入行这么多年，还搞不清楚地理坐标和投影坐标？

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@小白创作中心

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CSDN

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在 GIS 领域摸爬滚打多年，却还是会被各种坐标系统绕晕？一看到复杂的参数和转换公式就头大？别担心，其实很多人都和你一样！今天，咱们就来好好聊聊这个让不少人头疼的话题 ——地理坐标和投影坐标。保证让你看完就不再为此烦恼！

一、地理坐标：地球的“天然定位器”

想象一下，地球是一个巨大的球体，而地理坐标就是给这个球体表面上的每一个点都贴上了独一无二的 “标签”。这个标签由经度和纬度组成，就像一对特殊的 “数字密码”。

地理坐标的存在，让我们在全球任何地方，只要知晓经纬度信息，就能轻松确定自己的位置。就好比你在茫茫大海上，定位设备显示你的坐标是南纬 20°，西经 150°，你就知道自己处于南太平洋的某个位置啦。它就像地球自带的 “天然定位器”，是我们认识地球、探索世界的基础。

地理坐标虽好，但有个小麻烦，地球是个球体，而我们日常使用的地图、图纸大多是平面的。怎么把球面上的地理信息准确地 “搬” 到平面上呢？这时候，投影坐标就派上用场了。

投影坐标，简单来说，就是把地球这个球体表面通过一定的数学方法 “展开” 或 “投影” 到一个平面上所得到的坐标系统。这个过程有点像把一个橘子皮剥开摊平，不过橘子皮是有弹性的，而地球表面是不能拉伸变形的，所以在投影过程中，难免会产生一些 “小插曲”，也就是变形。

常见的投影方法有很多种，比如高斯 - 克吕格投影、墨卡托投影等，不同的投影方法适用于不同的场景。

墨卡托投影(Mercator Projection):这是最常见的一种，广泛用于航海和在线地图服务。它让经线成为等间距的平行直线，纬线则为曲线，且越靠近两极，曲线越密集。这种投影让直线航行看起来简单，但代价是面积严重扭曲。
UTM投影(UniversalTransverse Mercator):一种分区投影系统，将地球分为60个纵带，每个带内使用基于墨卡托投影的坐标系统。这种投影在局部区域精度极高，适合大多数陆上应用。
高斯-克吕格投影(Gauss-Krǔger Projection):中国常用的地图投影方式，也是基于横轴墨卡托投影，通过分带减少投影变形，适用于大比例尺地图制作。

投影坐标使用 x、y 坐标来表示位置，单位通常是米。在建筑工程、城市规划等需要精确测量和绘制平面图纸的工作中，投影坐标发挥着巨大作用。例如，工程师在设计一条公路时，就需要根据当地采用的投影坐标系统，精确计算路线的长度、位置等参数。

坐标表示方式：地理坐标用经度和纬度来表示，单位是度；投影坐标则是用 x、y 坐标表示，单位一般是米可以说，一个用角度 “说话”，一个用距离 “比划” 。
应用场景：地理坐标适用于全球范围的定位、导航，以及宏观的地理研究等。比如卫星定位系统、全球气候研究等都离不开地理坐标。而投影坐标更侧重于局部区域的精确测量、地图绘制、工程建设等。像城市的土地规划、建筑施工图纸等，都基于投影坐标。
变形情况：地理坐标是基于地球球体表面，不存在投影变形问题，能真实反映地球表面的地理信息。但投影坐标由于将球体投影到平面，或多或少都会产生变形，不同投影方法对面积、形状、距离和方向的变形影响各不相同。