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GIS坐标系及其转换与货币的类比解释

作者:互联网

我们要表示一笔钱应该怎么说?100元?这还不够明确,比如我们在韩剧里看到100元,他们表示的很可能是100韩元,日剧里看到100元,很可能指的是100日元,此外还有美元、欧元……所以,表示金额应该限定是在哪种货币体系下:100韩元、100日元、100美元、100欧元……不同国家也有相同的货币体系,比如德国、法国、意大利等许多欧洲国家都使用欧元(EUR)……同一货币体系有不同的货币单位,比如人民币(RMB)除了主币“元”外,还有辅币“角”、“分”;美金(USD)除了主币“美元”外,还有辅币“美分”;英镑(GBP)除了主币“镑”外,还有辅币“便士”……

介绍这么多,目的就是说明金额的表达可以分为三部分:数字+货币体系+单位,如表示100元人民币、100角人民币、100美元、100美分、100英镑、100便士,可以写成下面的形式:
100+RMB+元;
100+RMB+角;
100+USD+元;
100+USD+分;
100+GBP+镑;
100+GBP+便士;

同样,我们要描述一个点的空间位置应该如何说?可以采用平面坐标系的表示方式:坐标值+地理坐标系+投影坐标系。比如描述北京天安门位置的一种方法
在这里插入图片描述
这与使用各国法定货币描述金额的方式正好可以类比:坐标值——数字;地理坐标系——货币体系;投影坐标系——单位。平面坐标系中缺少地理坐标系就像只说100元一样,不知道是100元人民币还是100美元。缺少货币体系的金额会相差数倍,缺少地理坐标系的空间数据在位置上则会相差十万八千里。

但是描述坐标也并不一定需要这三部分。也许有些同学已经了解过经纬度坐标,这是一种球面坐标系(也就是地理坐标系),这种表示方式只用到了坐标值(十进制度或者度分秒)加地理坐标系(WGS 1984、CGCS 2000或其它)而不用投影坐标系就可以表示地表的一个点。如下图同样可以表示北京天安门的位置
在这里插入图片描述
球面坐标系(也就是地理坐标系) 描述位置的方式类似于使用黄金而不是各国的法定货币作为金额的表达方式。它们有着维度上的相似性,球面坐标系(也就是地理坐标系) 是地球的三维表达,黄金是金额的三维表达。平面坐标系(地理坐标系+投影坐标系) 是地球的二维平面的表达与,纸币也是金额的二维表达。

就像使用法定货币不能准确衡量商品价值一样,使用“坐标值+地理坐标系+投影坐标系”的平面坐标系描述空间位置也会出现不可避免的形变。那么,有描绘三维世界的地理坐标系为什么我们还要用有形变的二维的平面坐标系呢?这是因为无论是传统的纸质地图还是电脑屏幕显示的电子地图,图像都是作为一个平面展示的,这个时候三维的地理坐标系并不适用,而二维的平面坐标系反倒有负负得正的效果。想想,我们有了金银为什么还要使用纸币呢?一个是为了方便显示,一个是为了方便使用罢了。当然,如果你有一个地球仪,你可以自豪的说:我这个地球仪使用的是最接近真实世界的地理坐标系。如果你握有一块黄金,你也可以说:通胀紧缩?不存在的。

坐标转换可以类比成金额转换。 有下面三种情况:

地理坐标系相同、投影坐标系不同的转换,就像把中国的100元转换成中国的1000角。“元”和“角”都是中国的货币单位,这可以理解为有相同的地理坐标系;“元”到“角”单位的转换可以理解为投影坐标系的转换。

地理坐标系不同、投影坐标系相同的转换,相当于将中国的100元转换为美国的15.49元,这个过程中,货币体系在变,但是单位不变。需要说明的是,货币上这种转换很常见,但是坐标转换上这种情况比较少见。

地理坐标系和投影坐标系都不同的转换,就像把中国的100元转换成美国的1549美分,“元”与“美分”分属不同的货币体系,地理坐标系发生了变化,“元”与“美分”名称不同,投影坐标系也发生了变化,表现在GIS数据中便是地理坐标系和投影坐标系都在变化。

空间数据和货币还可以类比的地方有:

不同地理坐标系之间的转换需要设置七参数,正如人民币与美元之间的换算需要使用汇率。相同地理坐标系、不同投影坐标系之间的转换不需要设置参数,正如人民币的元、角、分之间不需要汇率。

同一个国家的货币体系有时间维度,同一个国家的坐标系也有时间的维度。比如中国已发行了五套人民币,中国也使用过多种坐标系,从Beijing 1954到Xian 1980再到如今的CGCS 2000。五套人民币的主币单位都是“元”,以上三种地理坐标系通常搭配的投影坐标系都为高斯克吕格

相同数额的人民币在不同地区的购买力不同,CGCS 2000、高斯克吕格投影下相同坐标值(无带号)根据中央经线表示不同的地点。

人民币有各种面额的钱币,投影坐标系也有多种带号,如6度带、3度带、1.5度带。

标签:GIS,类比,投影,地理,货币,转换,100,坐标系
来源: https://blog.csdn.net/baidu_28157641/article/details/113825416