gis怎么设置墨卡托投影_WGS84坐标是什么

WEB GIS中常用的坐标系一般有两种，一种是以经纬度表示的WGS84坐标系（EPSG:4326），另一种为主流WEB地图厂商使用的WEB墨卡托投影（EPSG:3857），接下来就简单讲讲这两种坐标系统的来源和发展。

WGS84坐标系

WGS84和经纬度的关系是：WGS84是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。WGS-84坐标系 的几何意义是：坐标系的原点位于地球质），z轴指向地极（简单来说为地球的南极和北极，地轴两端点）方向，x轴指向零度子午面（0度经线和180经线围城的面）和赤道的交点，y轴通过右手规则确定。这样就确定了我们日常所讲的经纬度。 WGS84 是目前最流行的地理坐标系统。在国际上，每个坐标系统都会被分配一个 EPSG 代码，EPSG:4326 就是 WGS84 的代码。GPS是基于WGS84的，所以通常我们得到的坐标数据都是WGS84的。一般我们在存储数据时，仍然按WGS84存储。

经纬度直投

但是地图需要展示在一个平面上，这是就需要通过一定的投影变换绘制到平面上。最简单的方式为就是经纬度直投，经纬度等间隔直投的特点是相同的经纬度间隔在屏幕上的间距相等，没有复杂的坐标变换。但是只是在低纬度地区长度、角度、面积、形状变化比较小，越向高纬度，水平距离变长越大，很小的纬圈都变得和赤道一样长。同时要素自身会变形，长方形会变成上宽下窄的倒梯形。

天地图可以选择不同的投影，我们以哈尔滨为例，因为哈尔滨维度较高，经纬度直投的形变较大

下图为球面墨卡托投影

下图魏经纬度直投下的投影

可以看出在经纬度直投下地物被明显的拉长了，角度也发生了变化。这时需要像一个办法尽可能的去消除这形变，也就引出了墨卡托投影。

墨卡托投影与WEB墨卡托投影

墨卡托(Mercator)投影，又名“等角正轴圆柱投影”，荷兰地图学家墨卡托（Mercator）在1569年拟定，假设地球被围在一个中空的圆柱里，其赤道与圆柱相接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅标准纬线为零度（即赤道）的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。从球到平面，有个转换公式，这里就不再罗列，有兴趣的小伙伴可以去搜索查阅。

墨卡托投影的“等角”特性，保证了对象的形状的不变行，正方形的物体投影后不会变为长方形。“等角”也保证了方向和相互位置的正确性，因此在航海和航空中常常应用，而在Google等地图上计算人们查询地物的方向时不会出错。

墨卡托投影的“圆柱”特性，保证了南北（纬线）和东西（经线）都是平行直线，并且相互垂直。而且经线间隔是相同的，纬线间隔从标准纬线（此处是赤道，也可能是其他纬线）向两级逐渐增大。

但是，“等角”不可避免的带来的面积的巨大变形，特别是两极地区，明显的如格陵兰岛比实际面积扩大了很多倍。

好了，说完了墨卡托再来聊一聊WEB墨卡托，两者之间的区别在于WEB墨卡托将地图看做了一个规则球体，而不是椭球体，至于为什么选择圆形球体，而非椭球体，这说来简单，仅仅是由于实现的方便，和计算上的简单，精度理论上差别很小，特别是比例尺越大，地物更详细的时候，差别基本可以忽略。

伪墨卡托投影，也被称为球体墨卡托，Web Mercator。它是基于墨卡托投影的，把 WGS84坐标系投影到正方形。我们前面已经知道 WGS84 是基于椭球体的，但是伪墨卡托投影把坐标投影到球体上，这导致两极的失真变大，但是却更容易计算。这也许是为什么被称为”伪“墨卡托吧。另外，伪墨卡托投影还切掉了南北85.051129°纬度以上的地区，以保证整个投影是正方形的。因为墨卡托投影等角度投影的特点，在不同层级的图层上物体的形状保持不变，一个正方形可以不断被划分为更多更小的正方形以显示更清晰的细节。很明显，伪墨卡托坐标系是非常适合显示数据，但是不适合存储数据的，通常我们使用WGS84 存储数据，使用伪墨卡托显示数据。

Web Mercator 最早是由 Google 提出的，当前已经成为 Web Map 的事实标准。但是也许是由于上面”伪“的原因，最初 Web Mercator 被拒绝分配EPSG 代码。于是大家普遍使用 EPSG:900913（Google的数字变形） 的非官方代码来代表它。直到2008年，才被分配了EPSG:3785的代码，但在同一年没多久，又被弃用，重新分配了 EPSG:3857 的正式代码，使用至今。

WEB墨卡托的坐标系

以整个世界范围，赤道作为标准纬线，本初子午线作为中央经线，两者交点为坐标原点，向东向北为正，向西向南为负。

X轴：由于赤道半径为6378137米，则赤道周长为2PIr = 2*20037508.3427892，因此X轴的取值范围：[-20037508.3427892,20037508.3427892]。

Y轴：由墨卡托投影的公式可知，同时上图也有示意，当纬度接近两极，即90°时，y值趋向于无穷。这是那些“懒惰的工程师”就把Y轴的取值范围也限定在[-20037508.342789244,20037508.342789244]之间，搞个正方形。因此在投影坐标系（米）下的范围是：最小(-20037508.342789244, -20037508.342789244 )到最大 (20037508.3427892, 20037508.3427892)，这点通过openlayer可以查看

今天的文章gis怎么设置墨卡托投影_WGS84坐标是什么分享到此就结束了，感谢您的阅读。