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【二零零六0603-02】地图投影的采用(转发)http://blog.csdn.net/chenyq二〇〇八/archive/二〇〇七/12/04/一九一四918.aspx

  • 三月 13, 2019
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地图投影的选料

贰零零玖年日全食   二〇〇八日全食  日全食爆发规律  日全食图片 
日全食拍录注意事项 日全食观测方法 日全食最佳观测地方

2009年7月二十1日产生500年一遇的难得的日全食,中夏族民共和国本次是极品的观看比赛地方之一。这样吸引了广大的天文爱好者来到中华夏族民共和国。并初始做准备。针对本次日全食的特殊性,整理了连带的部分资料。和豪门一同见证日全食那一个进程的还要,匡助大家更好的观测日全食。

慎选投影的意在使所选投影的性质、特点适合于地图的用途,同时考虑地图在图廓范围内变形较小而且变形分布均匀。海域使用的地形图多利用保角投影,因其能保全方位角度的正确。

**天文 1日全食最佳观测地点**:贰零零玖年十12月十二日,日全食在笔者国境内的观看情形:全食带程序通过辽宁东西边、河北西西部、江西、辛辛那提、云南、湖北南边、江苏、江东西部、江苏南边和湖南北边,
全食带中央线在东京、蒙彼利埃中间的瓦伦西亚湾入海。本次日全食的最佳观测点在北冰洋上,全食最长持续时间为陆分39秒,食甚时太阳的地平中度可达86度,食分为1.0799,此处全食带的大幅为258.4英里。
日全黄帝内经过的要害城市
10月十四日的日全本草述过的首要性城市是:康定、新余、赤峰、圣Juan、辽阳、赤峰、安顺、孝感、明斯克、四平、黔江、邯郸、固原、番禺、江陵、沙市、衡水、齐齐哈尔、沈阳、淮安、林芝、锦州、东营、格勒诺布尔、开封、金昌、千岛湖、新乡、潮州、青城山、宣州、齐齐哈尔、海口、浦那、郑州、马尔默、瓦伦西亚、奥胡斯、昆明、新加坡、哈尔滨、抚顺等。

小编国的骨干比例尺地形图(1:5千,1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万)中,大于等于50万的均选拔高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),那是二个等角横切椭圆柱投影,又叫横轴墨卡托投影(TransverseMercator);小于50万的地形图使用等角正轴割园锥投影,又叫兰勃特投影(LambertConformalConic);海上小于50万的局势图多用等角正轴圆柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator)。一般应当运用与本国家基础本比例尺地形图连串一样的地图投影系统。
整个世界基准面包车型地铁精选
地图坐标系由大地基准面和地图投影分明,大地基准面是选择特定椭球体对特定地段地表包车型客车临界,由此每一种国家或所在均有分别的五洲基准面,我们家常便饭称谓的巴黎54坐标系、毕尔巴鄂80坐标系实际上指的是小编国的八个大地基准面。笔者国参照前苏维埃社会主义共和国缔盟从一九五一年起采纳克Cable夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了小编国的京城54坐标系,1980年使用国际大地质度量量组织推荐的IAG75地球椭球体建立了小编国新的天下坐标系–奥兰多80坐标系,近期GPS定位所搜查缴获的结果都属于WGS84坐标体系,WGS84基准面选用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中央的坐标系。由此绝对均等地理地点,分裂的五洲基准面,它们的中纬度坐标是有出入的。

日全食相关图片欣赏

先后中选取的2个椭球体参数如下(源自“全世界定位系统一测试量规范GB/T18314-二零零一”):
椭球体 长半轴 短半轴
Krassovsky 6378245 6356863.0188
IAG75 6378140 6356755.2882
WGS84 6378137 6356752.3142

天文 2  
天文 3 
 天文 4  
天文 5  
天文 6

椭球体与大地基准面之间的关联是一对多的关系,约等于基准面是在椭球体基础上树立的,但椭球体不能够代表基准面,同样的椭球体能定义不一致的基准面,如前苏维埃社会主义共和国联盟的Pulkovo194④ 、亚洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体,但它们的全世界基准面明显是区别的。在此时此刻的GIS商用软件中,大地基准面都经过地面规则面向WGS84的更换7参数来定义,即多少个活动参数ΔX、ΔY、ΔZ代表两坐标原点的平移值;多个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时,分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角;最终是比例校勘因子,用于调整椭球大小。香港5肆 、斯特Russ堡80针锋相对WGS84的转换参数到现在从不当面,实际工作中可选拔工作区内已知的京师54或罗利80坐标控制点进行与WGS84坐标值的更换,在唯有贰个已知控制点的处境下(往往那样),用已知点的首都54与WGS84坐标之差作为活动参数,当工作区范围十分小时,如济宁市,精度也丰裕了。
以(32°,121°)的30°标准纬度墨卡托投影结果为例,日本首都54及WGS84基准面,两者投影结果在事物方向差异约196米,南北方向差别约57米(见下表),对于几十或几百万的地图来说,这一误差无足轻重,但在工程地图中要么应当加以考虑的。

日全食产生规律
日、月食的发生必须是霜序和天中出现在黄白交点的自然限度之内,这么些界限就叫做“食限”。对日食而言,要是新月在黄道和白道的交点附近18度左右的限制内,就或许爆发日食;尽管新月在黄道和白道的交点附近16度左右的限定内,则必然有日食产生。由于黄道和白道的交点有四个,那多个交点相距180度,所以一年之中有两段时间可能发生日食和月食,那两段时日都叫作“食季”,它们相距四个月。太阳每日在黄道上向南移动约1度,由于日食的食限为18度左右的范围,太阳从黄道和
白道交点以西的18度运维到黄道和自道交点以东的18度,大概必要36天,也正是说日食的每1个食季为36天。
日食和月食的“季节”。日食一定产生在朔,即阴历初中一年级当日。此时月球位于地球和太阳之间,但因
太阳轨道(黄道)与月球轨道(白道)成5°9交角,故并非每一趟朔日皆有日食产生,而日食发生时,日月两者皆一定在“黄白交点”(升交点或降交点)附近发生。日、月食的产生必须是春王和蒲月出现在黄白
交点的自然限度之内,这些界限就叫做“食限”。总结证明,对日食而言,假诺新月在黄道和白道的交点
附近18度左右的限制内,就大概爆发日食;假使新月在黄道和白道的交点附近16度左右的限定内,则早晚
有日食发生。对月食而言,假诺望月在黄道和白道的交点附近12度左右的界定内,就恐怕产生月食;假若望月在黄道和白道的交点附近10度左右的限量内,则必定有月食发生。由于黄道和白道的交点有三个,那多个交点相距180度,所以一年之中有两段时日或然发生日食和月食,那两段时日都叫作“食季”,它们
相距4个月。太阳天天在黄道上向西移动约1度,由于日食的食限为18度左右的限定,太阳从黄道和白道交点以西的18度运营到黄道和自道交点以东的18度,大致需求36天,也等于说日食的每1个食季为36天。对
于月食而言,它的食限为12度左右,由此月食的每3个食季就唯有24天。
地球和月亮本身都不发光.凡是不发光、不透明的实体在太阳光照耀下,都有1个影子拖在末端。地球
和月球背着太阳的一端,也都各自拖着一条长达影子。从图上大家得以见到,影子由两有的组成:影子
最黑的片段,称之为本影,在月宫的本影内看不见太阳;本影周围有个别暗淡的阴影,称之为半影,在月球的半影内只可以看见太阳的一有些。
地球绕着阳光旋转,月球绕着地球旋转,并趁机地球绕太阳旋转。所
以在月球绕地球公转十一日(二十九天半)中,当月球走到太阳和地球之间,如若太阳、月球、地球正还好或类似一各直线时就会把太阳遮住而发出日全食。同样,当月球走至地球背向太阳一面,借使太阳、地球
月球正辛亏或相近一条直线时,也正是月亮走进地球本影里才发出月食。日食共有二种,即:日偏食、日环食,和日全食。月球遮住太阳的一有的叫日偏食。月球只遮住太阳的主干部分,在日光周围还浮泛一圈
日面,好象3个光环似的叫日环食。太阳被全然遮住的叫日全食。那两种分裂的日食的发出跟太阳、月球和地球三者的相互变化着的职责有关,并且也决定于月球与地球之间的相距变化。月球比太阳小得多,它
的直径大致是日光直径的四百分之一,而月球与地球间距离也大半是阳光与地球间距离的四百分之一,
所以从地球上看,月亮与阳光的圆面大小大约相等,由此能把它遮住而发生日食。
是因为月球的影锥又细又长,所以当
它达到地表时,所占的面积非常的小,至多不会超越地球总面积的稀缺,它的直径最大也唯有二百六
十多公里。当月球绕地球转动时,影锥就在本土上自西向西扫过一段相比较长的地区,在月影扫过的地区,
就都得以望见日食。所以那条带就称为“日食带”。带内发出日全食的,就叫全食带;带内产生日环食的,就叫环食带。在阳光快要被月球完全挡住时,在日面的东面缘会突然出现一弧像钻石似的光泽,好像钻石戒指上醒指标闪光光芒,那正是钻石环,同时在仓卒之际形成为一串发光的优点,像一串光辉夺指标串珠高高地悬挂在漆黑的天幕中,那种情景叫做珍珠食,英帝国天史学家倍利最早描述了那种光景,因而又叫做倍利珠。那是由于月球表面有这些坎坷不平不平的群山,当太阳照射到月球边缘时,就形成了倍利珠现象。倍利珠出现的时日相当的短,常常唯有一二分钟,紧接着太阳光就整个被遮盖住而发生日全食了。

输入坐标(度) 新加坡54墨卡托投影(米)
WGS84墨卡托投影(米)
纬度值(X) 32 3242287 3242230
经度值(Y) 121 11675036 11674840

观测日全食注意事项
着眼太阳是越发高危的,因为阳光放射出强烈可知光,红外线和紫外光。紫外光不但可以晒伤皮肤,它也会对眼睛的网膜赶快造成损伤。人类的眼睛只要直接看看太阳几秒,就或然导致永远侵害,甚至眼盲。假使经过没有适合减光设备的望远镜观望太阳,后果更不可捉摸。
日偏食及日环食就无法在向来不采用特安全范措施见到。在日全食的偏食阶段,就算太阳的外部被月球挡住了99%
时,剩下新月形成的光球层,也能够对眼睛导致损伤。不要试图用肉眼观望任何日偏食或环食阶段的太阳。
下边为我们介绍一些毋庸置疑的体察方法:
学术观测法 (可是此办法减光率较低,易使眼睛受伤,不引进使用)
能够取一盆清水,出席墨汁,通过水面包车型大巴反光看太阳。
针孔投影法
行使两块板子,在里边一块板子上挖多少个小洞,让阳光穿过那些小洞投影到另一块板子上。
望远镜投影法
手可不用乱晃,不然太阳的影子会来回跑。并且千万不要拿着望远镜直接看太阳,假若用望远镜直接看太阳,一定要用滤光镜。
底片
底片重叠多层可用来观测日全食
玻璃
拿一块玻璃板用火熏黑,可用来观测日全食
注意:
相对不要采纳异乎平日机构提供的所谓“太阳卡”、“日食卡”等。

墨卡托投影

日全食拍片注意事项
有一些亟需尤其注意,正是在拍照日全食时,由于全食阶段一般惟有难得的几分钟。因而,还索要盘活以下几点:
一 、提前举办细致的筹划。比如用什么样相机,镜头或望远镜,用什么样拍戏方法,要拍到什么效能,拍到的照片早先时期除了观赏外还会不会有其余什么应用,等等。而对于一些新意拍照就更亟待特地的考虑,比如刚才提到的拍糖葫芦串像,就要先选好位置,总计好每一种像之间的光阴世隔,等等。
② 、提前开始展览实际练习。固然有标准,提前几日来到实际观测地,在日食发生的一样时间将着眼流程从头到尾走1回,包罗组建望远镜、找太阳、连接相机、拍照、摘掉滤光片拍照(此时不得对着太阳)、再盖上滤光片拍照、换存款和储蓄卡、换电池……这样往往能发现一些竟然的小标题,比如那套器材指向有些地方时会卡住。如若没规范到观测现场也没涉及,在此外2个地方练习都足以,只要找稳妥的时刻让当时阳光中度和日食时差不多即可。
三 、实际观测时,在全食恐怕环食阶段找一位专程负责报时。因为那些等级持续时间本来就非常的短,而人在那些时候紧张而没空,往往觉得不到时刻的流逝,在不知不觉中全食或环食就病逝了。而当有人专门报时,别的观测者就能对时间实现心中有数,更好的配置自个儿的考察。
在那边还要再次强调,在面对最壮观的日全食时,全食阶段一定不要遗忘摘掉滤光片!恐怕那样的不当很可笑,但其实际景况形是,当全食阶段即将到来时,人们的心情恐怕也会愈来愈紧张,生怕错过什么优异的画面,于是留意一通狂拍,等到察觉什么都没拍下来而发现到忘了摘滤光片时大概曾经晚了。那些很首要!
小编们一道期待后天3月二十八日的最壮观的日全食以及它的图片吧!相信已经也有过多的电视媒体在关注了。第一时半刻间在新闻里应该也能见到。
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(1)墨卡托投影性质

   
墨卡托(Mercator)投影,又名”等角正轴圆柱投影”,荷兰王国地图学家墨卡托(GerhardusMercator1512-1594)在1569年拟订,作者国的中坚比例尺地形图(1:5千,1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万)中,大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),又叫横轴墨卡托投影(Transverse
Mercator);海上小于50万的时局图多用正轴等角园柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator)。固然地球被围在一中空的圆柱里,其赤道与圆柱相接触,然后再假想地球中央有一盏灯,把球面上的图样投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,那正是一幅标准纬线为零的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。
 
   墨卡托投影没有角度变形,由每一点向各方向的长度比对等,它的经纬线都以平行直线,且相交成直角,经线间隔相等,纬线间隔从标准纬线向两极逐步增大。墨卡托投影的地形图上长度和面积变形明显,标准纬线无变形,从标准纬线向两极变形增大,但因为它兼具种种方向均等扩展的脾气,保持了大方向和相互地点关系的不利。在地图上维持方向和角度的不易是墨卡托投影的亮点,墨卡托投影地图常用作航海图和航图,尽管循着墨卡托投影图上两点间的直线航行,方向不变能够一向到达目标地,因而它对船舰在航行中一定、明确航向都有着有利条件,给航海者带来十分的大便宜。

(2)墨卡托投影坐标

取零子午线或自定义原点经线与赤道交点的影子为原点,零子午线或自定义原点经线的阴影为纵坐标x轴,赤道的阴影为横坐标y轴,构成墨卡托平面直角坐标系,此投影标准纬线无变形。

单点转换
单点转换步骤如下:

(1)接纳是墨卡托正更换依旧反转换,缺省为经纬度转换来墨卡托投影坐标,投影坐标单位为米。
(2)选取大地基准面,缺省京城54,假设是GPS定位数据别忘了切换为WGS84。
(3)输入标准纬度,单位度。
(4)输入原点经度,单位度,缺省为零。
(5)如正向投影,选取经纬度输入数据格式,有多少个挑选,缺省为十进制度格式。具体输入格局如下例:
格式 原始纬度值 原始经度值 输入纬度值 输入经度值
十进制度 35.445901° 122.997344° 35.445901 122.997344
度分 35°26.7541′ 122°59.8406′ 3526.7541 12259.8406
度分秒 35°26′45.245″ 122°59′50.438″
352645.245
1225950.438

(6)正投影按选定格式在“输入”栏输入经纬度值,反投影输入以米为单位的X、Y坐标值。
(7)单击“单点转换”按钮。
(8)在“输出”栏查看计算结果。

批量转换
批量转移步骤如下:

(1)准备好内需更换的输入数据文件,供给是文件文件,分两列,第②列纬度值或纵向坐标值,第壹列经度值或横向坐标值,两列之间用空格分开。正向投影时,纬度值及经度值格式能够有两种选取(见表),缺省当作十进制度处理;反向投影时,纵向及横向坐标值必须以米为单位。

下例为度分秒格式(WGS84)的墨卡托正投影输入数据文件testdata.txt
350000.000 1220000.000
351600.519 1225959.506
345800.101 1225959.8
343600.336 1230000.26
341400.018 1225959.897
335159.17 1225959.46
333000.08 1230000.28
332300.674 1232000.103

(2)选拔是墨卡托正更换还是反转换,缺省为经纬度转换来墨卡托投影坐标,投影坐标单位为米。
(3)选用大地基准面,缺省首都54,要是是GPS定位数据别忘了切换为WGS84。
(4)输入标准纬度,单位度,如“30”,表示专业纬度30°。
(5)输入原点经度,单位度,缺省为零。
(6)如正向投影,选用输入数据文件中的经纬度输入数据格式,有八个选拔,缺省为十进制度格式。
(7)单击“批量更换”按钮。弹出打开文件对话框,输入你的数据文件名。
(8)输入转换结果文件名,单击“保存”后,程序初始开始展览估测计算。
(9)打开输出文件查看总结结果,结果分五列,第2序号,第壹列输入纬度值或纵向坐标值,第叁列输入经度值或横向坐标值,第④列转换后纬度值或纵向坐标值,第四列转换后经度值或横向坐标值。
下例为度分秒格式(WGS84)的标准纬度30°,原点经度0°的正投影转换结果数据文件result.txt
1 350000 1220000 3587805.5 11771326.2
2 351600.519 1225959.506 3619142.9 11867799.2
3 345800.101 1225959.8 3583901 11867807.1
4 343600.336 1230000.26 3541028.3 11867819.4
5 341400.018 1225959.897 3498328.2 11867809.7
6 335159.17 1225959.46 3455798.3 11867798
7 333000.08 1230000.28 3413508.8 11867820
8 332300.674 1232000.103 3400100.7 11899977.3

摩登回复

pal at 2007-7-28 00:36:52
一 、首先知道地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic
coordinate
system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的积存单位的。很显眼,Geographic
coordinate syst
em是球面坐标种类。我们要将地球上的数字化新闻寄存到球面坐标连串上,怎么样开始展览操作呢?地球是二个畸形的椭球,怎么着将数据消息以正确的措施存放到椭球上?那自然供给大家找到这样的3个椭球体。那样的椭球体具有特色:可以量化总计的。具有长半轴,短半轴,偏心率。以下几行就是Krasovsky_一九三六椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000
但是有了那个椭球体以往还不够,还索要多少个大地基准面将这么些椭球定位。在坐标种类描述中,能够见到有如此一行:
Datum: D_Beijing_1954
代表,大地基准面是D_Beijing_1954。

有了Spheroid和Datum七个基本原则,地理坐标系统便得以运用。
总体参数:
Alias:
Abbreviation:
Remarks:
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian(伊始经度): 格林wich (0.000000000000000000)
Datum(大地基准面): D_Beijing_1954
Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940
Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
Inverse Flattening: 298.300000000000010000
贰 、接下去正是Projection coordinate
system(投影坐标种类),首先看望投影坐标类别中的一些参数。
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
从参数中得以看到,每3个阴影坐标类别都必定会有Geographic Coordinate
System。
黑影坐标连串,实质上正是平面坐标系统,其地图单位平日为米。那么为啥投影坐标类别中要存在坐标类别的参数呢?
那时候,又要证爱他美下投影的含义:将球面坐标转化为平面坐标的经过便称为投影。
好了,投影的条件就出来了:
a、球面坐标
b、转化进程(也正是算法)
也正是说,要赢得投影坐标就亟须得有三个“拿来”投影的球面坐标,然后才能接纳算法去投影!即每一个阴影坐标类别都不可能不需求有Geographic
Coordinate System参数。
③ 、大家今后看来的诸多讲义上的对坐标种类的叫做众多,都能够总结为上述三种影子。个中包蕴大家常见的“非地球投影坐标体系”。
举世坐标(Geodetic
Coordinate):大地质度量量中以参考椭球面为基准面包车型客车坐标。地面点P的岗位用全世界经度L、大地纬度B和环球高H表示。当点在参考椭球面上时,仅用全球经度和中外纬度表示。大地经度是因此该点的大地子午面与起头大地子午面之间的夹角,大地纬度是经过该点的法线与赤道面包车型大巴夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的相距。
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——1:20万比例尺的地图上,经纬线只以图廓线的情势直接表现出来,并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成
网,在前后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”),供给时对应短线相连就足以结合加密的经纬线网。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。
笔者国的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核升阳举陷线投歌后的直线为X轴,以赤道投歌后的直线为Y轴,它们的交点为坐标原点。那样,坐标系中就应运而生了多个象限。纵坐标从赤道算起向南为正、向南为负;横坐标从中滋阴通大便线算起,向东为正、向南为负。
就算如此我们能够认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标。不过大家在一副地形图上平常看到方里网和经纬度网,大家很习惯的称经
纬度网为全世界坐标,那几个时候的全球坐标不是球面坐标,她与方里网的黑影是千篇一律的(一般为高斯),也是平面坐标。

pal at 2007-7-28 00:39:42
2楼介绍了地理坐标系与阴影坐标系的分别简言之,
投影坐标系=地理坐标系+投影进度

ArcGIS自带了四种坐标类别,在${ArcGISHome}\Coordinate
Systems\目录下能够见到多少个文件夹,分别是Geographic Coordinate
Systems、Projected Coordinate Systems、Vertical Coordinate
Systems,粤语翻译为地理坐标系、投影坐标系、垂直坐标系。

1 Geographic Coordinate Systems地理坐标系

      在Geographic Coordinate
Systems目录中,大家得以见到已定义的许多坐标系新闻,如出色的Geographic
Coordinate Systems\天文,World目录下的WGS
壹玖捌伍.prj,里面所定义的坐标参数描述了地理坐标系的称号、大地基准面、椭球体、初步坐标参考点、单位等:
GEOGCS[“GCS_WGS_1984”,DATUM[“D_WGS_1984”,SPHEROID[“WGS_1984”,6378137,298.257223563]],PRIMEM[“Greenwich”,0],UNIT[“Degree”,0.017453292519943295]]

2 Projected Coordinate Systems影子坐标系

      在Projected Coordinate
Systems目录中同样存在许多已定义的黑影坐标系,小编国民代表大会部分地图所利用的首都54和长沙80坐标系的阴影文件就在里头,它们均使用高斯-克吕格投影,前者选择克Cable夫斯基椭球体,后者使用国际大地质衡量量组织推举的IAG
75地球椭球体。如Beijing 一九五一 3 Degree GK CM 75E.prj定义的坐标参数:
    
 PROJCS[“Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_75E”,GEOGCS[“GCS_Beijing_1954”,DATUM[“D_Beijing_1954”,SPHEROID[“Krasovsky_1940”,6378245.0,298.3]],PRIMEM[“Greenwich”,0.0],UNIT[“Degree”,0.0174532925199433]],PROJECTION[“Gauss_Kruger”],PARAMETER[“False_Easting”,500000.0],PARAMETER
[“False_Northing”,0.0],PARAMETER[“Central_Meridian”,75.0],PARAMETER[“Scale_Factor”,1.0],PARAMETER[“Latitude_Of_Origin”,0.0],UNIT[“Meter”,1.0]]

    
 能够看看,参数里除了饱含地理坐标系的概念外,还有投影方式的音讯。北京54和纽伦堡80是我们应用最多的坐标系,在ArcGIS文件中,对于这二种坐标体系的命名有部分不一,看上去很不难令人爆发迷惑。
在此先介绍下高斯-克吕格投影的基本知识:作者国民代表大会中比例尺地形图均选择高斯-克吕格投影Gauss
Kruger,其平常是按6度和3度分带投影,1:2.5万-1:50万比例尺地形图使用经差6度分带,1:1万比例尺的山势图使用经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线初步,按经差6度为三个影子带自西向南划分,环球共分五拾几个投影带,带号分别为1-60;3度投影带是从东经1度30秒经线伊始,按经差3度为1个黑影带自西向北划分,全世界共分11九个投影带。为了便利地形图的度量作业,在高斯-克吕格投影带内铺排了平面直角坐标种类,具体方法是,规定核利水通淋线为X轴,赤道为Y轴,中解阳疮热毒线与赤道交点为坐标原点,x值在北半球为正,南半球为负,y值在中去除风湿开胃线以东为正,核清肺化痰线以西为负。由于本国土地均在北半球,x值均为正值,为了幸免y值出现负值,规定各投影带的坐标纵轴均西移500km,核祛风散寒线上原横坐标值由0变为500km。为了便利带间点位的区分,能够在各类点位横坐标y值的百海里位数前拉长所在带号,如20带内A点的坐标可以表示为YA=20
745 921.8m。
在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss
Kruger\Beijing 一九五五索引中,大家得以看到八种分歧的命名格局:

      Beijing 1954 3 Degree GK CM 75E.prj
      Beijing 1954 3 Degree GK Zone 25.prj
      Beijing 1954 GK Zone 13.prj
      Beijing 1954 GK Zone 13N.prj

      对它们的印证分别如下:

    
 三度分带法的上海54坐标系,中调理冲任线在东75度的分带坐标,横坐标前不加带号
    
 三度分带法的京师54坐标系,核活血散淤线在东75度的分带坐标,横坐标前加带号
      六度分带法的首都54坐标系,分带号为13,横坐标前加带号
      六度分带法的东京54坐标系,分带号为13,横坐标前不加带号

      在Coordinate Systems\Projected Coordinate Systems\Gauss
Kruger\Xian 一九七九索引中,文件命有名的模特式又兼备转变:

      Xian 1980 3 Degree GK CM 75E.prj
      Xian 1980 3 Degree GK Zone 25.prj
      Xian 1980 GK CM 75E.prj
      Xian 1980 GK Zone 13.prj

    
 罗利80坐标文件的命超形式、含义和首都54前四个坐标相同,但没有出现“带号+N”那种格局。

3 Vertical Coordinate Systems垂直坐标系

    Vertical Coordinate
Systems定义了度量海拔或深度值的原点,具体的定义,英文描述的愈加可信赖:

    A vertical coordinate system defines the origin for height or depth
values. Like a horizontal coordinate system, most of the information in
a vertical coordinate system is not needed unless you want to display or
combine a dataset with other data that uses a different vertical
coordinate system.
    Perhaps the most important part of a vertical coordinate system is
its unit of measure. The unit of measure is always linear (e.g.,
international feet or meters). Another important part is whether the z
values represent heights (elevations) or depths. For each type, the
z-axis direction is positive “up” or “down”, respectively.
    One z value is shown for the height-based mean sea level system.
Any point that falls below the mean sea level line but is referenced to
it will have a negative z value. The mean low water system has two z
values associated with it. Because the mean low water system is
depth-based, the z values are positive. Any point that falls above
the mean low water line but is referenced to it will have a negative z
value.

   
注意:大家经常希望能够透过坐标转换,将京城54或西安80中的地理坐标系转换来WGS84,实际上那样做是不可相信的,巴黎54或斯特鲁斯堡80的影子坐标能够经过估测计算转换来其对应的地理坐标系,但出于本国Hong Kong54和埃德蒙顿80中的地理坐标系到WGS84的转移参数没有公开,由此不能够到位其到WGS84坐标的精准总括。其余公开了转移参数的坐标系都足以在ArcToolbox中完结更换。

pal at 2007-7-28 00:53:22
高斯-克吕格尔平面直角坐标系 Gauss-Krüger plane rectangular
coordinates system
  依据高斯-克吕格尔投影所成立的平面坐标系,或简称高斯平面坐标系。它是大地质度量量、城市衡量、普通度量、各类工程衡量和地图制图湖北中国广播集团泛运用的一种平面坐标系。
  高斯-克吕格尔投影是德意志联邦共和国的
C.F.高斯于1822年提出的,后经德意志的克吕格尔(J.H.L.Krüger)于一九一一年再说扩充而完善。
  用全球经度和纬度表示的天下坐标是一种椭球面上的坐标,无法平素行使于测图。由此,须求将它们按自然的数学规律转换为平面直角坐标。大地坐标(B,L)转换为平面直角坐标(X,Y)的形似数学表示法为:X=F1(B,L),
Y=F2(B,L),
式中F壹 、F2为投影函数。高斯-克吕格尔投影的投影函数是依据以下四个原则规定的:第①,投影是正形的,即椭球面上无穷小的图样和它在平面上的表象相似,故又称保角投影或保形投影;投影面上任一点的长度比(该点在椭球面上的微分距离与其在平面上相应的微分距离之比)同方位无关。第3,椭球面上某一子午线在阴影平面上的表象是平昔线,而且长度保持不变,即长度比对等1。该子午线称为中心子午线,或称轴子午线。那多个尺码彰显了高斯-克吕格尔投影的表征。

环球坐标系是大地质衡量量的核心坐标系。常用来整个世界难点的细算,探讨地球形状和尺寸,编写制定地图,火箭和卫星发射及军事方面包车型客车定点及运算,若将其直接用于工程建设规划、设计、施工等很不便宜。所以要将球面上的大地坐标按自然数学法则归算到平面上,即利用地图投影的辩论绘制地形图,才能用来设计建设。
   
椭球得体是二个不得间接实行的曲面,故将椭球体面上的成分按一定原则投影到平面上,总会发生变形。衡量上常以投影变形不影响工程需要为原则选拔投影方法。地图投影有等角投影、等面积投影和随意投影两种。
   
在那之中等角投影又叫做正形投影,它保障在椭球得体上的微分图形投影到平面后将保持相似。那是地图的主导供给。正形投影有多个着力尺度:
        ①保角条件,即投视后角度大小不变。
    
   ②长度变形固定性,即长度投视后会变形,但是在少数上挨家挨户方向的微分线段变形比m是个常数k: 
   
                                 
天文 7 
   式中:ds—投歌后的长度,dS—球面上的尺寸。

1.高斯投影的概念
        高斯是德意志非凡的物艺术学家、度量学家。高斯-克吕格尔投影是德意志联邦共和国的
C.F.高斯于1822年建议的,后经德意志的克吕格尔(J.H.L.Krüger)于1913年再说扩充而完善。他建议的横椭圆柱投影是一种正形投影。它是将2个横椭圆柱套在地球椭球体上,如下图所示:
天文 8
1.gif

    
   椭球体中央O在椭圆柱主题轴上,椭球体南北极与椭圆柱相切,并使某一子午线与椭圆柱相切。此子午线称宗旨子午线。然后将椭球体面上的点、线按正形投影条件投影到椭圆柱上,再沿椭圆柱N、S点母线割开,并展成平面,即成为高斯投影平面。在此平面上:
    
   ①宗旨子午线是直线,其长度不变形,离开中心子午线的任何子午线是弧形,凹向中心子午线。离开中心子午线越远,变形越大。
        ②投影后赤道是一条直线,赤道与中心子午线保持正交。
        ③距离赤道的纬线是弧线,凸向赤道。
        
    
   高斯投影能够将椭球面变成平面,然则离开中心子午线越远变形越大,那种变形将会潜移默化测图和施工精度。为了对长度变形加以控制,衡量中利用了限制影子宽度的章程,即将投影区域范围在接近核心子午线的两侧狭长地带。那种措施称为分带投影。投影带宽度是以相邻两个子午线的经差来划分。有6°带、3°带等分歧投影方法。
    
   6°带投影是从United Kingdom格林尼治子午线起头,自西往西,每隔6°投影3遍。那样将椭球分成伍二十一个带,编号为1~60带,如下图所示:
天文 9
2.jpg

        各带核心子午线经度(L)可用下式总计:
                                 
天文 10    
   式中n为6°带的带号。
                 
        已知某点大地经度L,可按下式总计该点所属的带号:
                                 
天文 11         
有余数时,为n的整数商+1。

    
   3°带是在6°带基础上划分的,个中心子午线在奇数带时与6°带大旨子午线重合,每隔3°为一带,共120带,各带宗旨子午线经度(L)为:
                                 
天文 12       
 式中n′为3°带的带号。

    
   小编国幅员辽阔,含有11个6°带,即从13~23带(中心子午线从75°~135°),2三个3°带,从25~45带。香岛位居6°带的第②0带,中心子午线经度为117°。

2.高斯平面直角坐标系Gauss-Krüger plane rectangular coordinates
system

依照高斯-克吕格尔投影所树立的平面坐标系,或简称高斯平面坐标系。它是大地质衡量量、城市衡量、普通度量、各类工程度量和地图制图中广泛使用的一种平面坐标系。
  用全世界经度和纬度表示的全球坐标是一种椭球面上的坐标,无法一贯利用于测图。因而,须要将它们按自然的数学规律转换为平面直角坐标。大地坐标(B,L)转换为平面直角坐标(X,Y)的相似数学表示法为:X=F1(B,L),
Y=F2(B,L),
式中F壹 、F2为投影函数。高斯-克吕格尔投影的投影函数是依照以下多少个标准规定的:第③,投影是正形的,即椭球面上无穷小的图形和它在平面上的表象相似,故又称保角投影或保形投影;投影面上任一点的尺寸比(该点在椭球面上的微分距离与其在平面上相应的微分距离之比)同方位无关。第1,椭球面上某一子午线在影子平面上的表象是一贯线,而且长度保持不变,即长度比对等1。该子午线称为中央子午线,或称轴子午线。那四个规范彰显了高斯-克吕格尔投影的特点。
    
   依据高斯投影的特色,以赤道和中心子午线的交点为坐标原点。,中心子午线方向为x轴,北方向为正。赤道投影线为y轴,东方向为正。象限按顺时针Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ排列,如下图所示:
天文 13
3.gif

    
   在同等投影带内y值有正有负。那对计量和利用很不方便人民群众。为了使y值都为正,将纵坐标轴西移500km,并在y坐标前面冠以带号,如在第叁0带,中心子午线以西P点:
                                
天文 14
4.jpg

        在20带中高斯直角坐标为:
                                 
天文 15
5.jpg

        高斯直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系不一样,如下图所示:
天文 16
6.gif

    
   高斯直角坐标系纵坐标为x轴,横坐标为y轴。坐标象限为顺时针划分八个象限。角度起算是从x轴的北边向开端,顺时针总结。那么些概念都与数学中的定义分歧。那样的做法是为着将数学上的三角和剖析几何公式直接用到度量的持筹握算上。

  中夏族民共和国于50年间正式决定在大地质度量量和国度事势图中选取高斯-克吕格尔平面直角坐标系。
  中中原人民共和国除外天文大地网平差采取椭球面上的稠人广众坐标之外,高斯平面直角坐标系被广泛应用于别的各等海内外控制网的平差和测算中。为此,一般先将椭球面上的势头、角度、长度等考察成分经方向改化和距离改化,归化为相应的平面观测值,然后在平面上海展览中心开平差和测算,那要比平昔在地球椭球面上拓展简单得多。
  大地坐标、大地线长度和大地点位角与高斯平面上相应的直角坐标,平面边长和坐标方位角之间的相互换算工作,一般是信赖专门的乘除用表实行,也许直接在电子总计机上拓展。
  通用横轴墨卡托投影
 高斯-克吕格尔投影的一种变体,简称UTM投影。它同高斯-克吕格尔投影的反差仅在于中心子午线的长短比不是1,而是0.9996。UTM投影带中的两条标准线在主题子午线东、西各约
180海里处,那两条标准线上尚无其他变形,离开那两条线愈远变形愈大。在这两条线之内长度裁减,两线之外交委员长度放大。UTM投影应用相比宽泛,近年来世界晚春有100七个国家和地区选用那种投影作为南纬80°至北纬84°的地域中测制地形图的数学基础。
  参考书目:方俊《地图投影学》第壹册,科学出版社,北京,1958。B.G.Bomford,
Geodesy,3rd ed.,Oxford Univ.Press,Oxford,一九七二.

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