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地理空间参照系

 

空间参照系

空间参照系(Space Reference System,SRS)是用来描述几何的定义空间的参照系。空间参照系至少定义一下内容:

  • 基础坐标的测量单位(度,米等)
  • 最大坐标值和最小坐标值(也称为边界)
  • 缺省线性测量单位
  • 数据类型,平面数据还是椭球体数据
  • 用于将数据转换为其他SRS的投影信息

空间标识符

每个空间参照系都有一个标识符,称为空间参照系标识符(Spatial Reference Identifier,SRID)。下面是常用的几种SRID。

  • SRID=0

    缺省空间参照系的数据默认使用笛卡尔空间参照系。笛卡尔空间参照系的标识符是0。平面上的任何一点均可用一堆的x和y坐标来定义。 x和y的取值范围是[-1000000,1000000] 。

  • SRID=4326

    4326空间参照系是最常用的坐标参照系。WGS 84(World Geodetic System 84)是标准的提供地球的球面参考面的坐标系。WGS 84的坐标原点是地球的质心,精度可到米。单位是度。经度坐标范围是[-180,180]。维度坐标范围是[-90,90]。WGS 84是球形地球的空间参照系。(其实这就是地球最常用的经纬度坐标,中学时期地理课上有讲过)。EPSG代码是4326。GPS地图,bing map等主流地图都使用4326。

  • SRID=100004326

    WGS 84平面使用的是等矩形投影。此投影方法会使长度、面积和其他计算项失真。例如SRID 4326和SRID 1000004326中,在赤道上,1度经度大约为111km。在SRID 4326中,在80度北纬上,1度经度大约是19km;但是,SRID 1000004326却将所有维度上的1度经度均视为111km。SRID 1000004326中的长度失真量相当大。失真系数达到了10或更大一失真系数会根据几何相对于赤道的位置而变化。因此,SRID 1000004326不能用于计算距离和面积。此参照系只能用于关系谓语,如st_contains,st_touches,st_covers等。WGS 84平面的缺省测量单位是度,是平面地球类型的空间参考系。

  • SRID=3857

    伪墨卡托投影(Pseudo-Mercato),也称为球体墨卡托、Web Mercator。3857是基于墨卡托投影的,把WGS84坐标系投影到正方形。WGS84是基于椭球体,但是伪墨卡托投影把坐标投影到球体上会导致两级失、失真变大,但是却更容易计算,同时也切掉了南北85.051129度以上的地区。伪墨卡托适用于显示数据,但是不适用于存储数据。一般用伪墨卡托显示,4326存储。srid为3857的epsg的代码也是3857。伪墨卡托最初是由Google提出的,当时已经是web map的事实标准,但是没有被分配EPSG代码。因此,大家普遍适用EPSG:900913,谷歌的数字变形来代表伪墨卡托投影,后来被分配了EPSG:3785的代码,没过多久又改成3857一直沿用至今。

墨卡托投影

墨卡托投影,是正轴等角圆柱投影。由荷兰地图学家墨卡托(G.Mercator)于1569年创立。假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球,按等角条件,将经纬网投影到圆柱面上,将圆柱面展为平面后,即得本投影。墨卡托投影在切圆柱投影与割圆柱投影中,最早也是最常用的是切圆柱投影。——来源科普中国

在数据库之间移动数据或者将数据转换为其他空间系时,空间参照系(投影,坐标系)必须跟着数据一起移动。

02坐标系

02坐标系的全称是GCJ-02,是由中国国家测绘局制定的地理信息系统的坐标系统。它是一种对经纬度数据的加密算法,即加入随机的偏差。国内出版的各种地图系统(包括电子形式),必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。 火星坐标系是在GSP原始定位数据的基础上经过加密算法加密之后的定位数据所属坐标系,GSP原始定位数据所属坐标系叫WGS-84坐标系,WGS-84坐标系是美国国防制图局于1984建立的世界大地坐标系(World Geodetic System)的简称,处于安全考虑,我国国家测绘局规定国内必须对原始GSP数据进行加密,加密之后的坐标系就是GCJ-02坐标系,又叫火星坐标系。——来源网络

CGCS2000坐标系

CGCS2000坐标系是我国建立的大地坐标系,类似于WGS-84坐标系,是原始坐标系。

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