UTM投影详解文档格式.docx

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在每一个投影带中，位于带中心的经线，给予横坐标值为500000米。

关于北半球赤道的标记坐标值为0，关于南半球为米，往南递减。

大比例尺地图UTM方格主线间距离一样为1KM,因此UTM系统有时候也被称作方里格。

因为UTM系统采纳的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线（带中心的一条格网线为经线）比例系数为常数，在东西方向那么为变数。

沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960（比例尺较小），在南北纵行最宽部份（赤道）的边缘上，包括带的重叠部份，距离中心点大约363千米，比例系数为。

　　一、椭球面

　　地图坐标系由大地基准面和地图投影确信，大地基准面是利用特定椭球体对特定地域地球表面的逼近，因此每一个国家或地域均有各自的大地基准面，咱们通常称呼的北京54坐标系、西安80坐标系事实上指的是我国的两个大地基准面。

我国参照前苏联从1953年起采纳克拉索夫斯基（Krassovsky）椭球体成立了我国的北京54坐标系，1978年采纳国际大地测量协会推荐的IAG75地球椭球体成立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采纳WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。

因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有不同的。

　　采纳的3个椭球体参数如下（源自“全世界定位系统测量标准GB/T18314-2001”）：

　　椭球体长半轴短半轴

　　Krassovsky6378245

　　IAG756378140

　　WGS846378137

　　明白得：

椭球面是用来逼近地球的，应该是一个立的椭圆旋转而成的。

　　二、大地基准面

　　椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系，也确实是基准面是在椭球体基础上成立的，但椭球体不能代表基准面，一样的椭球体能概念不同的基准面，如前苏联的Pulkovo194二、非洲索马里的Afgooye基准面都采纳了Krassovsky椭球体，但它们的大地基准面显然是不同的。

在目前的GIS商用软件中，大地基准面都通过本地基准面向WGS84的转换7参数来概念，即三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；

三个旋转参数εx、εy、εz表示本地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，别离绕Xt、Yt、Zt的旋转角；

最后是比例校正因子，用于调整椭球大小。

北京54、西安80相对WGS84的转换参数至今没有公布，实际工作中可利用工作区内已知的北京54或西安80坐标操纵点进行与WGS84坐标值的转换，在只有一个已知操纵点的情形下（往往如此），用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时，如青岛市，精度也足够了。

　　以（32°

，121°

）的高斯-克吕格投影结果为例，北京54及WGS84基准面，二者投影结果在南北方向差距约63米（见下表），关于几十或几百万的地图来讲，这一误差无足轻重，但在工程地图中仍是应该加以考虑的。

　　输入座标（度）北京54高斯投影（米）

　　WGS84高斯投影（米）

　　纬度值（X）3235436643543601

　　经度值（Y）121

椭球面和地球确信不是完全贴合的，因此，即利用同一个椭球面，不同的地域由于关切的位置不同，需要最大限度的贴合自己的那一部份，因此大地基准面就会不同。

UTM投影为了全世界战争而建，美国于1948年完成这种通用投影系统的计算。

与高斯克吕格投影相似，该投影角度没有发生变形，中央经线为直线，且为投影的对称轴，中央经线的比例因子取是为了保证中央经线左右约330km处两条不失真的标准经线，UTM投影的分带方式与高斯克吕格投影相似，都是自西经180°

每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60个投影带。

我国的卫星影像资料常采纳UTM投影。

地理信息系统内容啊！

~]

测量学的内容！

地图坐标

UTM坐标系统

UTM（UNIVERSALTRANSVERSEMERCARTORGRID

SYSTEM,通用横墨卡托格网系统）坐标是

一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。

每个带再划分为纬差8度的四边形。

用字母C至X（不含I和O）依次标记（第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度）每个四边形用数字和字母组合标记。

每一四边形划分为很多边长为1000000米的小区，用字母组合系统标记。

在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500000米。

对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为米，往南递减。

大比例尺地图UTM方格主线间距离一般为1KM,因此UTM系统有时候也被称作方里格。

因为UTM系统采用的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线（带中心的一条格网线为经线）比例系数为常数，在东西方向则为变数。

沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960（比例尺较小），在南北纵行最宽部份（赤道）的边缘上，包括带的重叠部份，距离中心点大约363千米，比例系数为。

1、椭球面

地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。

我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基（Krassovsky）椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。

因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。

采用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范GB/T18314-2001”）：

椭球体长半轴短半轴

Krassovsky6378245

IAG756378140

WGS846378137

理解：

2、大地基准面

椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的大地基准面显然是不同的。

在目前的GIS商用软件中，大地基准面都通过当地基准面向WGS84的转换7参数来定义，即三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值；

三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时，分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角；

北京54、西安80相对WGS84的转换参数至今没有公开，实际工作中可利用工作区内已知的北京54或西安80坐标控制点进行与WGS84坐标值的转换，在只有一个已知控制点的情况下（往往如此），用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时，如青岛市，精度也足够了。

以（32°

）的高斯-克吕格投影结果为例，北京54及WGS84基准面，两者投影结果在南北方向差距约63米（见下表），对于几十或几百万的地图来说，这一误差无足轻重，但在工程地图中还是应该加以考虑的。

输入坐标（度）北京54高斯投影（米）

WGS84高斯投影（米）

纬度值（X）3235436643543601

经度值（Y）121

椭球面和地球肯定不是完全贴合的，因而，即使用同一个椭球面，不同的地区由于关心的位置不同，需要最大限度的贴合自己的那一部分，因而大地基准面就会不同。

3、高斯投影

（1）高斯-克吕格投影性质

高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影简称“高斯投影”，又名"

等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。

德国数学家、物理学家、天文学家高斯（CarlFriedrichGauss，1777一1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（JohannesKruger，1857～1928）于1912年对投影公式加以补充，故名。

该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。

投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。

设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。

将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。

取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。

高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。

由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。

（2）高斯-克吕格投影分带

按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。

分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。

通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。

六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第1、2…60带。

三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第1、2…120带。

我国的经度范围西起73°

东至135°

，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°

、81°

、87°

、……、117°

、123°

、129°

、135°

，或三度带二十二个。

六度带可用于中小比例尺（如1：

250000）测图，三度带可用于大比例尺（如1：

10000）测图，城建坐标多采用三度带的高斯投影。

（3）高斯-克吕格投影坐标

高斯-克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。

以中央经线投影为纵轴（x）,赤道投影为横轴（y）,两轴交点即为各带的坐标原点。

纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。

我国位于