GIS中的坐标主要分为两大类：
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地理坐标系 (Geographic Coordinate System, GCS):
- 单位: 度 (°)。
- 本质: 用经纬度 (
Longitude, Latitude) 表示地球表面上的位置。是一个球面坐标系。 - 基准面 (Datum): 定义了如何将经纬度对应到地球椭球体模型上的具体位置。常用基准面如 WGS84 (GPS标准), CGCS2000 (中国标准), NAD83 (北美标准)。
- 例子:
(116.391°E, 39.907°N)表示北京的大致位置（WGS84）。
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投影坐标系 (Projected Coordinate System, PCS):
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单位: 通常是米 (m)。
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本质: 将地理坐标系中的经纬度位置，通过某种数学规则（投影方法）投影到一个平面上形成的坐标。是一个平面坐标系。
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构成: 由 地理坐标系（基准面） + 投影方法 共同定义。
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目的: 为了解决在平面上显示球面地图时产生的变形（角度、面积、距离、形状），并方便进行距离、面积等平面量算。
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常用投影坐标系及对应坐标:
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Web Mercator (EPSG:3857):
- 投影: 墨卡托投影 (Mercator Projection) 的变种。
- 范围: 全球范围，但两极变形极大。
- 坐标 (单位:米):
(X, Y)。原点在赤道与本初子午线交点(0, 0)。X 坐标东正西负，Y 坐标北正南负。例如北京大约在(12958175, 4825923)。 - 用途: 几乎所有互联网地图服务（Google Maps, Bing Maps, OpenStreetMap, Mapbox, ArcGIS Online）的默认底图标准。
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UTM (Universal Transverse Mercator):
- 投影: 横轴墨卡托投影 (Transverse Mercator Projection)。
- 范围: 将全球分为 60 个经度带（每个带6°宽），每个带独立投影。
- 坐标 (单位:米):
(Easting, Northing)。原点在每个带中央经线与赤道的交点，为避免负数，东偏移 (False Easting) 500,000米，北半球北偏移 (False Northing) 0米，南半球10,000,000米。例如北京在 50 带 (Zone 50N)，坐标约为(447, 000mE, 4, 420, 000mN)(WGS84)。 - 用途: 大中比例尺制图（1:100万到工程图），军事，区域测量。
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高斯-克吕格投影 (Gauss-Krüger):
- 投影: 也是横轴墨卡托投影。
- 范围: 与 UTM 类似，但分带方式不同（中国常用 3° 或 6° 分带）。
- 坐标 (单位:米):
(X, Y)。原点为中央经线与赤道的交点。X 坐标是赤道以北的垂直距离（北为正），Y 坐标是中央经线以东的水平距离 + 500公里（东为正）。例如北京在 3°带的第 40 带，坐标约为(4, 420, 000m, 20, 550, 000m)(注意：Y坐标前两位是带号40，后面是实际偏移量+500km后的值)。 - 用途: 中国国家基本比例尺地形图的法定投影（尤其是 3°分带）。
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- 注释:
- EPSG:4326：地理坐标系（Geographic Coordinate System，GCS），基于WGS84椭球体模型，以经纬度（度）为单位直接表示三维地球表面坐标。
- EPSG:3857：投影坐标系（Projected Coordinate System，PCS），采用伪墨卡托投影（Web Mercator），将地球表面坐标转换为二维平面上的米制单位。
- 关键点: 投影坐标
(X, Y)或(Easting, Northing)总是基于一个特定的投影坐标系，该坐标系又关联着一个特定的地理坐标系（基准面）。
