乔金海 ，许 哲 ，贾士军

（1.国核电力规划设计研究院，北京 100094；2.Esri中国（北京）有限公司，北京 100007）

0 引言

近年来，地理信息系统在各行各业已经得到广泛应用[1]，ArcGIS作为最优秀的地理信息系统商业化软件在国际上得到一致肯定。地理信息系统的优势是对空间数据进行管理与处理，而空间数据最基本特征是基于空间坐标系统。因此地理信息系统中坐标系统的定义是其基础，分为地理坐标系统和投影坐标系统两个方面。地理信息系统中坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，其中基准面的定义由特定椭球体及其对应的转换参数确定。本文从地球椭球体、大地基准面、地图投影三者的基本概念及它们之间的关系来阐述ArcGIS中的坐标系统及投影变换，同时基于ArcGIS桌面产品给出应用实例。

1 地球椭球体

众所周知地球表面是一个凸凹不平的不规则的球面，而对于地球测量而言，地表是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。假想一个扁率极小的椭圆，绕其短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，在测量和制图中用它替代地球的自然表面。

地球椭球体三要素为：a（长半径）、b（短半径）、f（扁率），长半径即赤道半径，短半径即极半径，f=（a-b）/a表示椭球体的扁平程度。地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f这三个要素。地球椭球体围绕地轴旋转，地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；……