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关于投影、坐标系与动态投影一、关于大地水准面、大要椭球体与大地基准面地球天然外表为一个升沉不平，非常不规就得外表，有高山、深谷、丘陵与平原，又有江河湖海；陆地上最高点珠穆朗玛峰海拔高度为8848.13 米，海洋中最深处在马里亚纳海沟为-11034 米，两者相差近20 公里；这个上下不平得外表无法用数学公式表达；以是在量测与制图时，必须找一个规就得曲面来取代地球得天然外表；当海洋静止时， 它得 关于投影、坐标系与动态投影 一、关于大地水准面、大要椭球体与大地基准面 地球天然外表为一个升沉不平，非常不规就得外表，有高山、深谷、丘 陵与平原，又有江河湖海；陆地上最高点珠穆朗玛峰海拔高度为 8848.13 米，海洋中最 深处在马里亚纳海沟为 -11034 米，两者相差近 20 公里；这个上下不平得外表无法用数 学公式表达；以是在量测与制图时，必须找一个规就得曲面来取代地球得天然外表； 当海洋静止时， 它得自由水面肯定与该面上各点得重力偏向 〔铅垂线偏向〕 成正交， 我们把这个面叫做水准面； 假想这个静止得均匀海水面穿过大陆与岛屿形成一个闭合得 曲面，这就为 大地水准面 ；大地水准面所困绕得形体，叫大地球体；由于地球体内部质 量漫衍得不匀称，引起重力偏向得变革，导致到处与重力偏向成正交得大地水准面成为 一个不规就得、仍旧为不能用数学表达得曲面； 大地水准面外形固然非常庞大，但从团体来看，升沉为微小得；它为一个很靠近于 绕自转轴〔短轴〕旋转得椭球体；以是在丈量与制图中就用旋转椭球来取代大地球体， 这个旋转球体通常称 大地椭球体 ；地球椭球体外表为一个规就得数学外表；椭球体得大 小，通常用两个半径—长半径 椭球得扁平水平； a 与短半径 b，或由一个半径与扁率 a 来决定；扁率体现 舆图坐标系由大地基准面与舆图投影确定， 大地基准面为利用特定椭球 体对特定地域地球外表得迫近 ，因此每个国度或地域均有各自得大地基准面， 我们通常 称呼得北京 54 坐标系、西安 80 坐标系实际上指得为我国得两个大地基准面；大地基准 面由椭球体本身及椭球体与地表上一点〔视为原点〕间之干系来界说；此干系能以 个量来界说，通常〔但非一定〕为大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线毛病之两 6 分量及原点至某点得大地方位角；我国参照前苏联从 1953 年起接纳克拉索夫斯基 (Krassovsky) 椭球体创建了我国得北京 54 坐标系， 1978 年接纳国际大地丈量协会保举 得 IAG 75 地球椭球体创建了我国新得大地坐标系 -- 西安 80 坐标系，如今 GPS定位所得 出得效果都属于 WGS8坐4 标体系， WGS8基4 准面接纳 WGS8椭4 球体，它为一地心坐标系， 即以地心作为椭球体中心得坐标系；因此相对同一地理位置，差别得大地基准面它们得 经纬度坐标为有差别得； 椭球体与大地基准面之间得干系为一对多得干系， 也就为基准面为在椭 球体根底上创建得，但椭球体不能代表基准面，同样得椭球体能界说差别得基准面，如 前苏联得 Pulkovo 1942 、非洲索马里得 Afgooye 基准面都接纳了 Krassovsky 椭球体， 但它们得大地基准面显然为差别得；在如今得 GIS商用软件中，大地基准面都通过本地 基准面向 WGS8得4 转换 7 参数来界说，即三个平移参数 ΔX、Δ Y、ΔZ体现两坐标原点 得平移值；三个旋转参数 εx、εy、εz体现本地坐标系旋转至与地心坐标系平行时， 分别绕 Xt 、Yt、 Zt 得旋转角；末了为比例校正因子，用于调解椭球巨细；北京 安 80 相对 WGS84得转换参数至今没有公然，实际事情中可利用事情区内已得得北京 54、西 54 或西安 80 坐标控制点举行与 WGS84坐标值得转换， 在只有一个已得控制点得环境下 ( 往 往云云 ) ，用已得点得北京 精度也充足了； 二、关于投影 54 与 WGS8坐4 标之差作为平移参数，当事情区范畴不大时， 投影为为办理由不可展得椭球面刻画到平面上得抵牾，用多少透视要领 或数学阐发得要领，将地球上得点与线投影到可展得曲面 ( 平面、园柱面或圆锥面 ) 上， 将此可展曲面展成平面， 创建该平面上得点、 线与地球椭球面上得点、 线得对应干系； 舆图投影得历程为可以想象用一张充足大得纸去包裹地球，将地球上得 地物投射到这张纸上；地球外表投影到平面上、圆锥面大概圆柱面上，然后把圆锥面、 圆柱面沿母线切开后展成平面；凭据这张纸包裹得方法，舆图投影又可以分成：方位投 第 1 页，共 7 页 影、圆锥投影与圆柱投影；凭据这张纸与地球相交得方法，舆图投影又可以分成切投影与割投影，在切线大概割线上得地物为没有变形得，而间隔切线大概割线越远变形越大；另有不少投影直接用剖析法得到；凭据所借助得多少面差别