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如何进行精确地理坐标系统转换与投影变换地理坐标系统转换与投影变换是地理信息系统（GIS）中非常重要的一项技术。
它涉及到将地球表面上的点的经纬度坐标转换成平面坐标或者将平面坐标转换成经纬度坐标的过程。
本文将介绍如何进行精确的地理坐标系统转换与投影变换。
一、地理坐标系统转换的基本原理地理坐标系统转换是指将经纬度坐标转换成平面坐标或者将平面坐标转换成经纬度坐标的操作。
转换的基本原理是通过数学模型来描述地球的形状，借助于大地测量学的方法来建立坐标系统之间的转换关系。
常见的地理坐标系统包括大地坐标系统（经纬度坐标）、投影坐标系统（平面坐标）等。
地理坐标系统转换通常涉及到椭球体参数的确定、大地基准面的选择、椭球投影的建立以及坐标转换方程的推导等一系列计算过程。
其中，椭球体参数主要包括长半轴、短半轴和扁率等指标，大地基准面的选择则决定了坐标的零点位置，椭球投影是将地球表面的点投影到平面上的方法，坐标转换方程是进行坐标转换的数学关系。
二、投影变换的基本原理投影变换是地图制图中必不可少的一步，它可以将三维地球表面上的点映射到二维平面上，从而形成平面地图。
由于地球的形状是一个不规则的椭球体，所以在进行投影变换时需要选择合适的投影方式，以保证投影地图与真实地球表面的空间关系尽可能接近。
常见的投影方式有等经纬度投影、圆柱投影、圆锥投影等。
其中，等经纬度投影保持了地球表面上的每一个点的经纬度不变，得到的地图通常被称为经纬度网格地图；圆柱投影则将地球表面投影到一个圆柱体上，再将该圆柱体展开为一个平面，得到的地图通常被称为柱面投影地图；圆锥投影则将地球表面投影到一个圆锥体上，再将该圆锥体展开为一个平面，得到的地图通常被称为锥面投影地图。
在进行投影变换时，还需要考虑投影中心的选择、投影比例尺的确定、地图变形的控制等问题。
投影中心的选择决定了地图的中心点，投影比例尺的确定决定了地图的缩放比例，地图变形的控制则是为了尽可能减少投影过程中产生的误差。
地理坐标系与投影坐标系的转换方法与应用实例地理坐标系和投影坐标系是地图制图中常见的两种坐标系统。
地理坐标系使用经纬度来表示地球上的位置，而投影坐标系将三维地球表面投影到二维平面上。
在本文中，我们将探讨地理坐标系与投影坐标系之间的转换方法以及它们的应用实例。
一、地理坐标系的转换方法地理坐标系使用经度（longitude）和纬度（latitude）来表示地球上的位置。
经度表示东西方向上的位置，纬度表示南北方向上的位置。
经度的取值范围为-180度到180度，纬度的取值范围为-90度到90度。
地理坐标系与投影坐标系之间的转换需要采用数学模型。
目前常用的转换方法有：1. 艾尔伯斯等角投影法（Albers Equal-Area Conic Projection）该方法适用于大片区域的地图，可以保持地图上不同区域的面积比例。
转换时，需要指定标准纬线和两个标准经线。
通过投影公式，将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
2. 等距投影法（Equidistant Projection）该方法适用于需要保持地图上不同位置之间的距离比例的情况。
转换时，需要指定中央子午线和标准纬线。
通过投影公式，将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
3. 麦卡托投影法（Mercator Projection）这是一种常见的投影方法，用于将地球表面投影到平面上。
然而，麦卡托投影会在高纬度地区产生面积扭曲的问题。
转换时，需要指定标准经线。
通过投影公式，将地理坐标系中的经纬度转换为投影坐标系中的x和y坐标。
二、投影坐标系的应用实例投影坐标系在地图制图中有广泛的应用。
以下是几个应用实例：1. 地图测量和导航投影坐标系可以将地球表面上的位置转换为平面上的坐标，从而实现地图测量和导航功能。
航空和航海领域广泛使用投影坐标系来确定位置和航向。
此外，GPS导航系统也使用投影坐标系来实现导航功能。
2. 地图叠加和分析投影坐标系可以实现不同地图的叠加和分析。
测绘技术中的经纬度坐标转换与投影变换方法导语：测绘技术是一门研究地理空间数据获取、处理和应用的学科，而经纬度坐标转换与投影变换是其中关键的基础工作。
本文将介绍测绘技术中的经纬度坐标转换与投影变换方法，并探讨其应用场景和意义。
一、经纬度坐标转换方法经纬度坐标是地球表面上点的地理位置的度量，可以用来表示地球上任何位置。
在测绘技术中，经纬度坐标转换是将地球表面上的经纬度坐标转换为实际位置的过程。
1. 大地水准面坐标转换大地水准面坐标转换是将地球上某点的经纬度坐标转换为大地高（海拔高程）和大地水准面上的坐标。
这种转换方法常用于地形测绘和天文测量等领域，以便更准确地描述地球表面上点的位置。
2. 地心经纬度坐标转换地心经纬度坐标转换是将地球上某点的地心经纬度坐标转换为大地坐标系（如WGS84坐标系）的坐标。
这种转换方法常用于卫星导航和地球物理勘探等领域，以便准确定位和定量研究地球的物理属性。
3. 地心直角坐标转换地心直角坐标转换是将地心经纬度坐标转换为地心直角坐标系的坐标。
这种转换方法常用于地震研究和地质构造分析等领域，以便表示地球内部物理过程的分布和变化。
二、投影变换方法投影变换是将地球表面上的经纬度坐标转换为平面坐标的过程，常用于制作地图和进行地理信息系统分析。
1. 地心投影地心投影是将地球表面上的经纬度坐标通过某种数学模型映射到一个平面上。
常见的地心投影包括等面积投影、等角投影和等距投影等，它们分别满足保持面积、角度和距离的特性。
地心投影具有广泛的应用，可以用于制图、地理信息系统和导航定位等领域。
2. 质量质心投影质量质心投影是将地球表面上的经纬度坐标通过质量质心的概念映射到一个平面上。
这种投影方法通过考虑地球的质量分布来实现投影，常用于地球形状和引力场研究等领域。
质量质心投影在准确测量地球形状和重力场中具有重要作用。
三、应用场景和意义经纬度坐标转换与投影变换方法在测绘技术中具有重要的应用场景和意义。
地图投影与大地坐标转换的算法与原理地图投影和大地坐标转换是地理信息系统中非常重要的技术，它们在地图绘制和坐标转换方面起着关键作用。
本文将介绍地图投影和大地坐标转换的算法和原理。
一、地图投影的概念和分类地图投影是将三维的地球表面投影到二维的平面上，以便能够在地图上进行测量和分析。
不同的地图投影会导致地球的形状、方位、距离和面积等属性的失真。
根据投影方式和目的不同，地图投影可以分为等角投影、等积投影、等距投影和方位投影等。
1. 等角投影等角投影是保持地球表面上任意点的角度不变，但其他属性如形状、面积、距离等可能会被失真。
常见的等角投影有兰勃托投影、阿尔伯斯投影等。
2. 等积投影等积投影是保持地球上的面积比例不变，但形状、方位和距离等可能会失真。
常见的等积投影有兰勃托正投影、莫勒魏德投影等。
3. 等距投影等距投影是保持地球上两点之间的距离比例不变，但形状、面积和方位等可能会失真。
常见的等距投影有墨卡托投影、圆柱投影等。
4. 方位投影方位投影是保持地球表面上某一点与另一点之间的方向不变，但其他属性如形状、面积、距离等可能会失真。
常见的方位投影有萨然投影、极射正投影等。
二、地图投影的算法地图投影是一种复杂的数学算法，它需要考虑地球的形状、椭球体参数、投影方式等因素。
常见的地图投影算法包括：1. 度带投影算法度带投影算法是将地球表面划分为若干个纬度带，然后分别对每个纬度带进行投影。
这种算法适用于规模较小、区域较狭窄的地图。
2. 椭圆投影算法椭圆投影算法是将地球视为一个椭球体，通过椭圆的数学模型进行投影。
这种算法适用于较大尺度的地图和全球地图。
3. 非线性投影算法非线性投影算法是将地球表面分割为小区域，然后在每个小区域内使用不同的投影方式进行投影。
这种算法可以用于处理地球表面复杂的形状和地形特征。
三、大地坐标转换的原理和方法大地坐标转换是将球面坐标（通常是地理坐标）转换为平面坐标（如UTM坐标）或相反的过程。
如何进行地理坐标系与投影坐标系的转换地理坐标系与投影坐标系的转换在地图制作和导航系统中，经常需要进行地理坐标系和投影坐标系之间的转换。
地理坐标系是以地球为参照物，采用经度和纬度来表示地点位置的一种坐标系统。
而投影坐标系则是将地球表面映射到平面上，以便更方便地绘制地图。
下面将介绍一些常见的地理坐标系与投影坐标系的转换方法。
1. 地理坐标系与平面坐标系的转换地理坐标系通常采用经度和纬度来表示地点位置，其中经度是指从本初子午线到目标点的弧长，纬度是指从赤道到目标点的弧长。
而平面坐标系通常将地球表面映射为平面，使得地图上的距离可以直接测量。
进行地理坐标系到平面坐标系的转换，需要采用投影方法。
常见的投影方法有墨卡托投影、兰勃特投影、等距圆锥投影等。
其中，墨卡托投影是一种在大地图制作中广泛使用的投影方法。
它将地球表面划分为无限多的正方形格子，并将每个格子都映射为平面上的正方形。
通过计算地球表面上某一点的经纬度值，可以将其转换为平面坐标系中的坐标。
2. 投影坐标系与地理坐标系的转换在某些应用中，需要将平面坐标系的坐标转换为地理坐标系的经纬度值。
这时，可以采用反向的投影方法进行转换。
以墨卡托投影为例，墨卡托投影将地球表面的经纬度网格映射为平面网格，每个正方形格子在平面上的位置可以通过经纬度来确定。
因此，当已知平面坐标系中的点坐标时，可以通过逆向计算得到对应的经纬度值。
在计算机程序中，可以通过逆墨卡托投影公式来实现投影坐标系到地理坐标系的转换。
该公式可以根据平面坐标系中点的坐标，逆向计算出对应的经度和纬度值。
通过该逆向转换，可以将平面坐标系中的点转换为地理坐标系中的点。
总结起来，地理坐标系与投影坐标系之间的转换是地图制作和导航系统中常见的操作。
地理坐标系与平面坐标系之间的转换可以通过投影方法来实现，而投影坐标系与地理坐标系之间的转换可以通过逆投影方法来实现。
熟练掌握这些转换方法，对于地图制作和导航系统的设计与开发非常重要。
如何进行地理坐标转换和投影变换地理坐标转换和投影变换是地理信息系统 (Geographic Information System, GIS) 中非常重要的概念和技术。
它们在各种地图制作、地理空间分析和空间数据处理任务中起到了核心作用。
本文将介绍地理坐标转换和投影变换的基本原理和常用方法。
一、地理坐标转换1. 简介地理坐标转换是将一个地理位置点的坐标从一种坐标系统转换到另一种坐标系统的过程。
在地理信息系统中，常见的地理坐标系统有经纬度坐标系统 (WGS84)和投影坐标系统 (UTM) 等。
由于不同坐标系统间的坐标表示方式不同，因此需要进行坐标转换。
2. 原理地理坐标转换的原理是通过数学运算将坐标从一个坐标系统转换到另一个坐标系统。
这需要考虑坐标轴的旋转、尺度变换和坐标原点的平移等因素。
通常使用的方法有三参数法、七参数法和分区法等，根据不同的坐标系统和需求选择合适的方法。
3. 方法地理坐标转换的方法有多种，其中最常见的是使用地理坐标转换软件，如ArcGIS、QGIS等。
这些软件可以通过设置坐标系统和输入需转换的坐标来完成转换工作。
另外，也可以通过编程语言如Python中的库，如pyproj来实现地理坐标转换。
二、投影变换1. 简介投影变换是将地球表面的三维地理坐标转换为平面坐标的过程，也被称为地理坐标投影。
这是由于地球是一个三维椭球体，而平面地图是一个二维平面，因此需要将地球表面上的点投影到一个平面上。
2. 原理投影变换的原理是通过将地球椭球体投影到一个平面上，从而将三维地理坐标转换为二维平面坐标。
常见的投影方法有等距圆柱投影、等角圆锥投影和等面积投影等。
每种投影方法都有其特点和适用范围，根据需求选择合适的投影方法。
3. 方法投影变换的方法有多种，其中最常用的是使用地理信息系统软件进行投影变换，如ArcGIS、QGIS等。
这些软件提供了多种投影方法和参数设置，可以根据需求进行选择。
此外，也可以使用编程语言中的库，如Python中的proj4库进行投影变换。
地理坐标系转换为投影坐标系的方法地理坐标系（Geographic Coordinate System）是地球上用于定位点位置的坐标系统，通过经纬度来确定地球上任意一个点的位置。
投影坐标系（Projected Coordinate System）是在地理坐标系基础上通过数学变换将地球的曲面投射到平面上，以方便测量和空间分析。
在地理信息系统（GIS）中，地理坐标系常常需要转换为投影坐标系，以便进行测量、分析和地图制图等操作。
1.转换方法的选择：在进行地理坐标系转换为投影坐标系之前，需要先确定所需转换的投影坐标系的类型和参数。
投影坐标系的选择通常基于使用需求和地理区域。
例如，选择等距柱面投影、兰勃托投影、横轴墨卡托投影等不同类型的投影坐标系。
2.坐标转换过程：坐标转换的过程主要包括两个步骤：大地坐标系到空间直角坐标系的转换，以及空间直角坐标系到投影坐标系的转换。
(1)大地坐标系到空间直角坐标系的转换：大地坐标系是基于地球的椭球面建立的，常见的大地坐标系有经纬度坐标系和大地坐标系，转换时需要确定大地椭球模型和大地基准面。
(2)空间直角坐标系到投影坐标系的转换：空间直角坐标系是基于地球的空间直角坐标系，通常使用XYZ三维坐标表示，投影坐标系则将三维坐标投影到平面上。
转换时需要确定投影算法和投影参数。
3.常见的地理坐标系转换方法：(1)地理坐标系转换为高斯-克吕格投影坐标系：高斯-克吕格投影是常见的投影坐标系，广泛应用于中国和其他国家的大部分区域。
转换过程中需要使用高斯-克吕格投影算法和参数。
(2)地理坐标系转换为UTM（通用横轴墨卡托）投影坐标系：UTM投影是在全球范围内广泛应用的坐标系统，将地球分为60个投影区，每个投影区使用不同的投影参数。
转换过程中需要确定所在的UTM 投影区和相应的参数。
(3)地理坐标系转换为其他特定投影坐标系：根据不同的需求和地理区域，还可以选择其他特定的投影坐标系进行转换，如等距柱面投影、兰勃托投影、斯蒂芬森投影等。
如何进行地理坐标系统及投影变换的处理与转换地理坐标系统及投影变换的处理与转换地理坐标系统（Geographic Coordinate System，GCS）是用于在地球上确定位置的一种坐标系统。
投影变换是将地球上的三维空间转换为二维平面地图的过程。
在地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和地图制作中，地理坐标系统和投影变换扮演着重要的角色。
本文将介绍如何进行地理坐标系统及投影变换的处理与转换。
一、地理坐标系统的处理与转换1. 地理坐标系统的构成地理坐标系统由经度和纬度组成。
经度表示一个点在东西方向上的位置，范围为[-180°, 180°]；纬度表示一个点在南北方向上的位置，范围为[-90°, 90°]。
经、纬度用度（°）、分（'）、秒（''）表示。
2. 地理坐标系统的转换地理坐标系统的转换主要涉及经纬度的度分秒之间的转换。
将度分秒转换为度的方法是，将分除以60，将秒除以3600，然后分别加到度上。
将度转换为度分秒的方法是，将度的小数部分乘以60得到分，将分的小数部分乘以60得到秒。
3. 地理坐标系统的处理地理坐标系统的处理包括坐标的存储、计算和表示等。
在计算中，需要将经纬度转换为弧度，以便进行几何运算。
在表示中，可以使用度分秒表示坐标，也可以使用十进制度表示坐标。
二、投影变换的处理与转换1. 投影变换的原理地球是一个近似于椭球体的三维曲面，而地图是一个二维平面。
投影变换的目的是将地球上的三维空间投影到一个平面上，以便制作地图。
常用的投影方法有圆柱投影、圆锥投影和平面投影等。
2. 投影变换的选择选择合适的投影方法取决于研究区域的范围和形状，以及需要保留的地图属性。
不同的投影方法可能会导致形状变形、面积变形或角度变形等问题。
在选择投影方法时，需要对地图制作的需求进行评估，并权衡各种因素。
如何进行地理坐标系与投影坐标系的转换地理坐标系与投影坐标系的转换是地理信息系统（GIS）领域中一个重要的话题。
在GIS中，地理坐标系用经度和纬度表示地球上的位置，而投影坐标系则通过将地球的曲面投影到平面上来表示。
本文将从基础概念开始，介绍如何进行地理坐标系与投影坐标系之间的转换。
一、地理坐标系与投影坐标系的基本概念地理坐标系是基于地球的椭球体来定义的，通过经度（Longitude）和纬度（Latitude）来表示地球上的位置。
经度是指从地球中心引出的经线，在东经0度和西经0度之间取值，范围为-180度到180度；纬度是指从地球中心引出的纬线，在赤道和两极之间取值，范围为-90度到90度。
投影坐标系是将地球的曲面投影到平面上来表示地球上的位置，使得较大范围的地理信息能够在平面上得到合理的表示。
投影坐标系是二维的，使用直角坐标系来表示地球上的位置。
常见的投影方式有墨卡托投影、等经纬度投影、兰伯特等角投影等。
二、地理坐标系到投影坐标系的转换方法在GIS中，经常需要将地理坐标系转换为投影坐标系，以适应不同的应用需求。
下面介绍几种常见的转换方法。
1. 坐标参照系统（Coordinate Reference System，简称CRS）的设定CRS是地理信息数据的基础，它定义了地理坐标系和投影坐标系之间的关系。
在进行转换之前，首先需要确定数据使用的CRS。
2. 数据预处理在转换之前，需要对待转换的数据进行预处理。
这包括检查数据质量、确定数据坐标系，并进行必要的数据清洗和转换。
3. 地理坐标系到投影坐标系的转换转换地理坐标系到投影坐标系可以通过数学计算来实现。
通过使用已知的转换公式和参数，将经纬度坐标转换为直角坐标。
4. 空间插值和逆变换进行地理坐标系到投影坐标系的转换后，往往需要进行空间插值或逆变换来处理不同投影坐标系之间的差异。
空间插值方法可以校正因投影而引入的形变和失真。
三、常见的地理坐标系与投影坐标系的转换工具在实际应用中，有许多工具可以用来进行地理坐标系与投影坐标系的转换。
如何进行地理坐标转换与地图投影地理坐标转换和地图投影在地理信息系统（GIS）中扮演着重要的角色。
地理坐标转换是将不同坐标系统下的地理数据相互转换，以便在不同的地图上进行分析和可视化。
而地图投影则是将三维地球表面投射到二维地图上，以满足人们对地球表面的可视化需求。
下面将介绍如何进行地理坐标转换和地图投影。
1. 地理坐标转换地理坐标转换是将一个坐标系统下的地理位置转换为另一个坐标系统下的地理位置。
在进行转换之前，首先要了解地理坐标的表示方法。
常见的地理坐标表示方法有经纬度和UTM坐标。
经纬度坐标是最常见的地理坐标表示方法，以经度和纬度的方式表示地理位置。
经度表示地球上某一点东西方向的角度，范围为-180°~180°，东经为正，西经为负。
纬度表示地球上某一点南北方向的角度，范围为-90°~90°，南纬为负，北纬为正。
例如，北京的经纬度坐标为39.9042°N, 116.4074°E。
UTM坐标（通用横轴墨卡托投影）是一种将地球表面划分为若干个横向条带的坐标系统。
每个条带以特定的经线为中央经线，以米为单位表示地理位置。
与经纬度坐标相比，UTM坐标更适合进行精确的地理数据分析和计算。
在进行地理坐标转换时，可以使用专业的地理信息软件如ArcGIS或QGIS等，也可以使用开源的库如proj4来编程实现。
这些软件和库提供了各种地理坐标系统的参数和转换算法，能够满足不同地理坐标转换的需求。
2. 地图投影地球是一个球体，二维地图是将地球表面展示在一个平面上。
由于球体的表面无法完全展开在平面上而不产生形状、距离或面积上的失真，所以需要通过地图投影将球体表面投影到平面上。
地图投影有很多种方法，每种方法都有不同的优缺点和应用范围。
常见的地图投影方法有圆锥投影、圆柱投影和平面投影等。
圆锥投影是将地球表面的一部分用一个射线投射到圆锥上，再将圆锥展开成平面。
这种投影方法适用于展示比较大范围的地理区域。
地理坐标系统和投影变换基础知识一、理论知识和背景介绍GIS处理的是空间信息，而所有对空间信息的量算都是基于某个坐标系统的，因此GIS中坐标系统的定义是GIS系统的基础，正确理解GIS中的坐标系统就变得尤为重要。
坐标系统又可分为两大类：地理坐标系统、投影坐标系统。
本文就对坐标系和投影及其在ArcGIS桌面产品中的应用做一些简单的论述。
GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
1、地球椭球体(Ellipsoid)众所周知我们的地球表面是一个凸凹不平的表面，而对于地球测量而言，地表是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。
假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。
地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。
因此就有了地球椭球体的概念。
地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。
f =（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。
由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。
因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。
ArcGIS(ArcInfo)桌面软件中提供了30种地球椭球体模型；常见的地球椭球体数据见下表：椭球名称年代长半径扁率附注德兰勃1800 6 375 653 1:334.0 法国瓦尔别克1819 6 376 896 1：302.8 俄国埃弗瑞斯特1830 6 377 2761：300.801英国艾黎1830 6 376 5421：299．3 英国贝塞尔1841 6 377 3971：299．152 德国克拉克1856 6 377 8621：298．1英国克拉克1863 6 378 2881：294．4 英国克拉克1866 6 378 2061：294．978英国克拉克1880 6 378 2491：293．459 英国日丹诺夫1893 6 377 717 1：299．7俄国赫尔默特1906 6 378 1401：298．3 德国海福特1906 6 378 283 1：297.8美国赫尔默特1907 6 378 2001：298．3德国海福特1910 6 378 3881：297．01942年国际第一个推荐值热海景良1933 6 376 918 1：310．6日本川烟辛夫1935 6 377 0871：304．0日本克拉索夫斯基1940 6 378 2451：298.3苏联柯洛柯夫1955 6 378 2031：298.3苏联霍夫1956 6 378 2701：297.0美国WGS1960 6 378 1561：298.3美国国防部1960年世界大地坐标系弗希尔1960 6 378 1601：298.329美国凡氏（C一5）1965 6 378 1691：298.25美国施密森天文台美国施密森凡氏（C一5）1966 6 378 165 1：298.25天文台对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。
地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道；过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。
以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统(A geo graphic coordinate system (GCS) uses a three dimensional spherical surface to define locations on the earth. A GCS includes an angular unit of measure, a prime meridian, and a datum (based on a spheroid).)。
可以看出地理坐标系统是球面坐标系统，以经度/维度（通常以十进制度或度分秒(DMS)的形式）来表示地面点位的位置。
地理坐标系统以本初子午线为基准（向东，向西各分了1800）之东为东经其值为正，之西为西经其值为负；以赤道为基准（向南、向北各分了900）之北为北纬其值为正，之南为南纬其值为负。
地表任意位置的坐标值可由图1表达：图1 地理坐标系统2、大地基准面（Geodetic datum）大地基准面（Geodetic datum），设计用为最密合部份或全部大地水准面的数学模式。
它由椭球体本身及椭球体和地表上一点视为原点间之关系来定义。
此关系能以6个量来定义，通常（但非必然）是大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线偏差之两分量及原点至某点的大地方位角。
让我们先抛开测绘学上这个晦涩难懂的概念，看看GIS系统中的基准面是如何定义的，GIS中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义，转换通过相似变换方法实现，具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。
假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴，Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴，那么自定义基准面的7参数分别为：三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角；最后是比例校正因子，用于调整椭球大小。
那么现在让我们把地球椭球体和基准面结合起来看，在此我们把地球比做是“马铃薯”，表面凸凹不平，而地球椭球体就好比一个“鸭蛋”，那么按照我们前面的定义，基准面就定义了怎样拿这个“鸭蛋”去逼近“马铃薯”某一个区域的表面，X、Y、Z轴进行一定的偏移，并各自旋转一定的角度，大小不适当的时候就缩放一下“鸭蛋”，那么通过如上的处理必定可以达到很好的逼近地球某一区域的表面。
因此，从这一点上也可以很好的理解，每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体（IAG75）建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。
WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
克拉索夫斯基(Krassovsky)、1975地球椭球体（IAG75）、WGS1984椭球体的参数可以参考常见的地球椭球体数据表。
椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面。
地球椭球体和基准面之间的关系以及基准面是如何结合地球椭球体从而实现来逼近地球表面的可以通过图2一目了然。
图2 基准面定义椭球体拟合地表某一区域表面3、投影坐标系统（Projected Coordinate Systems ）地球椭球体表面也是个曲面，而我们日常生活中的地图及量测空间通常是二维平面，因此在地图制图和线性量测时首先要考虑把曲面转化成平面。
由于球面上任何一点的位置是用地理坐标（λ，φ）表示的，而平面上的点的位置是用直角坐标（χ，у）或极坐标（r，）表示的，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。
这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，就是地图投影方法。
接下来首先让我们来看看ArcGIS产品中对于北京54投影坐标系统的定义参数：Projection: Gauss_KrugerParameters:False_Easting: 500000.000000False_Northing: 0.000000Central_Meridian: 117.000000Scale_Factor: 1.000000Latitude_Of_Origin: 0.000000Linear Unit: Meter (1.000000)Geographic Coordinate System:Name: GCS_Beijing_1954Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)Datum: D_Beijing_1954Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.300000000000010000从参数中可以看出，每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate Sys tem（地理坐标系统）。
那么我们从这一角度上解释一下投影和投影所需要的必要条件：将球面坐标转化为平面坐标的过程便是投影过程；投影所需要的必要条件是：第一、任何一种投影都必须基于一个椭球（地球椭球体），第二、将球面坐标转换为平面坐标的过程（投影算法）。
简单的说投影坐标系是地理坐标系+投影过程。
让我们从透视法（地图投影方法的一种）角度来直观的理解投影，图3。
几何透视法是利用透视的关系，将地球体面上的点投影到投影面（借助的几何面）上的一种投影方法。
如假设地球按比例缩小成一个透明的地球仪般的球体，在其球心或球面、球外安置一个光源，将球面上的经纬线投影到球外的一个投影平面上。
图3 透视法投影示意图投影既然是一种数学变换方法，那么任何一种投影都存在一定的变形，因此可以按照变形性质将投影方法如下分类：等角投影（Conformal Projection）、等积投影（E qual Area Projection）、等距投影（Equidistant Projection）、等方位投影（True-dir ection Projection）四种。
每种投影根据其名称就可以知道其方法保证了数据的那些几何属性，在实际应用过程中应根据需求来选取某种投影。
如果按照投影的构成方法分类又可分为方位、圆柱、圆锥投影三种，在上述三种投影中由于几何面与球面的关系位置不同，又分为正轴、横轴和斜轴三种。
