《地图投影与地理坐标.》.pdf
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7 地图投影和图像到地图的几何纠正
1 基础理论 1
1.1 地图投影1
1.2 投影的椭球体1
1.3 投影类型2
1.4 地理坐标系2
2 中国的地图分幅3
2.1 高斯-克吕格直角坐标 3
2.2 中国地形图分幅与编号-旧标准3
3 )新标准4
4 )新旧代码的转换4
3 ENVI 软件实习 4
1 基础理论
将地球表面通过测量的方法表现在平面上即成为地图,这一过程可以理解为
将地球表面按一定比例缩小成一个地形模型,然后将其上的特征点(测量控制点、
地形点、地物点)用垂直投影的方法投影到平面(图纸)上。对于小范围地区,可
视地表为一平面,可以认为没有变形;但对于大的区域范围,甚至半球、全球这
种不可展的球面,就不象这样简单。从不规则的地球表面到制成地图,要经过两
个过程。
首先将地球自然表面上的点沿垂直方向投影到地球椭球面上(这种椭球面是
通过复杂的天文大地测量获得的接近地球的、能用数学方法表达的旋转球体),
然后再将投影到椭球面上的点运用数学方法投影到某种可展面上。
1.1 地图投影
将地球椭球面上的点投影到平面上的方法称为地图投影。其实质是建立地球
椭球面上的地理坐标 (经纬度)和平面上直角坐标之间的函数关系。
是为解决由不可展的椭球面描绘到平面上的矛盾,用几何透视方法或数学分
析的方法,将地球上的点和线投影到可展的曲面(平面、园柱面或圆锥面)上,将
此可展曲面展成平面,建立该平面上的点、线和地球椭球面上的点、线的对应关
系。
1.2 投影的椭球体
地球是一个表面很复杂的球体,人们以假想的平均静止的海水面形成的“大
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地体”为参照,推求出近似的椭球体,理论和实践证明,该椭球体近似一个以地
球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面,这个椭球面可用数学公式表达,将自然表面
上的点归化到这个椭球面上,就可以计算了。
世界上应用的椭球体很多,其中在 ENVI 软件中提供了 35 种的椭球体,
由于不同的地方,变形规律的特点,因此根据自己国家的具体位置和采用的
投影选择适合自己的椭球体。例如我国。
海福特椭球(1910) 我国 52 年以
前基准椭球
a=6378388m b=6356911.9461279m α=0.33670033670
克拉索夫斯基椭球(1940 Krassovsky) 北京 54 坐标系
基准椭球
a=6378245m b=6356863.018773m α=0.33523298692
1975 年 I.U.G.G 推荐椭球( 国际大地测量协会 1975) 西安 80 坐标系
基准椭球
a=6378140m b=6356755.2881575m α=0.0033528131778
WGS-84 椭球(GPS 全球定位系统椭球、17 届国际大地测量协会) WGS-84
GPS 基 准 椭 球 a=6378137m b=6356752.3142451m
α=0.00335281006247
1.3 投影类型
根据投影面分为: 圆锥投影、 圆柱投影;
根据地球椭球体和投影几何体之间的关系分为:正方位切割、横方位切割、
斜方位切割。
根据变形情况分为:等角投影、等面积投影、任意投影。
1.4 地理坐标系
地球椭球面上任一点的位置,可由该点的纬度(B)和精度(L)确定,即地面点
的地理坐标值,由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。由
经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。
地理坐标分
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