经纬度定义、经纬度格式、GDAL中地理坐标转换及地理
坐标屏幕显⽰
⼀直在做遥感图像处理的东西，多是⼀些数字图像处理的分类算法，忘了⾃⼰竟是学地学这块的，现在连基本的经纬线都忘了，真是惭愧！现补充如下，以备后⽤。
关于经纬度的相关定义：
经线：
经线也称⼦午线，是⼈类为度量⽅便⽽假设出来的辅助线，定义为地球表⾯连接南北两极的⼤圆线上的半圆弧。任两根经线的长度相等，相交于南北两极点。每⼀根经线都有其相对应的数值，称为经度。经线指⽰南北⽅向。
本初⼦午线 ：
本初⼦午线⼜称“⾸⼦午线”或“零⼦午线”，是计算东西经度的起点，以经过英国伦敦东南格林尼治的经线为本初⼦午线，作为计算地理的起点和世界标准“时区”的起点。本初⼦午线以东为东经，以西为西经，全球经度测量均以本初⼦午线与⾚道的交点E点作为经度原点。
⼦午线命名的由来：
某⼀天体视运动轨迹中，同⼀⼦午线上的各点该天体在上中天（午）与下中天（⼦）出现的时刻相同。齐耳短发图片
纬线：
三英语
纬线是⼈类为度量⽅便⽽假设出来的辅助线，定义为地球表⾯某点随地球⾃转所形成的轨迹。纬线平⾏于⾚道，经线垂直于⾚道，任何⼀根纬线都是圆形⽽且两两平⾏。纬线的长度是⾚道的周长乘以纬线的纬度的余弦，所以⾚道最长，离⾚道越远的纬线，周长越短，到了两极就缩为0。纬线指⽰东西⽅向。
北回归线（23°26' 22" N）
太阳在北半球能够直射到的离⾚道最远的位置，其纬度值为黄⾚交⾓，是⼀条纬线，⼤约在北纬23度26分的地⽅。
魅族note3⾚道（0°N）
通过地球中⼼划⼀个与地轴成直⾓相交的平⾯，在地球表⾯相应出现⼀个和地球的极距离相等的假想
圆圈。⾚道的纬度是0°。是地球表⾯的点随地球⾃转产⽣的轨迹中周长最长的圆周线，⾚道半径 6378.137Km ；两极半径 6359.752Km；平均半径 6371.012Km ；⾚道周长 40075.7Km。如果把地球看做⼀个绝对的球体的话，⾚道距离南北两极相等，是⼀个⼤圆。它把地球分为南北两半球，其以北是北半球，以南是南半球，是划分纬度的基线，是南北纬线的起点。
南回归线（23° 26' 22" S）
太对应于北回归线，阳在地球上的直射点在⼀年内到达的最南点所在的纬线。
经度：
是地球上⼀个地点离⼀根被称为本初⼦午线的南北⽅向⾛线以东或以西的度数。它是通过某地的经线⾯与本初⼦午⾯所成的⼆⾯⾓，在本初⼦午线以东的经度叫东经，在本初⼦午线以西的叫西经。东经⽤“E”表⽰，西经⽤“W”表⽰。⽐如：
E116.33533°,W116.33533°.经度的每⼀度被分为60⾓分，每⼀分被分为60秒。也可以⽤⼩数点位表⽰。有时西经也被写成负数，如：-116.33533°。
纬度
是指某点与地球球⼼的连线和地球⾚道⾯所成的线⾯⾓，其数值在0⾄90度之间。位于⾚道以北的点的纬度叫北纬，记为N；位于⾚道以南的点的纬度称南纬，记为S。
纬度数值在0⾄30度之间的地区称为低纬度地区；纬度数值在30⾄60度之间的地区称为中纬度地区；纬度数值在60⾄90度之间的地区称为⾼纬度地区。⾚道是0°纬线，北纬度的最⼤值为90°，即北极点；南纬度的最⼤值为90°，即南极点。
地⾯法线
垂直于某地参考椭球体表⾯的线。
经纬度坐标系统：
是经度与纬度的合称组成⼀个坐标系统。⼜称为地理坐标系统，它是⼀种利⽤三度空间的球⾯来定义地球上的空间的球⾯坐标系统，能够标⽰地球上的任何⼀个位置。
⼀个经度和⼀个纬度⼀起确定地球上⼀个地点的精确位置。⼀个完整的图⾯地理坐标系统由⼀个完整的参考椭球体系和⼀个完整的投影体系组成。
天⽂地理坐标系统和⼤地坐标系统
由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标⽹叫地理坐标⽹。由经纬度构成的地理坐标系统⼜叫地理坐标系。地理坐标分为天⽂地理坐标和⼤地地理坐标。天⽂地理坐标是⽤天⽂测量⽅法确定的，⼤地地理坐标是⽤⼤地测量⽅法确定的。我们在地球椭球⾯上所⽤的地理坐标系属于⼤地地理坐标系，简称⼤地坐标系。
经纬度⽹
⼤地坐标系是以以参考椭球⾯为基准⾯的坐标，地⾯点P的位置⽤⼤地经度L、⼤地纬度B和⼤地⾼H表⽰。当点在参考椭球⾯上时，仅⽤⼤地经度和⼤地纬度表⽰。虽然如此，但是，⼤地坐标系与经纬度⽹并不⼀致，⼤地坐标系以球⾯的形式描述了真实的地球坐标，⽽经纬度⽹则是在制图时，为满⾜平⾯作图的需要（即地图投影），参照⼀定的投影公式制作成平⾯地图，并在图上套上经纬线。常⽤作世界地图的投影有墨卡托投影、⾼尔投影、摩尔威特投影、等差分纬线多圆锥投影、格灵顿投影、桑森投影、乌尔马耶夫投影等。⽽横轴墨卡托投影即为⾼斯-克吕格投影，⼀般⽤于我国的地理制图。
我国的⾼斯-克吕格投影体系
伊达成实
它是⼀种横轴、椭圆柱⾯、等⾓投影。其投影过程可简述如下：椭圆柱⾯与地球椭球在某⼀⼦午圈上相切，这条⼦午圈叫做投影的中央⼦午线，⼜称轴⼦午线，它也是⾼斯投影后的平⾯直⾓坐标系的纵轴（⼀般定义为x轴）；地球的⾚道⾯与椭圆柱⾯相交成⼀条直线，这条直线与中央⼦午线正交，它是
横多音字
平⾯直⾓坐标系的横轴（y轴）；把椭圆柱⾯展开，就得出以（x，y）为坐标的平⾯直⾓坐标系。按⼀定经差将地球椭球⾯划分成若⼲投影带，这是⾼斯投影中限制长度变形的最有效⽅法。分带时既要控制长度变形使其不⼤于测图误差，⼜要使带数不致过多以减少换带计算⼯作，据此原则将地球椭球⾯沿⼦午线划分成经差相等的⽠瓣形地带，以便分带投影。通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带⾃0度⼦午线起每隔经差6度⾃西向东分带，带号依次编为第1、2...60带。三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央⼦午线与六度带的中央⼦午线和分带⼦午线重合，即⾃1.5度⼦午线起每隔经差3度⾃西向东分带，带号依次编为三度带第 1、2 (120)
带。我国的经度范围西起73°东⾄135°，可分成六度带⼗⼀个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度带⼆⼗⼆个。
经纬度格式
经纬度格式分为三种：度、度-分、度-份-秒
1. ddd.ddddd °【度 . 度 格式】的⼗进制⼩数部分（5位）
2. ddd°mm.mmm’ 【度 . 分 . 分 格式】的⼗进制⼩数部分（3位）
3. ddd°mm’ss’’ 【度 . 分 . 秒 格式】
转换公式
度分转换：
将度分单位数据转换为度单位数据
度=度+分/60
例如：
经度 = 116°20.12’
纬度 = 39°12.34’
经度 = 116 + 20.12 / 60 = 116.33533°
纬度 = 39 + 12.34 / 60 = 39.20567°
度分秒转换：
将度分秒单位数据转换为度单位数据
中国青年节
度 = 度 + 分 / 60 + 秒 / 60 / 60
例如：
经度 = 116°20’43”
纬度 = 39°12’37”
经度 = 116 + 20 / 60 + 43 / 60 / 60 = 116.34528°
纬度 = 39 + 12 / 60 + 37 / 60 / 60 = 39.21028°
在实际的处理中，计算相应像元点的地理坐标：
GDAL数据集有两种模式描述栅格位置（⽤点/线坐标系）以及地理参考坐标系之间的关系：⾸要的也是最普遍的是使⽤仿射转换，另⼀种则是GCPs（多控制点定位⽅式）
仿射变换
对于遥感图像⽽⾔，如果想显⽰在屏幕上，由于图像过⼤或者屏幕的关系，常常做成⾦字塔影像，或者拉伸图像数据，使图像产⽣变形以此来满⾜显⽰的需求。
假如已经将经纬度转换成⼩数点位，即以度为单位，已知道屏幕的⾼(y)和宽(h)，地理坐标区域的范围(maxLon,minLon,maxLat,minLat)..
这⾥我们知道了这些已知的参数
我们可以算出每像素所代表的经度和纬度(有⼈称这个为⽐例因⼦):
加载项工业设计展板公式:scaleX = h/((maxLon-minLon)*3600) ----------X轴上每像素代表的经度秒数;
公式:scaleY = y/((maxLat-minLat)*3600) -----------Y轴上每像素代表的纬度秒数;
算出该地理坐标区域中的任何⼀点(lon,lat)在屏幕上的坐标
公式:screenX = lon*3600/scaleX; ---------屏幕坐标X轴坐标
公式:screenY = lat*3600/scaleY; ----------屏幕坐标Y轴坐标,
lon和lat为任意地点的地理坐标，前⾯的仿射变换已经算出
假如需要占满整个屏幕：
公式:minX = minLon*3600/scaleX; 区域左边置最左端
公式:minY = minLat*3600/scaleY; 区域上⾯置最上端
当地地理范围区域占满整个屏幕时，我们需要⽤到第三步计算出来的 screenX和screenY两个参数该区域中的任何⼀点的公式如下:
公式:X = screenX - minX = (lon - minLon)*3600/scaleX;
由于纬度的⽅向和屏幕Y轴是相反的,
公式:screenMaxLat = (maxLat - minLat)*3600/scaleY;
公式:screenLat = (lat - minLat)*3600/scaleY;
公式:Y = screenMaxLat - screenLat = (maxLat - lat)*3600/scaleY;
