投影和基准之间的区别？

投影和基准之间有什么区别？

地理坐标系（纬度/经度）基于近似地球表面的椭球形（真球形或椭球形）表面。甲基准通常定义（对于球形，长轴和短轴或逆展平椭圆体前半径）和相对于地球的中心的表面的位置的表面上。基准的示例是NAD 1927，如下所述

Ellipsoid        Semimajor axis†          Semiminor axis†   Inverse flattening††
Clarke 1866     6378206.4 m              6356583.8 m             294.978698214

所有坐标都参考一个基准（即使未知）。如果您在地理坐标系中看到数据，例如GCS_North_American_1927，则该数据是未投影的，并且位于纬度/经度，在这种情况下，参考的是NAD 1927基准面。

甲投影就是一系列的上弯曲表面（参考表面或基准面）到上平面位置转换点的位置变换的（即变换坐标从一个坐标参考系统到另一个）。

基准是投影的组成部分，因为投影的坐标系基于地理坐标，而地理坐标又参考基准。数据集可能在同一投影中，甚至引用到不同的基准，因此具有不同的坐标值，甚至很常见。例如，状态平面坐标系可以参考NAD83和NAD27基准。从地理坐标到投影坐标的转换是相同的，但是由于地理坐标根据基准不同而不同，因此所得的投影坐标也将不同。

同样，投影数据也可能导致基准转换，例如，将NAD_1927数据投影到Web Mercator将需要将基准转换到WGS84。类似地，可以将数据从一个基准转换为另一个而无需投影，就像该NGS的NADCON工具，它可以从NAD27转向坐标NAD83。

参考不同基准的点坐标示例

参照NAD_1927_CGQ77的坐标

19.048667  26.666038 Decimal Degrees
Spheroid: Clarke_1866
Semimajor Axis: 6378206.4000000004
Semiminor Axis: 6356583.7999989809

引用NAD_1983_CSRS的同一点

19.048248  26.666876 Decimal Degrees
Spheroid: GRS_1980
Semimajor Axis: 6378137.0000000000
Semiminor Axis: 6356752.3141403561

显然，您将从教科书中获得更好的答案，但这是一个简单的解释：

地图投影：这是一种在平面上表示球形或曲面的方法。

基准：它是进行测量所依据的参考或原点。

在十年前为这个问题苦苦挣扎之后，发现关于该主题的许多令人困惑的事情，我在Directions Magazine上发表了一篇简短的文章，提出了我能做到的简单，清晰，准确的答案。以下摘自该文章。

重新投影地理特征

绘制地图时，必须发生两件事：现实世界中的要素必须“地理参考”到椭球体，并且椭球体必须投影到纸上。

该球体模型地球表面的形状。这是一种理想化方案，不考虑地形的局部变化。

地理配准将位置（三维！）分配给椭球上的点。

投影是一种在数学上将椭球体的一部分变形并收缩到平面纸上的操作。投影可以撤消（“反转”）。“非投影”可在地图上扩展要素并将其粘贴回椭球体。它也是一种数学运算。

地理配准是通过基准进行的。基准通常由起点和方向给出：它指定在球体上应在地球上何处出现明显可识别的点（基准点），并在基准处显示球体上基准点（例如北）的位置点。基点和方向允许测量员确定地球上任何其他点的距离和角度。在球体上的相应方向上移动相同的距离可以确定新点应在球体上的何处。

球体具有坐标。它们是经度和纬度。（大地）纬度是垂直线与水平线之间的夹角。它不一定与“笔直”所成的角度相同，因为后者会因地球上的重力变化而变形。它不一定是直线与地球中心所成的角度，因为大多数球体的横截面都是椭圆形，而不是圆形。

因此，地理配准可以使地球附近的点具有经度，纬度和高度坐标。

（随后的部分讨论了基准面的更改，如何关联两张地图，错误的处理方式以及北美是一个特例。）

wwnick的答案是正确的，但从某种意义上讲，它强调了椭球参数，而IMO却低估了“表面相对于地球中心的位置”的重要性，这有点误导-NAD 1927示例需要提及大地测量学NAD27的“中心”是堪萨斯州Meades Ranch的一个基站。

一个可能具有（并且经常是这种情况，尤其是随着WGS84 / GRS80椭球的日益普及），基于完全相同的椭球参数可以有多个不同的基准。原因是，虽然WGS 84基准面由于在全球范围内的构造运动而设置为提供最小的平均偏移，所以在全球范围内都可以使用，但在局部范围内仍有改进的余地，可以将基准固定到某些局部参考点或至少指向本地构造板块（例如ETRS，已固定到欧洲大陆）

可以将数据简单地解释为“相对于某些众所周知或定义明确的真实世界参考的坐标系类型，形状及其绝对位置和方向的一种协议”。坐标系甚至不必是椭圆形的（例如，“垂直基准”，通常是通过说某个固定点的高度是这样定义的，而所有其他高度都将相对于该点进行测量）。

地理投影是一种在一张纸上的平面上显示地球弯曲表面的方法...

从歧管用户文档中：

地球不是精确的椭球。实际上，由于地球是这样的“块状”椭球，因此没有一个光滑的椭球会为整个地球提供理想的参考表面。实际的解决方案是测量不同区域的地球形状，然后创建用于映射地球上不同区域的不同参考椭球。甲基准是一个椭圆形的参考用从地球的中心偏移到一起。通过指定不同的偏移量，您可以在地球的许多不同区域中使用相同的标准椭圆体。不同国家/地区通常会使用相同的椭圆体，但这些国家/地区的标准政府地图具有不同的偏移量。

将投影视为您在X / Y平面上的位置。基准定义了进行所有测量的参考点。假设您位于某个地方，需要告诉别人您的位置。你会说，我是X lat和Y长。X和Y是确定性的，因为它们是从基准中引用的。另一个人现在知道您距基准面X-lat和Y-Long。如果您是新手，请不要过多地关注基准特征。只要记住它是进行所有测量的位置即可。

我在我的博客上写了一篇关于此的深入文章：http : //www.sharpgis.net/post/2007/05/05/Spatial-references2c-coordinate-systems2c-projections2c-datums2c-ellipsoids-e28093-conusing

它以一种希望容易理解的方式涵盖了所有这些概念，并且已经被一些同行评审。

概括起来：基准是对椭圆体的大小，方向和位置的定义，用作地球形状的近似值。它基于日期使用表面上的参考点定义其位置和方向（这就是为什么在其中定义了构造板块运动的年份中存在一个数字）的原因。基准用于球面长/纬度和投影坐标系中。考虑它是您的坐标和椭球高度的参考点（即，本初子午线，赤道在哪里，相对于椭球的高度是多少（不是平均海平面））。在不同的地方使用不同的基准，因为某些基准比其他基准更适合某些区域。

投影是用于将长/纬度坐标转换为可以在纸或计算机屏幕上使用的平面坐标系的公式。通常是通过地理坐标系完成的，而地理坐标系又使用基准作为其基本定义。因此，基准面会影响所有基准面。投影数据会在现实世界中造成很多失真，因此，仅当将地图数据放置在平面地图上，或者您想在“更简单”的坐标系中工作并且可以承受这些失真时，才应该进行投影。

使用错误的原点可能会导致您的数据偏移大约一英里，因此，如果将数据混合在一起，了解原点就非常重要。

这不会与wwnicks的答案竞争，也不是严格的，但是当被问到时，我呈现给人们的可视化效果是字符串与球之间的关系。更改投影通常就像在移动弦的“松散”端时一样，但仍连接到球的同一点。更改基准就像更改球的位置。这可能会帮助那些视觉类型。

简而言之，使用投影将地球的椭圆形状“扁平化”为直角坐标系（例如，地图）。基准是地球上或地球上的一个特定已知点，用于参考。投影使用基准作为参考点，即它在地球上的位置。

在GIS中，有两种类型的“坐标系”：地理坐标系（纬度和经度）和投影坐标系（X和Y）。地理坐标系和投影坐标系均使用基准作为参考。

• 没有投影地理坐标系（不是平坦的），而是经纬度。想想圆形的地球，而不是平面的地图。

• 另一方面，投影坐标系是“平面”的-但仍需要一个参考点（基准）来定义空间位置。

换句话说，基准面通过参考地球“模型”内部的中心点来确定地球的原点。

我们应该记住地球不是一个简单的球体，如果是的话，我们需要一个基准“ =一个计算系统来找到地球上的点”，地球更像是椭球体，但不完全是椭球体。地球是没有规则形状的天文大地水准面，因此我们可能有很多方法可以计算出这个不规则3D对象中某个点的坐标，并且有很多观点和概念，每个观点都是一个基准。

关于基准的 ICSM的“映射基础”页面–可以访问“基础”以获取更多信息。

只是对试图说明球面投影的图表的注释。与其说是说明，不如想象一个在球体中心的光源。多边形的阴影“投影”到球体外部的平面纸上，本质上是一种投影。对我而言，该图意味着投影就像反射的表面，这是一种可视化正在发生的事情的错误方法。

同样，至少在ESRI世界中，地理配准没有将点应用于球体。地理配准会将已知的平面（投影）坐标系分配给源自扫描或数字化操作（首先应用“局部”坐标系）的栅格或矢量数据集。在这种情况下，“本地”仅表示在不参考现实世界坐标系的情况下构成坐标。就是说，地图可能最初已经被人手数字化，在此人确定地图的左下坐标的XY值为（0,0）。地理配准是将一组真实世界（投影）坐标分配给原始坐标的过程。如果将此过程应用于照片或扫描的地图，则地理配准过程通常会使原始图像变形以适合已分配了真实世界平面坐标的一组参考点。这种“地理参考翘曲”与从球体投影到平面上时产生的变形不同。“ Georeference变形”是指纠正由相机或扫描仪产生的变形。将特征从球面投影到平面时，在距离，面积，比例和方位上始终会产生变形。您可以选择投影以最大程度地减少这些变形中的一个或多个，具体取决于地图的预期目的。与从球体投影到平面上时产生的变形不同。“ Georeference变形”是指纠正由相机或扫描仪产生的变形。将特征从球面投影到平面时，在距离，面积，比例和方位上始终会产生变形。您可以选择投影以最大程度地减少这些变形中的一个或多个，具体取决于地图的预期目的。与从球体投影到平面上时产生的变形不同。“ Georeference变形”是指纠正由相机或扫描仪产生的变形。将特征从球面投影到平面时，在距离，面积，比例和方位上始终会产生变形。您可以选择投影以最大程度地减少这些变形中的一个或多个，具体取决于地图的预期目的。

至于球图示上的线和改变基准，而不是线，我会使用各种长度的铅笔，这些铅笔从球体上的某个点开始，到平整的纸上结束。铅笔的外端代表投影点。从某种意义上说，更改地理坐标系（此讨论的基准）类似于将球体沿另一个轴旋转到新位置。该概念仅适用于地球上的偏远地区。对于NAD27到WGS84，它适用于美国的48个连续州，但不适用于加拿大或阿拉斯加。对于这些区域，必须先更正NAD 27基准，然后再移动NAD7至WGS84。对于NAD83到WGS84，该概念适用于北美大部分地区。