现实世界和坐标空间的联系

• 任何空间特征都表示为地球表面的一个特定位置，而位置依赖于既定的坐标系来表示。
• 通过统一的坐标系和高程系，可以使不同源的GIS数据叠加在一起显示，以执行空间分析。

地球空间模型描述

为了深入研究地理空间，需要建立地球表面的几何模型，这是大地测量的前提，根据大地测量学得成果，地球表面几何模型可以分为三类：

• 地球的自然表面
• 相对抽象的面，即大地水准面，可用来代表地球的物理形状
  • 其中大地水准面包围的球体，叫大地球体，是对地球形体的一级逼近
  • 地球上有71%的的海洋面积，因此可以假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面，这就是大地水准面，它是重力等位面
• 以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型
  • 大地水准面虽然十分复杂，但从整体来看，欺负是微微小的，且形状接近一个扁率极小的椭圆绕短轴旋转所形成的规则椭球体，这个椭球体称为地球椭球体。其表面是一个规则的数学表面，可用数学公式表达，所以在测量和制图中用它代替地球的自然表面，是地球的二级逼近
  • 各种椭球体模型
    • 我国1952年以前采用海福特椭球体，从1953年起采用克拉索夫斯基椭球体。 1978年我国决定采用新椭球体GRS（1975），并以此建立了我国新的、独立的大地坐标系，对应ArcGIS里面的Xian_1980椭球体。从1980年开始采用新椭球体GRS（1980），这个椭球体参数与ArcGIS中的CGCS2000椭球体相同。
    • 地球椭球体视为球体：制作小比例尺地图时（小于1:500万），因缩小程度很大，可以把地球视为球体，忽略地球扁率。计算更简单，半径约为6371千米。
    • 地球椭球体视为椭球体：制作大比例尺地图时（大于1:100万），为保证精度，必须将地球视为椭球体。