介绍地理奥秘：为什么零度经线平分夜半轴？——地理坐标系系列介绍（二）
当我们谈论地球的形状与大小，我们必须明确椭球体与大地水准面的相对关系。为了更好地理解这一复杂的地理概念，让我们一起深入地理坐标系的世界。
我们需要明确几个重要的概念。球体是在小比例尺下，我们视地球为规则的球体。但在大比例尺下，地球的形状更为复杂，我们需要引入椭球体或旋转椭球体的概念。地球椭球体是对地球表面的一个模型，而参考椭球体则是与局部或全局大地水准面最为吻合的椭球体模型。
接下来，我们要了解大地基准面。它是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近。在GIS中，基准面用于定义旋转椭球体相对于地心的位置。分为地心基准面和区域基准面。地心基准面由卫星数据得到，使用最广泛的是WGS 1984。而区域基准面则是针对特定区域内的地球表面进行定义。每个国家或地区都有其特定的大地基准面。对于Beijing54和Xian80坐标系，它们是我国的两个大地基准面。相对同一地理位置，不同的大地基准面会导致经纬度坐标的差异。椭球体与大地基准面之间的关系复杂多变，因为存在一对多的关系。同一椭球体可以定义不同的基准面。在GIS商用软件中，大地基准面通过一系列参数进行定义和调整。这些参数包括平移参数、旋转参数和比例校正因子等。在实际应用中，我们需要利用已知的控制点进行坐标转换。建立地理坐标系的过程包括选择椭球体、进行椭球定位和定向等步骤来确定大地基准面和经纬度坐标系统。而我国常用的地理坐标系有北京54坐标系等，它是基于克拉索夫斯基椭球为基础进行局部平差后产生的坐标系。通过这个坐标系，我们能够确定大地上每一点的精确位置，为地图制作和导航提供了基础。通过对地理坐标系的深入了解和研究，我们能够更好地理解地球的构造和形态，进一步地理的奥秘。在我国测绘领域，坐标系与高程系的设立与发展历经多年，形成了一套完善的体系。下面，我们将详细介绍几种常见的坐标系与高程系。
一、北京坐标系
谈及北京坐标系，不得不提1954年建立的北京坐标系，它是基于前苏联的普尔科沃为原点设立的坐标系。该坐标系属三心坐标系，具有特定的长轴和短轴，以及扁率。北京54坐标系在我国测绘历史上具有重要意义。
二、西安坐标系
随着时代的发展，我国于1978年在西安召开了全国天文大地网平差会议，决定建立新的坐标系。于是有了1980年国家大地坐标系，其大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里处。该坐标系采用地球椭球基本参数，为IAG75地球椭球体。西安80坐标系也是三心坐标系，具有特定的长轴。
三、WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。其坐标原点为地球质心，与国际时间局定义的协议地极和协议子午面有关。这是一个国际协议地球参考系统，是目前国际上统一采用的大地坐标系，GPS广播星历便是基于此坐标系。
四、2000国家大地坐标系
作为全球地心坐标系在我国的具体体现，2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数具有特定的长半轴等数值。我国还有常用高程系，如“1956年黄海高程系”。这个系统是基于青岛验潮站的多年平均海平面作为统一基面设立的。国家85高程基准其实与黄海高程基准是一致的，只是称呼有所变化。从1956年开始，我国结束了高程系统繁杂的局面，采用了统一的黄海高程系统。但后来由于各种原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，并得出了新的高程基准。
我国测绘领域的坐标系与高程系设立与发展经历了漫长过程，形成了具有自身特色的体系。各地由于采用的椭球基准不同以及投影的局限性，转换参数并不一致。在实际应用中，一般需采用GPS联测已知点，应用GPS软件完成坐标转换。若无此条件，也可通过足够重合点进行人工解算。各高程系统间的微妙差异与联系，兰勃托投影的奥秘
从古老的56黄海高程基准，到的85高程基准，我国的高程系统经历了一系列的演变。这些高程基准之间并非孤立存在，而是相互联系，差异细微。例如，85高程基准相对于56高程基准略有下降，而吴淞高程系统则基于更高的基准。珠江高程系统则有所不同，它与56高程基准存在一定的差异。这些不同的高程系统，反映了我国地理测绘技术的历史沿革与地域特色。
谈及地图投影，兰勃托投影无疑是一个引人瞩目的存在。这种等角正割圆锥投影，以其变形小而均匀的特点，被广泛应用于地图制作。兰勃托投影的变形分布规律独特，角度无变形，保证了投影前后对应的微分面积保持图形相似。而其两条标准纬线上无任何变形，使得地图制作更为精确。在同一经线上，其正变形与负变形的分布，使得变形分布更为均匀。
我国1100万地形图采用了兰勃托投影，其分幅原则与国际地理学会的规定相一致。纬度按纬差4°分带，从南到北共分成15个投影带。这一设计巧妙之处在于，同一投影带中的各图幅的坐标成果完全相同，不同带的图幅变形值接近相等。这使得地图拼接更为精准，沿着纬线方向拼接时，不会产生裂隙。沿着经线方向拼接时，因曲率不同，会产生裂隙。
在我国，GIS技术的应用中涉及多个地理坐标系。其中，高程控制的主要任务是确定地面点在地球椭球体上的位置，包括经纬度及高程。我国的高程控制网以黄海平均海水面为基准，经历了从56黄海高程基准到1985年国家高程基准的演变。这一变化虽然对已成图上的等高线影响微小，但却是我国地理测绘技术进步的体现。
这些地理坐标系和地图投影技术的运用，为我们揭示了地球表面的复杂形态。兰勃托投影的精细设计，高程系统的演变，都体现了我国在地理测绘技术上的不断进步与。当我们深入这些技术的内涵时，不禁为我国在这方面的成就感到自豪。更多关于国土空间规划、GIS在城乡规划设计中的应用的内容，值得我们进一步和学习。
