GIS 相关基础知识
文章目录
- GIS 相关基础知识
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- 地球椭球模
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- 天文纬度、地心纬度、大地纬度
- 海拔高(正高) / 大地高(椭球高)
- 全球 geoid height 下载连接
- 投影坐标系
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- 墨卡托投影法
- Pseudo-Mercator 投影
- UTM 投影
- 参考
GIS 相关基础知识
地球椭球模
地球真实情况不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。
常采用以下模型对地球作近似描述：
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大地水准体：通过全球海平面的地球重力场等势面围成的空间体。我们把这个”等势面“也称为”大地水准面“。从“大地水准面”起算的陆地高度，称为 “海拔” 或 “绝对高度”。
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参考旋转椭球体：中心位于地心，分别以 R e R_e Re 和 R p R_p Rp 为半长轴和半短轴的椭圆绕地球自转旋转 180° 所形成的椭球体。
不同地区或国家，会使用到不同参数（半长轴、扁率）的椭球体，如我们国家的 CGCS2000 椭球。但目前比较通用的还是 WGS-84 坐标系。WGS-84 是一种国际上广泛应用的地心坐标系，也是GPS全球定位系统的基准椭球。
WGS84 为地心坐标系，椭球的中心与地心重合，我们主要使用到两个参数来描述它：
- 半长轴 ： a = 6378137 a = 6378137 a=6378137
- 扁率： f = 1 / 298.257223563 f = 1 / 298.257223563 f=1/298.257223563
椭球体的半短轴为 b = a ( 1 − f ) b = a(1 - f) b=a(1−f)，可通过 Matlab 代码直接获取椭球参数：
wgs84 = referenceEllipsoid('WGS 84');
ellp_a = wgs84.SemimajorAxis;
ellp_b = wgs84.SemiminorAxis;
椭球方程在 ECEF 坐标系下的表达式为
x 2 + y 2 a 2 + z 2 b 2 = 1 \frac{x^2 + y^2}{a^2} + \frac{z^2}{b^2} = 1 a2x2+