《地理信息系统导论》复习笔记-南京大学

### 《地理信息系统导论》复习笔记概览 #### 一、地理信息系统（GIS）基础知识 **1. 地理坐标系统（Geographic Coordinate System）** - **定义**：地理坐标系统是一种用于参照地球表面空间特征的位置参考系统，主要通过经度与纬度来定义。 - **经度与纬度**：经纬度是地理坐标系统的核心组成部分。 - **经线（Meridian）**：等经度线，从北极到南极；实际上是弧形线；指示真北和真南方向；在两极交汇。 - **纬线（Parallel）**：等纬度线，环绕地球的圆周；与经线垂直。 - **本初子午线（Prime Meridian）**：经过格林威治天文台的经线，纬度为零，是测定其他经度的基础。 - **椭球体（Spheroid/Ellipsoid）**：地球并非完美的球体，而是一个略扁的椭球体。地理坐标系统基于此椭球体模型。 - **大地坐标系（Geodetic Coordinates）**：基于椭球体的坐标系统。 **2. 地图投影（Map Projections）** - **定义**：将地球表面的空间关系转换到平面地图上的数学变换过程。由于地球是曲面而地图是平面，因此所有地图投影都涉及一定程度的变形。 - **常见类型**： - **圆锥投影（Conic Projection）**：使用一个圆锥作为投影面的一种地图投影方式。 - **圆柱投影（Cylindrical Projection）**：使用一个圆柱作为投影面的一种地图投影方式。 - **方位角投影（Azimuthal Projection）**：保持某些准确的方向，使用平面作为投影面。根据不同的性质分为： - **等角投影（Conformal Projection）**：保持角度不变。 - **等距投影（Equidistant Projection）**：保持距离不变。 - **等面积投影（Equivalent Projection）**：保持面积比例不变。 **3. 常用地图投影** - **兰伯特等角圆锥投影（Lambert Conformal Conic Projection）**：一种常用的圆锥投影方式，特别适用于中纬度地区。 - **横轴墨卡托投影（Transverse Mercator Projection）**：广泛应用于地形图制作，尤其适合赤道附近地区。 #### 二、投影坐标系统（Projected Coordinate Systems） - **定义**：基于某种地图投影的平面坐标系统，用于将地球表面的空间位置转换为平面坐标。 - **关键概念**： - **参考椭球体（Reference Spheroid）**：地球的简化模型，用于建立投影坐标系统。 - **中心线（Central Lines）**：包括中央纬线和中央经线，共同定义了地图投影的中心或原点。 - **虚假东向/北向（False Easting/Northing）**：为调整坐标系统的原点而应用的值，改变x/y坐标的读数。 - **标准线（Standard Line）**：投影时保持无变形的特定纬线或经线。 - **主比例尺（Principal Scale）**：与参考椭球体相同的比例尺。 - **比例因子（Scale Factor）**：局部比例尺与参考椭球体比例尺的比值。 - **重投影（Reprojection）**：将空间数据从一个投影坐标系统转换到另一个投影坐标系统的过程。 #### 三、总结 地理信息系统中的地图投影和坐标系统是理解地理空间数据的基础。地理坐标系统通过经度和纬度来定位地球表面的点，而地图投影则通过数学方法将这些三维坐标转换为二维平面坐标。了解不同的地图投影类型及其特点对于选择合适的投影方式至关重要。此外，投影坐标系统为地理空间数据提供了具体的坐标框架，便于进行空间分析和可视化处理。