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1 为啥有不同的坐标系?

不同的国家在不同的时期,对地球的认识、测绘精度、便捷性的要求不同,因而产生不同的地球模型,这些地球模型一般是一个椭球体,不同的地球模型所概化形成的椭球体的长半轴、短半轴和扁率是不同的(如北京54采用的就是克拉索夫斯基椭球模型,西安80采用的是 IUG 1975年大会推荐的椭球),采用不同的地球模型就形成了不同的坐标系,如WGS84,CGCS2000,北京54,西安80等。

 

2 什么是大地基准面?

椭球体是一个光滑的,而地球不同的地方是凹凸不平的,不可能在每个国家每个地区都拟合得很好,有的国家为了使自己所在局部区域与椭球表面拟合得更好一点,有可能将定义好的椭球体进行一定的缩放、偏移或者旋转,这种改变之后的模式就称之为大地基准面。如果不经改变,椭球的中心与地球质心重合,这样的坐标系称之为地心坐标系,经历过改变后,椭球的中心与地球质心不重合,这样的坐标系称之为偏心坐标系。WGS84、CGCS2000都是地心坐标系,而北京54,西安80都是中国在原椭球体上进行了偏移和修正,实际上是偏心坐标系。

 

3 什么是投影坐标系?

不管是什么地理坐标系或者说大地坐标系(如西安80,北京54及WGS84),都可用经纬度表示坐标,这种坐标都是在球面上的,而平时一般使用数据时,很多时候都需要用到以米为单位的数据,这就需要将坐标投影到平面上,原始坐标系参数加上投影参数(如分带,带号,偏移量等)就形成了新的投影坐标系。在一般情况下,WGS84的数据形式是以经纬度来展现的,而北京54等很多时候直接是投影过后的坐标展现在人们面前,给人的印象就成了WGS84是经纬度坐标而北京54就是直角平面坐标,但实际上,北京54坐标系也是可以有经纬度坐标的。同一个位置,在不同坐标系下,可能经纬度是不一样的,但如果两个坐标系采用的椭球模型参数一样或者很接近,但经纬度就非常接近,相差很小。

 

4 定义坐标系与坐标系转换的区别是什么?

任何一个点,如果光有坐标,是无法定位的,需要给定这是哪个坐标系下的坐标。有的文件没有定义坐标系,但如果我们知道这个文件是用的哪个坐标系,我们就可以进行定义,如果不知道就定义不了。坐标系转换则是在两个已知的坐标系,进行转换,将要素的坐标转换成另一个坐标系下的坐标,转换时需要知道两个坐标系的参数,否则无法转换。同一个坐标系下,由经纬度坐标转成投影坐标,但相对简单。

 

5 大地原点是什么?

椭球体是没有具体的空间位置的,所以还需要通过一个确定的点来唯一确定参考椭球体的空间位置,这个点就称之为大地原点。通俗一点,就是你要让这个椭球放到什么位置。大地原点在坐标系中并不是坐标系的坐标原点,仅用于确定参考椭球体的空间位置,可以是空间中任意一点,如WGS84的原点是地球质心,而北京54坐标的原点在原苏联的普尔科沃。

 

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