地理坐標系統?WGS84坐標系,全稱為世界地理坐標系統,是一個在全球范圍內統一的地心坐標系。它基于國際協議,定義了地球的形狀、大小以及地球重力場等參數,廣泛應用于全球導航、遙感等領域。CGCS2000坐標系,全稱為中國大地坐標系2000。它是在中國境內建立的一個大地測量坐標系統,以地心為原點,那么,地理坐標系統?一起來了解一下吧。
地理坐標是用經度、緯度表示地面點位置的球面坐標。以下是關于地理坐標的詳細解釋:
定義
地理坐標系統以地軸為極軸,所有通迗過地球南北極的平面均稱為子午面。
經緯線相互交織構成經緯網,以經度、緯度表示地面上點的位置的球面坐標稱為地理坐標。
表示方式
在地理坐標系統中,經度是縱坐標,表示東西方向,通常向東為正,向西為負,但習慣上只用正值表示東經,用負值表示西經。
緯度是橫坐標,表示南北方向,北緯為正,南緯為負。
分類
地理坐標根據不同的基準面和基準線,可以分為多種類型,主要包括:
天文坐標系:以鉛垂線為基準、以大地水準面為基準面建立的坐標系,以天文經緯度(λ,ψ)表示地面點在大地水準面上的位置。
大地坐標系:以橢球面法線為基準線,以參考橢球面為基準面建立的坐標系,以大地坐標(L,B,h)表示地面點在參考橢球面上的位置。
地心坐標系:是地固坐標系的一種,以總地球橢球為基準、原點與質心重合的坐標系,以(L,B)來表示點的位置,其中L為地心經度,B為地心緯度。
應用
地理坐標在多個領域有廣泛應用,包括但不限于:
地圖學:在地圖上以內圖廓和經緯網(或分度帶)形式表示地理坐標,用于確定地區或地面點的地理位置。
大地測量學:在大地測量中,地理坐標是描述地面點位置的基本參數。
地理坐標系對地球橢球體而言,其圍繞旋轉的軸叫地軸。地軸的北端稱為地球的北極,南端稱為南極;過地心與地軸垂直的平面與橢球面的交線是一個圓,這就是地球的赤道;過英國格林威治天文臺舊址和地軸的平面與橢球面的交線稱為本初子午線。以地球的北極、南極、赤道和本初子午線等作為基本要素,即可構成地球橢球面的地理坐標系統。其以本初子午線為基準,向東、向西各分了180°,之東為東經,之西為西經;以赤道為基準,向南、向北各分了90°,之北為北緯,之南為南緯。地理坐標系是指用經緯度表示地面點位的球面坐標系。在大地測量學中,對于地理坐標系統中的經緯度有三種描述:即天文經緯度、大地經緯度和地心經緯度。
投影坐標系在二維平面中進行定義。與地理坐標系不同,在二維空間范圍內,投影坐標系的長度、角度和面積恒定。投影坐標系始終基于地理坐標系,而后者則是基于球體或旋轉橢球體的。在投影坐標系中,通過格網上的 x,y 坐標來標識位置,其原點位于格網中心。每個位置均具有兩個值,這兩個值是相對于該中心位置的坐標。一個指定其水平位置,另一個指定其垂直位置。這兩個值稱為 x 坐標和 y 坐標。采用此標記法,原點坐標是 x = 0 和 y = 0。
測量工作的核心在于確定地面點的位置,這通常需要三個量來表示:一個點的平面(或球面)坐標以及它的高程。因此,了解測量的坐標系統和高程系統至關重要。以下是關于坐標系統的詳細說明。
一、坐標系統的種類
1. 地理坐標系統
地理坐標系統用經度和緯度來表示地面點在地球橢球面上的位置。根據基準面和基準線以及計算方法的不同,地理坐標系統分為天文地理坐標(也稱天文坐標)和大地地理坐標(也稱大地坐標)兩種。例如,江西省贛州市江西理工大學的一個點的大地坐標為東經114°55′20.22″,北緯25°51′26.17″;北京的一個點的大地坐標為東經116°28′,北緯39°54′。
2. 高斯平面直角坐標系統
為了在平面上進行測量計算和繪圖,需要將地球橢球面轉換為一個平面直角坐標系。中國采用高斯投影來實現這一點。高斯投影將地球分為若干投影帶,中央子午線經度L0=6N-3(6°帶)或L′0=3n(3°帶)。例如,南京市的某點經度為東經118°47′,它屬于6°帶的第20號帶,相應中央子午線經度L0=117°;它也屬于3°帶的第40號帶,相應中央子午線L′0=120°。高斯投影將中央子午線附近的橢球面上的點、線投影到圓柱面上,再將圓柱面剪開并展開為平面,建立高斯平面直角坐標系。
WGS84坐標、WGS72坐標、54坐標和80坐標是在地理學中使用不同的坐標系統來定義和描述地理位置。每種坐標系統都有其獨特的特性和應用場景。
解釋如下:
WGS84坐標
WGS84是一種全球性的地理坐標系統,基于地球橢球體模型定義位置。它廣泛應用于全球導航衛星系統以及地理信息系統中,作為標準的參考框架。
WGS72坐標
WGS72是更早的一個坐標系統,發布于1972年。它與WGS84相似,但兩者在地球橢球體的定義上存在差異,因此,在同一地點,WGS72的坐標值會與WGS84有所不同。由于WGS84的精度和普及度更高,現在多數情況下已取代WGS72。
54坐標
54坐標是中國在地理測量中采用的一種坐標系統,基于特定的地理參數和地球橢球體模型定義。它在中國的地圖制作和位置服務中廣泛使用。
80坐標
80坐標也是在中國使用的地理坐標系統。與54坐標相比,它是在不同的地球物理參數基礎上建立的。這種坐標系統在中國的一些特定區域或特定應用中更為常見。
總結來說,不同的坐標系統是根據不同的地理參數和模型來定義和描述地球上的位置。
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