打開地圖 APP 規(guī)劃路線，或看到工程圖紙上的精準標注時，你有沒有想過：這些位置信息是怎么 “算” 出來的？其實，背后藏著兩個關(guān)鍵概念 —— 地理坐標系和投影坐標系。今天就用通俗的語言，帶你搞懂它們的區(qū)別、用法，以及地圖上 “分帶” 的小技巧～

地理坐標系

用經(jīng)緯度 “鎖定” 地球每一點

地理坐標系就像地球的 “球面定位系統(tǒng)”，靠經(jīng)緯度確定任意一點的位置，是最基礎(chǔ)的定位工具。

• 經(jīng)度：從本初子午線（0° 經(jīng)線）開始，向東是東經(jīng)（0°-180°），向西是西經(jīng)（0°-180°），就像地球的 “橫向刻度”。

• 緯度：以赤道（0° 緯線）為界，向北是北緯（0°-90°），向南是南緯（0°-90°），類似地球的 “縱向刻度”。

地理坐標

但地球不是完美的球體，而是個 “兩極稍扁、赤道略鼓” 的不規(guī)則球體。為了方便計算，科學家定義了地球橢球體模型（比如 GPS 常用的 WGS84 橢球體），再結(jié)合大地基準面（確定橢球與地球的位置關(guān)系），就構(gòu)成了完整的地理坐標系。

適用場景：全球定位（比如 GPS 定位）、描述宏觀地理現(xiàn)象（如 “北京位于北緯 39°，東經(jīng) 116°”）。
小缺點：基于球面的經(jīng)緯度，沒法直接用來算距離、畫平面地圖 —— 這就需要投影坐標系登場了！

投影坐標系

把曲面 “壓平” 成平面地圖

地球是曲面，直接畫地圖或算面積、距離太麻煩。投影坐標系的作用，就是用特定方法把球面 “投影” 成平面，變成我們熟悉的 X、Y 坐標（單位通常是米）。

投影示意圖

常見投影方法有這些：

• 高斯 - 克呂格投影：等角橫切橢圓柱投影，角度不變形，適合小比例尺地形圖（比如國家基本地形圖）。

• 墨卡托投影：等角正圓柱投影，航海圖常用 —— 因為在這種投影下，航線是直線，方便導航。

投影坐標系 “繼承” 了地理坐標系的橢球和基準面信息，再加上投影參數(shù)，就能把球面坐標轉(zhuǎn)成平面坐標。但要注意：投影過程中會有變形（長度、角度或面積可能變大 / 變?。?，不同投影方式的變形特點不同，得根據(jù)需求選～

適用場景：地圖制作、工程測量、城市規(guī)劃等需要平面計算的領(lǐng)域。比如修路時算距離、畫小區(qū)規(guī)劃圖，都得靠它！

一張表分清

地理坐標系 vs 投影坐標系

地圖 “分帶” 小技巧

三度帶 vs 六度帶

用高斯 - 克呂格投影時，為了減少變形，會把地球 “切開” 分帶投影，常見的有三度帶和六度帶。

1. 六度帶：大范圍地圖首選

• 從本初子午線開始，每 6° 劃一帶，全球共 60 帶（編號 1-60）。

• 中央子午線公式：中央子午線經(jīng)度 = 6°× 帶號 - 3°。比如第 10 帶，中央子午線是 6×10-3=57°E。

• 適用場景：小比例尺、大范圍地圖（如 1:2.5 萬、1:5 萬地形圖），變形較小且覆蓋范圍廣。

2. 三度帶：高精度場景必備

• 在六度帶基礎(chǔ)上，從東經(jīng) 1°30′開始，每 3° 劃一帶，全球共 120 帶。

• 中央子午線公式：中央子午線經(jīng)度 = 3°× 帶號。比如第 20 帶，中央子午線是 3×20=60°E。

• 適用場景：大比例尺、高精度需求（如 1:1 萬地形圖、城市規(guī)劃、工程建設(shè)），變形更小更精準。

三度帶和六度帶示意

實際應(yīng)用

別以為這些知識離生活很遠，其實在很多技術(shù)場景中都離不開：

• 數(shù)據(jù)采集：在我們使用激光掃描儀搭配RTK模組進行數(shù)據(jù)采集時會進行投影坐標系的選擇，我們需要根據(jù)實際的要求選擇對應(yīng)的坐標系比如WGS84或CGCS2000，在使用GreenValley APP進行新建工程時可自動獲取當前位置，匹配相對應(yīng)的帶號。

APP坐標系設(shè)置

• 數(shù)據(jù)解算：獲取原始的點云數(shù)據(jù)后在進行數(shù)據(jù)時MLS解算軟件會自動讀取數(shù)據(jù)采集時設(shè)置的投影坐標系，或者是手動進行設(shè)置，選擇需要的坐標以及投影帶。

坐標系設(shè)置

• 數(shù)據(jù)處理：選擇坐標系后，可進行下一步數(shù)據(jù)解算，數(shù)據(jù)處理完會得到想要坐標系的點云數(shù)據(jù)，點選不同的位置可以查看數(shù)據(jù)的坐標信息。

點云數(shù)據(jù)查看坐標信息

總結(jié)

地理坐標系是地球的 “球面身份證”，用經(jīng)緯度標記每一點；投影坐標系是 “平面翻譯官”，把曲面轉(zhuǎn)成平面方便計算。三度帶和六度帶則是控制變形的 “小技巧”，按需選擇就能讓地圖更精準～

下次看地圖或用導航時，不妨想想：你看到的位置，其實是經(jīng)過 “球面轉(zhuǎn)平面” 的智慧成果哦！ ?

來源：數(shù)字綠土