文档介绍：*
地理空间
地球的表示
地图坐标
GIS投影
第2章 GIS数据的坐标与投影
空间数据坐标与投影
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第1节 地理空间
一、地理空间的定义
空间（Space）在不同的学科有不同的解释。
从物理学角度：空间指宇宙在三个相互垂直方向上所具有的广延性；
从天文学角度：指时空连续体系的一部分；
在地理学上，地理空间指物质、能量、信息的存在在形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续。地理空间上至大气电离层，下至地幔莫霍面，是生命过程活跃的场所，也是宇宙过程对地球影响最大的区域。
空间数据坐标与投影
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——地理信息系统的中空间的概念常用“地理空间” （Geo-spatial）来表述。地理空间被定义为绝对空间和相对空间两种形式。
绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合，它由一系列不同位置的空间坐标值组成；
相对空间是具有空间属性特征的实体的集合，它由实体间的空间关系构成。
空间数据坐标与投影
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地理空间一般包括地理空间定位框架及其所连接的特征实体，地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成。
（即：地理空间依赖空间参照系统来确定）
第1节 地理空间
空间数据坐标与投影
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假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从平均海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面，这就是大地水准面。
空间数据坐标与投影
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坐标参考系统—高程系统
任意水准面
大地水准面
H´A
HA
铅垂线
A
H´B
HB
hAB
空间数据坐标与投影
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坐标参考系统—高程系统
水准原点1985国家高程基准，
1956黄海高程系，米
1950-1956年平均海水面为0米
以1952-1979年青岛验潮站测定的平均海水面作为高程基准面
青岛验潮站
观象山
空间数据坐标与投影
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国家水准原点
空间数据坐标与投影
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三轴椭球体模型，是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型。设椭球体短轴上的半径记为c，它表示从极地到地心的距离；椭球体长轴上的半径和中轴上的半径记为a和b，它们分别是赤道上的两个主轴。
第2节 地球的表示
地球椭球
空间数据坐标与投影
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由于赤道扁率较极地扁率要小得多，因此可假定赤道面为圆形。因此，为便于计算，广泛采用双轴椭球体作为地球形体的参考模型，即用a代替b，双轴椭球体亦称为旋转椭球体。因此上面的方程就变为：
 
旋转椭球体是地球表面几何模型中最简单的一类模型，为世界各国普遍采用作为测量工作的基准。美国环境系统研究所（ESRI）的ARC/INFO软件中提供了多达30种旋转椭球体模型。我国目前一般采用克拉索夫斯基椭球体作为地球表面几何模型。
空间数据坐标与投影