一、赤道
二、本初子午线
三、经纬坐标如何将地球经纬度坐标系统转换成平面2D坐标的?
经纬度坐标转bai平面二维du坐标,是通过坐标投影zhi,将经dao纬度的曲面坐zhuan标值,投影变换为平面shu格网坐标。
大地坐标(即经纬度)通过投影的方式有很多种:圆柱投影、圆锥投影、平面投影三大类。在圆柱、圆锥投影中,又分了割投影和切投影。同时又有正轴圆柱、横轴圆柱、正轴圆锥、斜圆锥等等之分。
你要转换成二维坐标形式,需要给定投影方式,以及投影参数。不同的投影方式,不同的投影参数,都会获得不同的平面二维坐标。
四、谷歌地图如何将地球经纬度坐标系统转换成平面2D坐标系统的?
谷歌地图采用的投影方式为“墨卡托投影法”,将地球放在一个圆柱中,让地球赤道和圆柱壁相接触,在地球中心放一盏灯,地球上的图像在圆柱壁上会产生阴影,然后将圆柱壁展开,得到的一张“长方形地图”即为转换之后的平面2D地图,描述很简单,实际展开后的地图还进行了其他处理。
地球上的经度经过灯光的照射之后,在圆柱壁上生成的阴影应该是均匀分步的,而纬度就不一样了,纬度经过灯光照射之后,离赤道越近的分布越密,离赤道越远的分步越稀,到了地球两极(南极和北极),就会趋向无穷稀,因此谷歌地图并没有包含地球两极的区域(北边到北纬85度,南边到南纬85度,大概)。
谷歌地图包含的地球范围为 经度:0度~东经180,0度~西经180(共360度),纬度:0度~北纬85,0度~南纬85(共170度)。注:以上0经度表示通过英国的本初子午线,0纬度指赤道。转换成平面2D图之后,原点(0,0)在左上方(跟程序中一致),用像素作为单位,这样一来,地球上任何一个点(经度,纬度)都能转换成平面2D坐标系统中的一个点(x,y),转换算法已经提供了,直接可以拿来使用。前面说到,经度和纬度在圆柱壁上的阴影分步密度不同,纬度远离赤道分步越稀,因此,虽然经度范围为360度(-180~180,西经为负,东经为正,自西往东,经度越来越大),远远大于纬度170度(-85~85,南纬为负,北纬为正),但是映射到圆柱壁之后生成的图片的长宽却是相等的(这个也有后期经过处理的原因),实质上,谷歌地图的长宽确实是相同的。
五、附加知识
由于平面地图是可以放大缩小的,因此地图不可能使用同一张图,这样放大后就会失真,谷歌地图的做法就是给地图预先定义缩放等级(0级~22级,常用的0~17),每一个缩放级别均对应许许多多的小方块图片(称为瓦片),这些小方块都是256*256像素,然后将这些瓦片拼接起来生成一张大的清晰的地图。谷歌地图的缩放级别与瓦片数目有一个对应关系:瓦片数目=2的n次方*2的n次方(n为缩放级别)。也就是说,当缩放级别为0时,整个世界地图只1*1张256*256的图,当缩放级别为1,整个世界地图包含2*2张256*256大小的图,当缩放级别为2,整个世界地图包含4*4张256*256大小的图。下图为缩放级别为0时,坐标对应关系:
当缩放级别改变时,整个世界地图组成变化如下图: