1.橢球體、基準面和地圖投影
GIS中坐標系的定義是GIS系統的基礎，正確定義坐標系至關重要。GIS中坐標系的定義是由基準面和地圖投影決定的，而基準面的定義是由特定的橢球體及其對應的轉換參數決定的。因此，要正確定義GIS的坐標系，首先要了解橢球體、基準面和地圖投影的基本概念及其相互關系。
基準面是指地球表面在特定區域用特定的橢球體進行近似，所以每個國家或地區都有自己的基準面。我們通常所說的北京54坐標系和Xi安80坐標系，實際上是指我國的兩個大地基準面。參考前蘇聯，我國從1953建立了克拉索夫斯基橢球的北京54坐標系，從1978建立了國際大地測量協會推薦的1975地球橢球的Xi安80坐標系。目前大地測量仍然基於北京54坐標系，可以實現北京54和Xi安80坐標之間的轉換。WGS1984采用WGS84橢球體作為基準，這是壹個地心坐標系，即地心是橢球體的中心。目前大部分GPS測量數據都是基於WGS1984。
上述三個橢球的參數如下:
橢球體與基準面的關系是壹對多的，即基準面是建立在橢球體的基礎上的，但橢球體不能代表基準面。同壹個橢球體可以定義不同的基準面，如前蘇聯的普爾科沃1942和非洲索馬裏的阿夫戈耶基準面，都采用克拉索夫斯基橢球體，但其基準面明顯不同。
地圖投影是壹種數學變換，它將地圖從球體變換為平面。如果有人說北京54在該點的坐標為X = 4231898，Y = 21655933，其實指的是北京54基準面下的投影坐標，即北京54基準面下的經緯度坐標在直角平面坐標上的投影結果。
2.GIS中數據的定義和轉換
雖然在現有的GIS平臺中，已經有數百個預定義的基準面供用戶選擇，但是在我國還沒有基準面的定義。如果精度要求不高，可以用前蘇聯的普爾科沃1942基準面(Mapinfo中代號為1001)代替北京54坐標系。如果精度要求高，比如土地利用、海域利用、城市基礎設施等GIS系統，就需要定義基準面。
GIS系統中的基準是由面向WGS1984的地方基準的變換7參數定義的，這種變換是通過類似的變換方法實現的。具體算法請參考科學出版社出版的《城市地理信息系統標準化指南》1999第76-86頁。假設Xg、Yg、Zg代表WGS84地心坐標系的三個坐標軸，Xt、Yt、Zt代表地方坐標系的三個坐標軸，那麽自定義基準面的七個參數為:三個平移參數δX、δY、δZ代表兩個坐標原點的平移值；三個旋轉參數εx、εy、εz分別代表當地坐標系旋轉到與地心坐標系平行時，繞Xt、Yt、Zt的旋轉角度。最後，使用比例校正因子來調整橢球的大小。
美國國家影像與測繪局公布了世界上大多數國家的地方基準到WGS1984基準轉換的三個參數(翻譯參數)，可以從/下載到Mapinfow.prj文件，該文件包含了北京54和Xi安80坐標系的定義。京54的基準參數定義為(3，24，-123，-94，-0.02，0.25，0.13，1.1.0)，安80的基準參數為(31)。1.1，0)，文件中沒有指明其參數的來源。我發現它們和Mapinfo參考手冊附錄G“定義自定義基準面”中的壹個例子所列的壹樣，所以它們的可靠性值得懷疑，尤其是從安80和京54使用相同的7個參數來看，至少安80的基準面定義肯定是錯誤的。因此，當系統精度較高時，必須對所采用的參數進行測試和驗證，以保證坐標系定義的正確性。
3.GIS中地圖投影的定義
中國基本比例尺地形圖(1: 5000，1: 1，000，1: 25，000，1:50，000，1:1:000，1: 28)小於500，000的地形圖采用等角切錐投影，也稱蘭伯特正形海面上50萬以下的地形圖，多采用等軸圓柱投影，也稱墨卡托。在我們的地理信息系統中，應采用與我們的基本比例尺地形圖系列相壹致的地圖投影系統。
在MapX中，坐標系的定義由基準面和投影組成，方法如下:
坐標系統。Set(類型，[基準]，[單位]，[初始長度]，[初始長度]，
[StandardParallelOne]，[StandardParallelTwo]，[方位角]，[比例因子]，
[假正位]、[假正位]、[範圍]、[界限]、[仿射變換])
其中，參數:Type表示投影類型，當類型為1時，地圖坐標以經緯度表示，為必選參數，其後的參數均為可選參數；
基準面是壹個基準面對象，如果采用非地球坐標，則不需要定義該參數。
Units是坐標單位；如果Units是7，則表示米；
OriginLongitude和OriginLatitude分別是起點的經度和緯度；
StandardParallelOne和StandardParallelTwo是第壹個和第二個標準緯度；
方位角是方位角，斜投影需要定義這個參數；
比例因子是比例系數；
FalseEasting，FalseNorthing是東偽偏移和北偽偏移的值；
Range是地圖可見的緯度範圍；
Bounds是地圖的坐標範圍，它是壹個矩形對象。非地球坐標必須定義此參數。
AffineTransform是壹個坐標系變換對象。
高斯-克魯格投影、朗伯投影和墨卡托投影對應的坐標系參數序列需要定義如下:
高斯-克魯格:投影代碼(類型)，基準，單位，
原始經度，原始緯度，
比例因子，
東假西，北假北。
Lambert:投影代碼(類型)，基準，單位，
原始經度，原始緯度，
標準緯度1(StandardParallelOne)，標準緯度2 (StandardParallelwo)，
東假西，北假北。
墨卡托:投影代碼(類型)，基準，單位，
原始經度，原始緯度，
標準緯度(標準緯線)
在城市GIS系統中，使用6度或3度帶狀高斯-克魯格投影，因為壹般的城市建設坐標是6度或3度帶狀高斯-克魯格投影坐標。高斯-克魯格投影分為6度或3度的區域，每個區域形成壹個獨立的平面直角坐標網。投影區中央經線投影後的直線為X軸(縱軸，緯度方向)，赤道投影後的直線為Y軸(橫軸，經度方向)。為了防止經度方向的坐標為負，規定每個區的中央子午線向西移動500公裏，即東偽偏移值為500公裏。由於高斯-克魯格投影中每個投影帶的坐標都是相對於局部帶坐標原點的，所以每個帶的坐標都是完全相同的，所以規定在橫軸坐標前加上帶號，如(4231898，21655933)，其中21為帶號，類似定義的東偽偏移值也需要加上帶號，如
如果您的工作空間位於21區域，即經度範圍為120度至126度，區域的中心經度為123度，采用普爾科沃1942基準面，則定義6度區域的高斯-克魯格投影坐標系的參數為:(8，65438
那麽，在精度較高，實測數據為WGS1984坐標數據的情況下，如果要轉換成北京54基準面的高斯-克魯格投影坐標，該如何定義坐標系參數呢？您可以選擇WGS 1984(MapInfo中的代碼104)作為基準。當只有壹個已知控制點時(見第二部分)，根據平移參數調整東偽偏和北緯偏置值，實現WGS84到北京54的轉換，如(8，104，7，65438+)。-200)，也可以使用仿射變換坐標系來變換對象。此時，變換系數(A，B，C，D，E，F)中的A，B，D，E為0，X，Y方向只有平移值C，F；當有三個已知控制點時，可以利用得到的變換系數(A，B，C，D，E，F)定義仿射變換坐標系變換對象，實現坐標系變換，如(8，104，7，123，0，1，265438)。AffineTransform定義為affinite transform . set(7，a，b，c，d，e，F)(7代表單位米)；當然，在已知控制點足夠多的情況下，直接確定7參數自定義基準即可。