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空间投影的概念-常用地图投影概述UTM投影是一种横割圆柱等角投影，圆柱面在84?N和84?S处与椭球体相割，它与高斯—克吕格投影十分相似，也采用在地球表面按经度每6?分带。其带号是自西经180?由西向东每隔6?一个编号。美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星像片所采用的全球横轴墨卡托投影（UTM）是横轴墨卡托投影的一种变型。高斯投影的中央经线长度比等于1，UTM投影规定中央经线长度比为0.9996。在6?带内最大长度变形不超过0.04%。UTM是国际比较通用的地图投影，主要用于全球自84?N-80?S之间地区的制图。横轴墨卡托投影-（UTM）01兰勃特等角投影在双标准纬线下是一“正轴等角割圆锥投影”，由德国数学家兰勃特（J.H.Lambert）在1772年拟定。设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线，应用等角条件将地球面投影到圆锥面上，然后沿一母线展开，即为兰勃特投影平面。兰勃特等角投影后纬线为同心圆弧，经线为同心圆半径。墨卡托(Mercator)投影是它的一个特例。兰勃特投影采用双标准纬线相割，与采用单标准纬线相切比较，其投影变形小而均匀。兰勃特等角投影(LambertConformalConic)02中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院*空间信息的数字表达授课人:陈宜金中国矿业大学(北京)空间信息参考空间投影的概念空间变换空间尺度空间数据投影及变换的实现空间信息的数字表达空间信息参考-地球形状与地球椭球图3.1固体地球表面 空间信息参考-地球形状与地球椭球图3.2 地球椭球体 W E N S O a b λ φ A P 空间信息参考-地球形状与地球椭球椭球名称创立年代长半径a（m）短半径b（m）扁率αWGS-841984637813763567521:298.261975年国际椭球（中国1980西安坐标系采用）1975637814063567551:298.257海福特（Hayford）（中国1953年以前采用）1910637838863569121：297克拉索夫斯基（Красовбкий）（中国1954年北京坐标系采用）1940637824563568631：298.3表3.1世界地图以及我国不同时期所采用的地球椭球及其几何参数空间信息参考-坐标系统球面坐标系统 大地地理坐标 地理空间坐标 平面坐标系 空间直角坐标系 天文地理坐标 高斯平面直角坐标系 地方独立平面直角坐标系 地心地固空间直角坐标系 参心空间直角坐标系 图3.3地理空间坐标分类表 1、坐标系统的分类及基本参数2、球面坐标系统建立在经典的大地测量中，常用地理坐标和空间直角坐标的概念描述地面点的位置。根据建立坐标系统采用椭球的不同，地理坐标又分为天文地理坐标和大地地理坐标。前者是以大地体为依据，后者是以地球椭球为依据。空间直角坐标分为参心空间直角坐标系和地心空间直角坐标系，前者以参考椭球中心为坐标原点，后者以地球质心为坐标原点。空间信息参考-坐标系统空间信息参考-坐标系统图3.4天文地理坐标系 2、球面坐标系统建立-天文地理坐标空间信息参考-坐标系统球面坐标系统建立-天文地理坐标天文地理坐标（图3.4）以地心（地球质量中心）为坐标原点，Z轴与地球平自转轴重合，ZOX是天文首子午面，以格林尼治平均天文台定义。OY轴与OX、OZ轴组成右手坐标系，XOY为地球平均赤道面。地面垂线方向是不规则的，它们不一定指向地心，也不一定同地轴相交。包括测站垂线并与地球平自转轴平行的平面叫天文子午面。天文纬度为测站垂线方向与地球平均赤道面的交角，常以表示，赤道面以北为正，以南为负。天文经度为首天文子午面与测站天文子午面的夹角，常以表示，首子午面以东为正，以西为负。需要说明，由于地表面并不是大地水准面，所以在大地测量学中也将高程列入天文坐标中。0102空间信息参考-坐标系统图3.5大地地理坐标系2、球面坐标系统建立-大地地理坐标球面坐标系统建立-大地地理坐标大地地理坐标系是依托地球椭球用定义原点和轴系以及相应基本参考面标示较大地域地理空间位置的参照系。大地地理坐标也简称大地坐标。一点在大地坐标系中的位置以大地纬度与大地经度表示，如图3.5所示。WAE为椭球赤道面，NAS为大地首子午面，PD为地面任一点，P为PD在椭球上的投影，则地面点PD对椭球的法线PDPK与赤道面的交角为大地纬度，常以B表示。从赤道面起算，向北为正，向南为负。大地首子午面与P点的大地子午面间的二面角为大地经度，常以L表示。以