地球参考坐标系是测绘中最基础也最复杂的问题。GIS中的参考坐标系包括三类:
1、地理坐标系
地理坐标系是对地球而言的参照系,它包括地球椭球体和大地水准面,地球椭球体是可以数学计算的规则几何体,是对地球形状的逼近,然而对于各个国家和地区而言,这个规则几何体不一定能够很好地拟合本地的地形地貌,因此不同国家根据自己的平均海平面的测量结果,建立了大地原点用于将地球椭球体更好地拟合到本国的地形上。
就我国常用的北京54和西安80坐标系而言,北京54采用的是苏联的克拉索夫斯基椭球体+前苏联的普尔科沃大地原点+黄海平均海水面,经过平差计算我国各地坐标;西安80采用的是国际椭球体+西安大地原点+黄海平均海水面。
在AE中可以通过IGeographicCoordinateSystem新建地理坐标系。
2、投影坐标系
投影坐标系是对平面地图而言的参照系,投影是将球面坐标变换到平面坐标的过程,投影的方法有很多,我国常用的是高斯-克吕格投影(比例尺大于1:100万)和Lambert投影(比例尺小于、等于1:100万),有了投影方法之后,就可以在平面上建立各点的经纬度坐标了。
投影方法规定了本初子午线与赤道的交点为原点,此原点坐标为(0°,0°),因而这样的经纬度坐标不便于工程计算,所以投影坐标的有时也叫工程坐标系,工程坐标系保留了投影方法,而将地图原点改为大地原点,大地原点的坐标为(0m,0m),再通过设置偏移量即可将全国坐标变为正。
AE中通过IProjectedCoordinateSystem新建投影坐标系。
3、高程坐标系
高程坐标系是以平均海水面建立的地面点的高度参考系。