坐标系

Dec 9, 2024


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编码

EPSG(全称 The European Petroleum Survey Group)即欧洲石油调查组织,该组织维护了全球各种坐标系的数据,并对这些坐标系进行了编码。

编码 坐标系 特点
3857 伪墨卡托投影、Pseudo-Mercator、Web Mercator 纬度越高,面积变形越大
4326 基于WGS84椭球的经纬度坐标系 GPS基于WGS84
4490 基于CGCS2000椭球的经纬度坐标系 中国当前最新的国家大地坐标系

通常使用 WGS84 存储数据,使用伪墨卡托显示数据

投影

地理坐标系是三维的,要在地图或者屏幕上显示就需要转化为二维,这被称为投影(Map projection)。
显而易见的是,从三维到二维的转化,必然会导致变形和失真,失真是不可避免的,但是不同投影下会有不同的失真,这让我们可以有得选择。
常用的投影有等矩矩形投影(Platte Carre)和墨卡托投影(Mercator),下图生动地说明了这两种投影下的失真:

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左图表示地球球面上大小相同的圆形,右上为墨卡托投影,投影后仍然是圆形,但是在高纬度时物体被严重放大了。右下为等距投影,物体的大小变化不是那么明显,但是图像被拉长了。
等矩矩形投影(Platte Carre)因为在投影上有扭曲,并不适合于航海等活动,但是因为坐标与像素之间的对应关系十分简单,非常适合于栅格图的展示,Platte Carre 投影是很多GIS 软件的默认投影。
对于墨卡托投影来说,越到高纬度,大小扭曲越严重,到两极会被放到无限大,所以,墨卡托投影无法显示极地地区。下图来自维基百科,可以看到墨卡托投影下每个国家的大小和实际大小的差异。但是其 conformality(正形性) 和 straight rhumb lines 这两个特点,让它非常适合于航海导航。

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