选择坐标系统时应使用哪些策略，标准或规则？

61

您使用什么策略，标准或规则来选择坐标系

（a）储存，
（b）分析，以及
（c）显示GIS数据？

（我谦虚地回答有关分水岭分析的相关问题，以此作为（b）中考虑因素的例子。）

需要注意的陷阱是什么？

欢迎链接到您发现在这方面特别有用的网站。

coordinate-system datum

— ub
source

6

我预计会有各种各样的答复，因为该解决方案可能取决于您的GIS应用程序的目标，因此即使已发布其他解决方案，请不要犹豫提供您的答案！

— ub

@Kirk Kuykendall在gis.stackexchange.com/q/10438/664的评论中在Web映射上下文（可以作为对此线程的答复）中指出了一个很好的观点。

— ub

仅当您担心精度时，才使用坐标系。工程师和测量师不使用UTM。

— 杰里

1

@杰里我完全不同意你的观点。工程师和测量师比其他人更关注准确性。这就是为什么在大多数情况下，他们选择使用本地控制点作为其坐标系的原点的原因。但这无关紧要，因为您的答案并未真正讨论如何选择坐标系。

— Devdatta Tengshe 2013年

Jerry，@ Devdatta是正确的，还有其他原因：坐标系的选择也会改变地图的视觉效果，因此，精度远不止于此：我们需要关注地图阅读器如何理解地图输出的意义，受坐标系的强烈影响。但是回到准确性：坐标系统的某些（错误）选择会产生无限量的不准确性，这意味着出于任何目的，您都必须在某种程度上关注准确性。

— Whuber

30

一种。优良作法是在捕获数据的投影中存储数据的版本。重新投影可能是一个有损的过程，拥有原始图像很重要。为了简单起见，我倾向于存储在WGS84中。

b。根据您的软件，您可能需要重新投影为基于仪表的投影，例如UTM。添加了对本机大地测量的支持（PostGIS，SQL Server）。对于栅格分析，最好将数据保持其提供的格式，以避免因插值而丢失数据。

C。Web映射系统已经在球形墨卡托上进行了标准化，并且要覆盖这些图块，它们必须位于此投影中。要在Google地图上叠加矢量，请使用WGS84。如果您不针对Web映射，则通常会有一个标准的本地投影。

— 马修·斯内普
source

4

我接受这个答案，尽管它相对不受欢迎，因为很显然它一个人就认识到存储坐标的格式与如何使用它们进行分析和处理的格式之间的区别。尽管所有其他答案都很有趣且有用（我对它们表示感谢，并已对所有内容都表示赞同），但该问题并未询问投影失真的问题，这似乎是许多答复的重点。

— ub

35

我昨天发现了FlexProjector。它可以交互式地探索各种世界投影，调整其参数，甚至发明新的投影，同时立即在屏幕上显示结果，并附带天梭Indicatrix（尽管我尚不知道它们是近似的还是准确的）。

替代文字

Flex Projector是开源（GPL2）和跨平台（Linux，Mac，Windows），由苏黎世联邦理工学院地图研究所的Bernhard Jenny编写。真是对地理空间专业和社区的绝妙礼物。

— 马特·威尔基
source

1

+1感谢您分享。它非常有用，我们不必太在意Tissot指标的准确性：-)，但是在示例屏幕截图中，它们看起来都像是真正的椭圆，这是一个好兆头。

— Whuber

15

要获得有关世界范围内地图投影几乎所有方面的详细，美观和呈现良好的信息，我不能称赞Carlos Furuti的“地图投影”页面。

大量的信息可能令人生畏，有时甚至会使人惊恐，因此这里有两个值得注意的开始页面让您着迷：使用天梭指示评估和测量失真。下图中的所有圆圈在地面上具有相同的面积和距离。（Matt Perry 在此处生成了一个简短的gdal / ogr脚本，用于生成tissot形状）。其次，请参阅带有缩略图的“投影摘要”表。

天梭墨卡托投影

— 马特·威尔基
source

1

谢谢马特。很好的参考。但是请注意，马特·佩里（Matt Perry）的脚本仅近似于天梭（Tissot）指标。在某些情况下，它给出了严重失真的值。他和卡洛斯·福鲁蒂（Carlos Furuti）似乎都没有注意到，可以使用一个小圆圈（例如10米半径）准确地计算TI，然后围绕它的中心按恒定的大小对其进行缩放以显示在地图上。但是，总的来说，即使是扭曲的表示也是有用的。

— ub

感谢您的注意和更正条例草案。我认为这些主张是表面上的。如何确定一个指标是否有效？

— 马特·威尔基

1

指示字的形状提供了有用的线索。观察那些发生最大扭曲的地方，尤其是那些偏心强的地方。如果它们不再是椭圆形（例如，如果它们开始看起来像香蕉），则可以确定计算无效。天梭指标线是第二阶近似导数的投影的，并且同样地，必须始终是一个完全的椭圆。

— ub

现在，有一个问题要解决：创建准确的天梭

— Indicatrix

13

我们的策略是对a，b和c使用相同的内容。重投影成本很高。

（我们将数据存储，分析和显示为用户最常使用的投影数据-我们的国家UTM区域-或其中一个数据。这是挪威，任何Mercator投影都失真很多。不过，WGS84 / Google投影EPSG：4326 / EPSG：900913是我们需要处理的其他相关问题。

— 重新开始
source

1

雷莱特说了这一切。所有三个投影都使用相同的投影，并且很少更改。使用哪一个？本地投影，这里没有人使用其他东西-在我的情况下是本地横向墨卡托（不是UTM），很少是地理投影。

— jonatr

当您说“对... c使用相同的功能”和“重新投影的成本很高”时，您是在反对使用任何GIS的即时投影功能吗？

— ub

绝对不。但是，如果存在明显的差异，则将数据存储在最常用的投影中是有意义的。

— 转租

9

无需赘述很多细节（可以从前面的答案中提到的一些资源中获得），标准的制图答案是“取决于您的使用和听众”。所有投影都会扭曲以下至少其中之一：形状，区域或方向。例如，如果您的分析需要准确的面积测量，则需要使用保留面积的投影。您的选择还取决于感兴趣的地理区域：是大的（整个地球，整个大陆）还是相对小的（在某些情况下是城市，县甚至地区）。UTM和州平面坐标系（基于预测）在这些地区可能效果很好，但在整个大陆上都没有用。您的听众也很重要，因为他们可能会习惯于观看特定的投影（即使他们不知道），也可能会看到他们期望的特定标准。可以肯定的是，即使您将数据集存储在地理坐标中，我也不建议您使用GC进行实际的制图表达，除非您绝对必须-形状，面积和方向都被扭曲了，而且，由此产生的地图可能很难看。

— 凯西·汉纳福德
source

+1感谢您介绍一些重要的注意事项并解决问题的所有三个部分（a，b和c）。我一直希望看到更多这样的回应。

— ub

8

与Relet和Jonatr一样，我们尽可能使用局部坐标系，在我们的情况下为Albers。我们的推理：

所有坐标系都是任意的。通过坐标系，我们仅表示字母数字系统，通过该字母数字系统可以明确描述地理对象的位置。随意地说，我们的意思是这些系统的开发没有任何魔力……它们是完全人为设计的。其唯一目的是使用户能够明确描述对象在地理空间中的位置。使用什么系统都没有关系：球形（全局参考系统）还是平面（Albers，Lambert，UTM，状态平面等，等等），只要您可以将对象放置在正确的位置即可。

综上所述：

坐标系可让您描述物体的地理位置，

对象的位置很重要

如何描述对象的位置（即坐标）并不重要。

对我们来说，唯一真正的问题是，如果要整合来自各种来源的数据，它们必须全部驻留在同一坐标平面中。由于UTM的理论局限性：

UTM区域在中央子午线的两侧均限制为3°，

超出3°限制的映射会导致无法接受的空中失真

育空地区跨越4个UTM区域...

...一个简单的事实，即我们的用户希望能够：

整合各种空间数据

创建跨越多个UTM区域的地图

...但是不要对实际坐标有所顾忌，我们已经为Ubers放弃了UTM。

仪器在制定这个标准是“标准在不列颠哥伦比亚省使用地图投影的环境，土地资源，文化和遗产清单部和公园和省森林为数字数据工作组资源清查委员会” （链接）（怎么样的那一个笨拙的标题？:)

— 马特·威尔基
source

1

那是一个很棒的笨拙标题。

— 转租

您关于“所有坐标系都是任意的”的主张似乎在大多数关于投影的现代文献中不成立，这表明了如何选择投影以在预期分析的变形效果之间实现最佳平衡。。似乎也暗示几乎所有的投影都适合任何作品，从温和的角度来说，这是一种非常规的立场。我是否可能误解了您在这里说的话？

— ub

@whuber：这里的“任意”一词旨在传达这样的思想，即我们人类正在将一种精神建构强加于那里的现实。例如，如果我们使用基数为12的数字系统，则坐标系将完全不同，但也可以描述整个世界。我绝不是要暗示使用哪个系统都没有关系。实际上，选择coord-sys通常是最基本的决定。

— 马特·威尔基

这样做的中心点在于，在Albers和UTM中查询相同的位置会产生不同的数字，但是相对于其他位置的位置是如此相似，以致于使差异变得毫无意义。同样，Albers和UTM之间比较的面积和距离计算也足够接近，因此在此范围内差异可以视为统计噪声。（我们通常处理成千上万公里的功能：公园，游戏管理区等）

— matt wilkie 2010年

谢谢你的澄清。您对坐标系的宽泛视野虽然正确，但似乎忽略了以下事实：许多计算仅在某些坐标系中才可能进行，或者在某些系统中效率更高。因此，即使某些系统可能以适当的精度定位点，它们也无法以任何方式描述我们如何平等地推理世界。（例如，基数12没什么区别，但预测的与地理的影响却没有。）这也许可以解释为什么选择一个坐标系是一个重要的决定并不矛盾。

— whuber

5

我早些时候在qgis论坛上回答了一个not :)不相关的问题...

这取决于您使用的CRS。所有坐标系都以一种或另一种方式扭曲现实。他们要么扭曲图形描绘，以便对“较小”区域进行局部测量和更精确测量，要么扭曲测量结果，以使我们喜欢所看到的。像在美国48一样，白化油是美国的常见“图片”，其加拿大边境曲线优美，缅因州比德克萨斯州大，曲线很好地位于中西部某处。但是，存在一个相对较小的区域（在中心），可以精确地进行测量。UTM和Stateplane是为美国制造的，可以进行本地化并进行准确的测量。是的，除非您使用3d测量来构建对象，否则大地测量将始终与对象长度不同。我对qgis测量方法不熟悉，但是您希望使用大地测量作为准确的测量方法。它会最接近（与您所使用的坐标系一样，是利用您所处地球的椭圆的近似值，并且可能有很多+或-内置）与真实世界相同。希望这对您也有帮助。也不要忘记lat long不是坐标系，而是角度系统（因此，度单位）

2010/10/21弗雷德里克·洛比格（FrederickLöbig）

隐藏引用文字-嘿，

当我使用现场计算器计算多段线的长度时，该值与使用测量工具测量的值不同。我认为这与实际长度和平面投影长度之间的大地测量差异有关。

我现在的问题是：这两个值中的哪一个是确切的？

干杯，弗雷迪

使用ESPG网站，您应该能够找到可以提供图形质量和测量可用性的本地系统。空间参考

EPSG点组织

关于纬度，经度的进一步讨论现在应该遵循... Lat Lon Wiki

我举了一个例子，您拿一个篮球并握住一个销子（棒），该销子直指（篮球）的中心。当您想象杆穿过地球中心并穿过赤道/格林威治平均中位数的交点时，纬度为lat 0，lon0。将销钉向东或向西移动，则角度从0,0增大正数或在西半球为-或负数-100 lon，52 lat。这是从格林威治平均中值以西的地球中心和赤道以北52度（中值）之间的地球中心测得的100度。拿篮球和一根杆子，自己动手做。了解纬度确实很有帮助。

替代文字

— 布拉德·尼索姆
source