1.地理坐標系
用經緯度表示地面點位的球面坐標系。在大地測量學中,對於地理坐標系統中的經緯度有三種描述:天文經緯度、大地經緯度、地心經緯度。
天文經緯度:表示地面點在大地水准面上的位置,用天文經度和天文緯度表示。
大地經緯度:表示地面點在參考橢球面上的位置,用大地精度λ,大地緯度ψ,大地高h表示(https://zhuanlan.zhihu.com/p/47810895)。大地坐標均以橢球面法線來定義。
地心經緯度:即以地球橢球體質量中心為基點,地心經度通大地經度λ,地心緯度是指參考橢球面上某點和橢球中心連線與赤道面之間的夾角ψ。
在大地測量學中,常以天文經緯度定義地理坐標。在地圖學中,以大地經緯度定義地理坐標
我們常看到新聞報導說東經多少度,北緯多少度發生地震,這里面所說的經緯度就屬於地理坐標系統。地球表面南北距離的度數,以赤道為 0°,以北為北緯,以南為南緯,南北各 90°。通過某地的橢球面法線跟赤道面的夾角,就是該地的緯度;把通過英國格林尼治天文台原址的子午線定為 0°,叫做本初子午線。以東 180° 為東經,以西 180° 為西經。某地的經度值即該地的子午面和本初子午面所夾二面角。
北京54、西安80、WGS84、國家大地坐標系 CGCS2000都屬於地理坐標系的范疇。
每個地理坐標系都對應着一個橢球。
如:
2.投影坐標系
地理坐標系統中經緯度本身不帶單位,度分秒僅僅是一個進制;另外,同樣是1度經度,在不同的緯度帶表示的弧段長是不一樣的,這給面積計算,定量計算等帶來困難;我們日常生活中的地圖及量測空間通常是二維平面,因此在地圖制圖和線性量測時首先要考慮把曲面轉化為平面,投影坐標系統就是鑒於這些問題而被科學家提出。