.1.1 大地水准面 地球的自然表面不是平整的，需要想办法用数学公式描述地球表面，只能设想一个近似的数学面。 大地水准面是 地球表面的第一级逼近。假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面，这就是大地水准面。 地球椭球体 是地球表面的第二级逼近。大地水准面可以近似成一个规则成椭球体，但并不是完全规则，其形状接近一个扁率极小的椭圆绕短轴旋转所形成的规则椭球体，这个椭球体称为地球椭球体。 地球椭球体的基本参数： 长半轴（赤道半径） a 短半轴（极半径） b 椭球体的扁率 à=(a-b)

MXD文档与缓存相关配置 在arcmap打开test服务对应的地图文档test.mxd。 1) - 地图单位的设置 右键点击左侧图层列表的根“图层”（Layers），选择“属性”->选这“常规选项卡”。如下图所示，在单位位置，两个都选择“米”（Meter）,设置完点确定 2)- 设置地图的默认范围 右键点击左侧图层列表的根“图层”（Layers），选择“属性”->选这“数据框”选项卡。如下图所示，选择其他，选指定范围。 指定范围常用的有三种，如下图所示， a) 当前可见范围，即我们mxd当前看到的地图范围，选这种的时候，建议选择250000这种整数比例尺，且管网数据在地图中央。 b) 要素的轮毂，即包含某一图层所有数据的最大范围。 c) 自定义范围，手动输入或者通过其他三种范围来自动调整该范围值 3) - 坐标系的设置 右键点击左侧图层列表的根“图层”（Layers），选择“属性”->选这“坐标系”选项卡。如下图所示。一般来讲我们的数据源已经含有坐标系了，将数据源图层加入到arcmap中时，地图已经含有数据源本身带的坐标系了。 如果我们的数据源坐标系是unknow时，我们需要给数据源定义坐标，在加入数据到mxd文档中，这样才能正确发布缓存。如果服务只用来和其他服务叠加，我们在下图中红色框位置选择和其他服务一样的坐标系即可（对于多数城市我们并不知道坐标系

总体来说坐标系分为：参心坐标系和地心坐标系 参心坐标系：与局部大地水准面作为密切的椭球作为参考椭球，其原点位于参考椭球的中心，Z轴和椭球的旋转轴平行，X轴是大地子午面和赤道交点，Y轴垂直于XOZ平面构成的右手定则 参心大地坐标系 参心空间直角坐标系 地心坐标系：地球质心为原点，椭球定位于全球大地水准面最为密合。比如　WGS84（椭球为WGS-84）和2000国家大地坐标系 地心大地坐标系 地心空间直角坐标系 坐标转换 同一坐标系下的转换（同为参心坐标系或同为地心坐标系），也就是不同表现形式之间的转换比如 参心的大地坐标（B,L,H）和参心的空间直角坐标（X,Y,Z），比如北京54的大地坐标和北京54的空间直角坐标 参心的高斯平面直角坐标(x,y）与参心的大地坐标（B,L），比如北京54的空间直角坐标和餐新的大地坐标 不同坐标系下的转换 不同空间直角坐标系的转化 比如北京54和西安80同为参心坐标系，他们的空间直角坐标系之间的转化 参心空间坐标系和地心空间坐标系之间的转化（比如西安80和WGS84），西安80空间直角坐标系和WGS84空间直角坐标系之间的转化 不同大地坐标系之间的转化 北京54和西安80同为参心坐标系，他们的大地坐标系的转化 参心大地坐标系和地心大地坐标系之间的转化（比如西安80和WGS84）,西安80大地坐标系和WGS84大地坐标系之间的转化 转化的原理 　

声明：本文所指空间规划师特指城乡规划师，此处仅在标题名称提法上与国家空间规划体系改革相呼应，文中仍以规划师或城乡规划师相称，并无额外之意，请勿过度解读；封面图片来自于网络，版权归原作者所有。 随着自然资源部的成立以及“建立国家空间规划体系”的提出，无论是国土规划还是城乡规划都在向统一的空间规划体系转变升级。作为统一空间规划体系的重要事件，2018年7月1日起，自然资源部全面启用2000国家大地坐标系，以此作为统一空间规划的一致性空间参考体系，对于城乡空间规划的空间参考要求也将会越来越高，城乡规划师也需要逐步学会如何将多元数据在不同空间参考下进行转换，尤其是转换为国家2000大地坐标系，这就是作者撰写本文的初衷，本文命名为《空间规划师的坐标转换手册》，其实更像是一个入门介绍，并不像手册那么深入完善的面面俱到，主要是怕写的太深又把我们规划师朋友讲糊涂，本文重点是想让规划师能看懂，能理解坐标系及其转换的原理，但我还是保留了这个名字，一是本文主要针对城乡规划师，二是希望规划师朋友们能把它像手册一样收藏，有需要的时候就想手册一样把它打开看看能够解决疑惑。 本文不是一篇专业的坐标系理论学术文章，而是试图尽量避开参数堆叠，通过规划师能理解的语境（作者本人也是规划出身的业余GISer），对坐标系的原理进行简化讲解，并对坐标系定义和转换的方法进行概括梳理，以便规划师在日常工作中需要的时候参考阅读。

参考： https://www.jianshu.com/p/68288ff89ab4 作者：GIS前沿 来源：简书 目录： 1.经纬度与GCS（Geographic Coordinate System, 地理坐标系统）     1.1 参心坐标系、地心坐标系     1.2 我国常见GCS        1.2.1 北京54坐标系（参心）        1.2.2 西安80坐标系（参心）        1.2.3 WGS84坐标系（地心）        1.2.4 CGCS2000坐标系（地心） 2. 平面坐标与PCS（Projection Coordinate System, 投影坐标系统）     2.1 高斯克吕格投影/横轴墨卡托投影     2.2 墨卡托投影     2.3 通用横轴墨卡托投影（UTM投影）     2.4 Lambert投影     2.5 Albers投影     2.6 Web墨卡托（WebMercator投影） 3.坐标系的转换问题     3.1 GCS转GCS （地理坐标系之间的转换）     3.2 GCS转PCS（地理坐标系转投影坐标系）     3.3 PCS转PCS（重投影-投影坐标系之间的转换） 4.常用的一些GIS名词概念     4.1 地形图坐标系——中央经线、伪东、伪北     4.2 六度带、三度带     4.3