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坐标系统和映射的关键概念

地图制作的艺术和科学是不断变化的。相关的概念、最佳实践和术语偶尔会令人混淆(例如,大地水准面、椭球面、基准面、坐标系、投影等)。如何才能将现实世界中的位置转化为坐标,然后转化为地图呢?

高层次的目标——从地点开始,以你可以在地图上绘制的坐标结束,或者反过来——是通过一个坐标系统(也称为坐标参考系统)来实现的。一个带有坐标的坐标系足以唯一地识别地球上的一个点。例如,Safe Softw亚搏在线are在UTM10N/WGS84坐标系中接近(510359E, 5442815N)。仅这个概念就包含了大量的信息。

第一个概念:模拟地球

如果你一开始就假设世界是平的,然后试图在大范围内绘制地图,那是行不通的。地球的曲率阻碍了测量角度和长度的相加。典型的策略是将地球近似为一个符合您的数据的椭球(扁平球体)(无论它是一个国家、大陆或整个世界)。在上面的例子中,WGS84椭球面宽6378,137米,高6356,752.3142米。一个更精确的策略是使用大地水准面,这是地球上的一个光滑表面,大致相当于“海平面”的概念。

第二个概念:将模型与地球绑定

下一个挑战是将坐标(通常是所选椭球面的纬度、经度和高度)与实际位置关联起来。有很多方法可以做到这一点(例如,咨询GPS接收器或寻找附近的测量纪念碑)。一个基准点扩展了地球的模型,而这一切都需要其他的东西来完成。再次回到这个例子,WGS84数据是由美国国防部全球定位系统站在世界各地的位置定义的,通常是全球定位系统设备默认报告的。

第三个概念:扁平化

最后一个(可选的)概念是将地图变平。同样,有许多选择(称为投影)允许你绘制,例如,纬度/长度和北纬/东经之间的米。将地图压平会增加失真,但您可以选择在或大或小的程度上保留重要属性的投影,包括面积、距离、方向、形状和比例。我们的示例使用UTM10N投影,它是“通用横向墨卡托”投影家族的一部分。