GDAL中的地理坐标系、投影坐标系及其相互转换

目录

地理坐标系

国内常用地理坐标系

投影坐标系

国内常用投影坐标系（不推荐使用）

坐标转换

地理坐标转为投影坐标

投影坐标转为地理坐标

地理坐标系

原理参考这篇文章：
地理坐标系与投影坐标系区别与联系
https://yunxingluoyun.blog.csdn.net/article/details/123970678

国内常用地理坐标系

#include <cstdio>
#include "gdal_priv.h"
#include <iostream>int main()
{OGRSpatialReference oSRS1;oSRS1.SetGeogCS("自定义地理坐标系",// 定义地理坐标系名称"WGS_1984",// 基准面"WGS84 椭球",// 椭球体名称SRS_WGS84_SEMIMAJOR, SRS_WGS84_INVFLATTENING,// WGS84椭球体的长半轴，WGS84椭球体扁率的倒数"Greenwich", 0.0,// 格林尼治子午线"degree", 0.0174532925199433);// 角度度量单位char* WGS84_WTK = NULL;oSRS1.exportToPrettyWkt(&WGS84_WTK);// 以规整的WTK格式输出地理坐标系的信息std::cout << WGS84_WTK << std::endl;// CGCS2000OGRSpatialReference oSRS2;oSRS2.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4490");char* CGCS2000_WTK = NULL;oSRS2.exportToPrettyWkt(&CGCS2000_WTK);std::cout << CGCS2000_WTK << std::endl;// Beijing_1954OGRSpatialReference oSRS3;oSRS3.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4214");char* Beijing_1954_WTK = NULL;oSRS3.exportToPrettyWkt(&Beijing_1954_WTK);std::cout << Beijing_1954_WTK << std::endl;// Xian_1980OGRSpatialReference oSRS4;oSRS4.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4610");char* Xian_1980_WTK = NULL;oSRS4.exportToPrettyWkt(&Xian_1980_WTK);std::cout << Xian_1980_WTK << std::endl;}

结果：

GEOGCS["自定义地理坐标系",DATUM["WGS_1984",SPHEROID["WGS84 椭球",6378137,298.257223563]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST]]GEOGCS["China Geodetic Coordinate System 2000",DATUM["China_2000",SPHEROID["CGCS2000",6378137,298.257222101,AUTHORITY["EPSG","1024"]],AUTHORITY["EPSG","1043"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST],AUTHORITY["EPSG","4490"]]GEOGCS["Beijing 1954",DATUM["Beijing_1954",SPHEROID["Krassowsky 1940",6378245,298.3,AUTHORITY["EPSG","7024"]],AUTHORITY["EPSG","6214"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST],AUTHORITY["EPSG","4214"]]GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST],AUTHORITY["EPSG","4610"]]

投影坐标系

设置横轴墨卡托投影的函数SetTM()有六个参数：

国内常用投影坐标系（不推荐使用）

推荐使用例3中的方式使用坐标系，EPSG请查看网址：

EPSG.io: Coordinate Systems Worldwide
注意：这种方式定义的坐标轴与例3相反，如果使用这样方法，后面的poCT->Transform(1, &x, &y)影改为poCT->Transform(1, &y, &x)。

#include <cstdio>
#include "gdal_priv.h"
#include <iostream>int main()
{OGRSpatialReference oSRS1;oSRS1.SetProjCS("UTM 17(WGS84) in northern hemisphere.");// 设置投影坐标系名称oSRS1.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4326");// 设置地理坐标系oSRS1.SetUTM(17, TRUE);//设置UTM投影的投影参数char* UTM17_WTK = NULL;oSRS1.exportToPrettyWkt(&UTM17_WTK);std::cout << UTM17_WTK << std::endl;OGRSpatialReference oSRS2;oSRS2.SetProjCS("CGCS2000 / Gauss-Kruger CM 117E");oSRS2.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4490");oSRS2.SetTM(0,117,1,500000,0);//起始纬度，中央经线，比例因子，东偏移量，北偏移量char* CGCS2000_GK_117E_WTK = NULL;oSRS2.exportToPrettyWkt(&CGCS2000_GK_117E_WTK);std::cout << "CGCS2000 / Gauss-Kruger CM 117E" << std::endl;std::cout <<"是否为投影坐标系：" << oSRS2.IsProjected() << std::endl;std::cout << CGCS2000_GK_117E_WTK << std::endl;OGRSpatialReference oSRS3;oSRS3.SetProjCS("CGCS2000 3 Degree GK Zone 39");oSRS3.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4490");oSRS3.SetTM(0, 117, 1, 39500000, 0);//起始纬度，中央经线，比例因子，东偏移量，北偏移量char* CGCS2000_GK_Zone39_WTK = NULL;oSRS3.exportToPrettyWkt(&CGCS2000_GK_Zone39_WTK);std::cout << "CGCS2000 3 Degree GK Zone 39" << std::endl;std::cout << "是否为投影坐标系：" << oSRS3.IsProjected() << std::endl;std::cout << CGCS2000_GK_Zone39_WTK << std::endl;OGRSpatialReference oSRS4;oSRS4.SetProjCS("Beijing 1954 3 Degree GK CM 117E");oSRS4.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4214");oSRS4.SetTM(0, 117, 1, 500000, 0);//起始纬度，中央经线，比例因子，东偏移量，北偏移量char* Beijing1954_GK_117E_WTK = NULL;oSRS4.exportToPrettyWkt(&Beijing1954_GK_117E_WTK);std::cout << "Beijing 1954 3 Degree GK CM 117E" << std::endl;std::cout << "是否为投影坐标系：" << oSRS4.IsProjected() << std::endl;std::cout << Beijing1954_GK_117E_WTK << std::endl;OGRSpatialReference oSRS5;oSRS5.SetProjCS("Xian 1980 3 Degree GK Zone 39");oSRS5.SetWellKnownGeogCS("EPSG:4610");oSRS5.SetTM(0, 117, 1, 39500000, 0);//起始纬度，中央经线，比例因子，东偏移量，北偏移量char* Xian_1980_GK_Zone39_WTK = NULL;oSRS5.exportToPrettyWkt(&Xian_1980_GK_Zone39_WTK);std::cout << "Xian 1980 3 Degree GK Zone 39" << std::endl;std::cout << "是否为投影坐标系：" << oSRS5.IsProjected() << std::endl;std::cout << Xian_1980_GK_Zone39_WTK << std::endl;
}

 结果：

PROJCS["UTM 17(WGS84) in northern hemisphere.",GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS_1984",SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,AUTHORITY["EPSG","7030"]],AUTHORITY["EPSG","6326"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4326"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",-81],PARAMETER["scale_factor",0.9996],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]CGCS2000 / Gauss-Kruger CM 117E
是否为投影坐标系：1
PROJCS["CGCS2000 / Gauss-Kruger CM 117E",GEOGCS["China Geodetic Coordinate System 2000",DATUM["China_2000",SPHEROID["CGCS2000",6378137,298.257222101,AUTHORITY["EPSG","1024"]],AUTHORITY["EPSG","1043"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4490"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",117],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]CGCS2000 3 Degree GK Zone 39
是否为投影坐标系：1
PROJCS["CGCS2000 3 Degree GK Zone 39",GEOGCS["China Geodetic Coordinate System 2000",DATUM["China_2000",SPHEROID["CGCS2000",6378137,298.257222101,AUTHORITY["EPSG","1024"]],AUTHORITY["EPSG","1043"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4490"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",117],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",39500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]Beijing 1954 3 Degree GK CM 117E
是否为投影坐标系：1
PROJCS["Beijing 1954 3 Degree GK CM 117E",GEOGCS["Beijing 1954",DATUM["Beijing_1954",SPHEROID["Krassowsky 1940",6378245,298.3,AUTHORITY["EPSG","7024"]],AUTHORITY["EPSG","6214"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4214"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",117],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]Xian 1980 3 Degree GK Zone 39
是否为投影坐标系：1
PROJCS["Xian 1980 3 Degree GK Zone 39",GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4610"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",117],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",39500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]

坐标转换

地理坐标转为投影坐标

#include <cstdio>
#include "gdal_priv.h"int main()
{OGRSpatialReference oSourceSRS, oTargetSRS;OGRCoordinateTransformation* poCT;oSourceSRS.importFromEPSG(4610); // 地理坐标系：Xian 1980oTargetSRS.importFromEPSG(2383); // 投影坐标系：Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger CM 114Echar* Xian_1980 = NULL;oSourceSRS.exportToPrettyWkt(&Xian_1980);char* Xian_1980_GK_114E_WTK = NULL;oTargetSRS.exportToPrettyWkt(&Xian_1980_GK_114E_WTK);printf("%s,%s\n", "oSourceSRS:\n", Xian_1980);printf("%s,%s\n", "oTargetSRS:\n", Xian_1980_GK_114E_WTK);poCT = OGRCreateCoordinateTransformation(&oSourceSRS, &oTargetSRS);double x, y;x = 38.8; //纬度y = 113.6; //经度printf("经纬度坐标：%.9lf	%.9lf", x, y);if (poCT == NULL || !poCT->Transform(1, &x, &y)){printf("Transformation failed.\n");}else{printf("\n平面坐标：%.9lf	%.9lf", x, y);}}

 结果：

oSourceSRS:
,GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST],AUTHORITY["EPSG","4610"]]
oTargetSRS:
,PROJCS["Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger CM 114E",GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4610"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",114],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Northing",NORTH],AXIS["Easting",EAST],AUTHORITY["EPSG","2383"]]
经纬度坐标：38.800000000        113.600000000
平面坐标：4296379.277209882     465252.023887851

投影坐标转为地理坐标

#include <cstdio>
#include "gdal_priv.h"int main()
{OGRSpatialReference oSourceSRS, oTargetSRS;OGRCoordinateTransformation* poCT;oSourceSRS.importFromEPSG(2383); // Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger CM 114EoTargetSRS.importFromEPSG(4610); // Xian 1980 char* Xian_1980_GK_114E_WTK = NULL;oSourceSRS.exportToPrettyWkt(&Xian_1980_GK_114E_WTK);char* Xian_1980 = NULL;oTargetSRS.exportToPrettyWkt(&Xian_1980);printf("%s,%s\n", "oSourceSRS:\n", Xian_1980);printf("%s,%s\n", "oTargetSRS:\n", Xian_1980_GK_114E_WTK);poCT = OGRCreateCoordinateTransformation(&oSourceSRS, &oTargetSRS);double x, y;  x = 4296379.277209882; //纬度y = 465252.023887851; //经度printf("\n平面坐标：%.9lf	%.9lf", x, y);if (poCT == NULL || !poCT->Transform(1, &x, &y)){printf("Transformation failed.\n");}else{printf("\n经纬度坐标：%.9lf  %.9lf", x, y);}}

结果：

oSourceSRS:
,GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AXIS["Latitude",NORTH],AXIS["Longitude",EAST],AUTHORITY["EPSG","4610"]]
oTargetSRS:
,PROJCS["Xian 1980 / 3-degree Gauss-Kruger CM 114E",GEOGCS["Xian 1980",DATUM["Xian_1980",SPHEROID["IAG 1975",6378140,298.257,AUTHORITY["EPSG","7049"]],AUTHORITY["EPSG","6610"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4610"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",114],PARAMETER["scale_factor",1],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Northing",NORTH],AXIS["Easting",EAST],AUTHORITY["EPSG","2383"]]平面坐标：4296379.277209882     465252.023887851
经纬度坐标：38.800000000  113.600000000

参考资料：

《GDAL源码剖析与开发指南》
ogr_srs_api.h:空间参考系C api — GDAL 文档

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