PostGIS空間資料庫SRID背景知識 - 地理坐标系（球面坐标系）和投影坐标系（平面坐标系）

背景知識和坐标系有關。

什麼是地理坐标系，什麼是投影坐标系？

參考此文：

<a href="http://www.cnblogs.com/jetz/archive/2005/03/29/127547.html">http://www.cnblogs.com/jetz/archive/2005/03/29/127547.html</a>

1、首先了解地理坐标系（geographic coordinate system），geographic coordinate system直譯為地理坐标系統，是以經緯度為地圖的存儲機關的。

很明顯，geographic coordinate system是球面坐标系統。我們要将地球上的數字化資訊存放到球面坐标系統上，如何進行操作呢？地球是一個不規則的橢球，如何将資料資訊以科學的方法存放到橢球上？

這必然要求我們找到這樣的一個橢球體。這樣的橢球體具有特點：

可以量化計算的。具有長半軸，短半軸，偏心率。

以下幾行便是krasovsky_1940橢球及其相應參數。

然而有了這個橢球體以後還不夠，還需要一個大地基準面将這個橢球定位。在坐标系統描述中，可以看到有這麼一行：

表示，大地基準面是d_beijing_1954。

有了spheroid和datum兩個基本條件，地理坐标系統便可以使用。

完整參數：

2、接下來便是projection coordinate system（投影坐标系統），首先看看投影坐标系統中的一些參數。

從參數中可以看出，每一個投影坐标系統都必定會有geographic coordinate system。

投影坐标系統，實質上便是平面坐标系統，其地圖機關通常為米。

那麼為什麼投影坐标系統中要存在坐标系統的參數呢？

這時候，又要說明一下投影的意義：将球面坐标轉化為平面坐标的過程便稱為投影。

好了，投影的條件就出來了：

a、球面坐标

b、轉化過程（也就是算法）

也就是說，要得到投影坐标就必須得有一個“拿來”投影的球面坐标，然後才能使用算法去投影！

即每一個投影坐标系統都必須要求有geographic coordinate system參數。

3、我們現在看到的很多教材上的對坐标系統的稱呼很多，都可以歸結為上述兩種投影。其中包括我們常見的“非地球投影坐标系統”。

大地坐标（geodetic coordinate）:

大地測量中以參考橢球面為基準面的坐标。地面點p的位置用大地經度l、大地緯度b和大地高h表示。當點在參考橢球面上時，僅用大地經度和大地緯度表示。大地經度是通過該點的大地子午面與起始大地子午面之間的夾角，大地緯度是通過該點的法線與赤道面的夾角，大地高是地面點沿法線到參考橢球面的距離。

方裡網: 是由平行于投影坐标軸的兩組平行線所構成的方格網。因為是每隔整公裡繪出坐标縱線和坐标橫線，是以稱之為方裡網，由于方裡線同時又是平行于直角坐标軸的坐标網線，故又稱直角坐标網。

在1：1萬——1：20萬比例尺的地形圖上，經緯線隻以圖廓線的形式直接表現出來，并在圖角處注出相應度數。為了在用圖時加密成網，在内外圖廓間還繪有加密經緯網的加密分劃短線(圖式中稱“分度帶”)，必要時對應短線相連就可以構成加密的經緯線網。1：2 5萬地形圖上，除内圖廓上繪有經緯網的加密分劃外，圖内還有加密用的十字線。

我國的1：50萬——1：100萬地形圖，在圖面上直接繪出經緯線網，内圖廓上也有供加密經緯線網的加密分劃短線。

直角坐标網的坐标系以中央經線投影後的直線為x軸，以赤道投影後的直線為y軸，它們的交點為坐标原點。這樣，坐标系中就出現了四 個象限。縱坐标從赤道算起向北為正、向南為負；橫坐标從中央經線算起，向東為正、向西為負。

雖然我們可以認為方裡網是直角坐标，大地坐标就是球面坐标。但是我們在一副地形圖上經常見到方裡網和經緯度網，我們很習慣的稱經 緯度網為大地坐标，這個時候的大地坐标不是球面坐标，她與方裡網的投影是一樣的（一般為高斯），也是平面坐标。