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坐标系和映射中的关键概念

地图制作的艺术和科学是不断变化的。相关的概念、最佳实践和术语有时可能令人混淆(例如,大地水准面、椭球面、基准面、坐标系、投影等)。如何将现实世界的位置转换成坐标,然后转换成地图?

高层次的目标——从位置开始,以你可以在地图上绘制的坐标结束,反之亦然——通过一个坐标系统(也称为坐标参考系统)来实现。一个坐标系加上坐标就足以唯一地确定地球上的一个点。例如,Safe Softw亚搏在线are在UTM10N/WGS84坐标系中接近(510359E, 5442815N)。这个概念本身就包含了很多信息。

第一个概念:模拟地球

如果你一开始就假设地球是平的,然后试图在一大片区域内绘制地图,那是行不通的。地球的曲率阻碍了测量,并阻止测量的角度和长度相加。典型的策略是将地球近似为一个椭球体(扁平球体),这个椭球体很好地符合您的数据(无论它是一个国家、大陆还是整个世界)。在上面的例子中,WGS84椭球面宽6378137米,高6356752.3142米。一个更精确的策略是使用大地水准面,它是地球表面的光滑表面,大致相当于“海平面”的概念。

第二个概念:把模型与地球联系起来

下一个挑战是将坐标(通常是纬度、经度和所选椭球面的高度)与实际位置关联起来。有很多方法可以做到这一点(例如,通过咨询GPS接收器或寻找附近的测量遗迹)。基准面扩展了地球模型,并提供了所需的任何其他信息。再次回到这个例子,WGS84基准是由美国国防部全球定位系统(GPS)站点在世界各地的位置定义的,通常是GPS设备默认报告的位置。

第三个概念:扁平化

最后一个(可选的)概念是将地图展开。同样,有许多选择(称为投影)可以让你绘制地图,例如,在以度为单位的纬度和以米为单位的东北方之间。使地图平坦化会增加失真,但是您可以选择保留或多或少重要属性的投影,包括面积、距离、方向、形状和比例。我们的例子使用UTM10N投影,它是“通用横向墨卡托”投影家族的一部分。