地理坐标系（Geographic Coordinate System）
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简介
地理坐标系（GCS）是一种基于球体或椭球体的坐标系统，用于在地球表面定义位置。它通过两个角度坐标（通常为纬度和经度）来描述位置，第三个值可以是可选的高度值。GCS 广泛用于地理信息系统（GIS）、制图和导航等领域，是地理数据表达的基础。
数据格式概览
在地理坐标系中，数据可以以多种格式表示。以下是常见的表示方式：
- 度分秒格式（DMS）
- 十进制度（Decimal Degrees, DD）
- 其他常见格式
GeoJSON：用于 web 地图开发的标准格式，支持坐标和属性描述。
KML（Keyhole Markup Language）：用于 Google Earth 和 3D 地图的文件格式。
Shapefile：GIS 软件的常用格式，支持地理坐标和投影坐标。
优点
- 全球一致性：地理坐标系基于地球的数学模型，可以描述地球上任意地点的位置。
- 与地球形状贴合：采用椭球体或球体模型，能够较精确地表示地球表面。
- 广泛适用性：几乎所有地理相关应用都支持地理坐标系。
- 适合导航与定位：直接支持 GPS 等全球定位系统，便于实时定位和导航。
缺点
- 计算复杂性：由于坐标以角度表示，在进行面积、距离或方向计算时需要复杂的球面几何运算。
- 失真问题：随着纬度的增加，比例尺失真问题显著，尤其是用于平面制图时。
- 与投影坐标系不兼容：地理坐标系不能直接用于平面制图，需转换为投影坐标系（如 UTM 坐标系）。
应用场景
在地理信息系统（GIS）中，地理坐标系被广泛用于管理和分析全球范围内的空间数据。从城市规划到自然资源管理，地理坐标可以为决策者提供精确的位置参考，帮助他们评估土地使用情况、监控环境变化，甚至制定灾害响应策略。在制图和地球科学研究中，地理坐标系用于绘制世界地图、分析全球气候变化、研究板块运动等，为科学研究提供了强有力的支撑。
示例图
- 地理坐标系的概述图。
- 地理坐标系。
