地理坐标系

用于在地球表面确定位置的坐标系统
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地理坐标系（Geographic Coordinate System, GCS）是用于在地球表面确定位置的坐标系统，它采用三维球面坐标来表示地理位置。这个系统以旋转椭球体的表面为参考面，以法线为依据，使用经度和纬度来表示地面点的位置。地理坐标系的三要素包括角度度量单位、本初子午线以及基于某个地球椭球体的大地基准面。[1]
地理坐标系中的基本角度是经度和纬度，通常以十进制度（DD）或度分秒（DMS）的形式表示。地理坐标系可以分为参心大地坐标系和地心大地坐标系。参心大地坐标系的椭球中心与地球质心不重合，而地心大地坐标系的椭球中心与地球质心重合。[1]
在实际应用中，地理坐标系需要与投影坐标系结合，以便于在地图上表示和计算长度、面积。投影坐标系是在地理坐标系的基础上，通过特定的投影算法得到的，它将三维的地理坐标转换为二维的平面直角坐标。常见的投影坐标系包括高斯-克吕格投影和横轴墨卡托投影等。在ArcGIS软件中，空间参考（Spatial Reference）是地理坐标系、投影坐标系等概念的综合应用，它允许用户将地球表面上的点转换到平面地图上。[1]

原理

地理坐标系依据其所选用的本初子午线、参考椭球的不同而略有区别。