一、地理坐標系統(tǒng)

    地理坐標系統(tǒng)（GCS）用一個三維的球面來確定地物在地球上的位置，地面點的地理坐標有經(jīng)度、緯度、高程構(gòu)成。地理坐標系統(tǒng)與選擇的地球橢球體和大地基準面有關(guān)。橢球體定義了地球的形狀，而大地基準面確定了橢球體的中心。

    下面是“1954北京坐標系”地理坐標系統(tǒng)的空間參考描述：

  Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
  Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
  Datum: D_Beijing_1954
  Spheroid: Krasovsky_1940
     Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
     Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
     Inverse Flattening: 298.300000000000010000

    其中Angular Unit：Degree（0.017453292519943299）這行信息描述了該坐標系統(tǒng)的單位，此處為度。

    Datum: D_Beijing_1954這行信息描述了坐標系統(tǒng)的大地基準面，此處為北京1954大地基準面，其坐標原點在原蘇聯(lián)西部的普爾科夫。

    后面幾行信息描述了橢球體的參數(shù)，包括長、短半軸長度以及偏心率。

二、投影坐標系統(tǒng)

    投影坐標系統(tǒng)是根據(jù)某種映射關(guān)系，將地理坐標系統(tǒng)中由經(jīng)緯度確定的三維球面坐標投影到二維的平面上所使用的坐標系統(tǒng)。在該坐標系統(tǒng)中，點的位置是由(x,y,z)坐標來確定的。由于投影坐標是將球面展會在平面上，因此不可避免會產(chǎn)生變形。這些變形包括3種：長度變形、角度變形以及面積變形。通常情況下投影轉(zhuǎn)換都是在保證某種特性不變的情況下犧牲其他屬性。根據(jù)變形的性質(zhì)可分為等角投影、等面積投影等。

    我國的基本比例尺地形圖（1：5千，1：1萬，1：2.5萬，1：10萬，1：25萬，1：50萬，1：100萬）中，大于或等于1：50萬均采用高斯-克呂格投影（Gauss_Kruger），又叫橫軸墨卡托投影（Transverse Mercator）；1：100萬的地形圖采用正軸等角圓錐投影，又叫蘭勃特投影（Lambert Conformal Conic）；海上小于50萬的地形圖多用正軸等角圓柱投影，又叫墨卡托投影（Mercator）。在開發(fā)GIS系統(tǒng)中應(yīng)該采用與我國基本比例尺地形圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)。

    下面是“1954北京坐標系” 投影坐標系統(tǒng)的空間參考描述：

Projection: Gauss_Kruger
False_Easting: 500000.000000
False_Northing: 0.000000
Central_Meridian: 99.000000
Scale_Factor: 1.000000
Latitude_Of_Origin: 0.000000
Linear Unit: Meter (1.000000)

Geographic Coordinate System: GCS_Beijing_1954
Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)
Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)
Datum: D_Beijing_1954
  Spheroid: Krasovsky_1940
    Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000
    Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000
    Inverse Flattening: 298.300000000000010000

    其中Projection: Gauss_Kruger這行描述了投影的類型，表示當前投影為高斯-克呂格投影。False_Easting: 500000.000000表示坐標縱軸向西移動了500km，這樣做是為了保證在該投影分帶中所有x值都為正。False_Northing: 0.000000表示橫軸沒有發(fā)生位移。Central_Meridian: 99.000000表示中央經(jīng)線位于經(jīng)度為99度的位置。Linear Unit: Meter (1.000000)表示在該投影下坐標單位為m。Geographic Coordinate System: 以下描述了投影源的地理坐標系統(tǒng)參數(shù)?？梢娒恳粋€投影坐標系統(tǒng)都必會由一個地理坐標系統(tǒng)投影轉(zhuǎn)化而成的。