什么是UTM坐标系

2019/12/27 15:54:05 0人评论 630 次 分类:技术文章

1. 概述

UTM(Universal Transverse Mercator Grid System,通用横墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图,作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。

2. UTM投影背景

UTM投影为美国陆军工程兵测绘局(Army Map Service,US Army Corps of Engineers)于20世纪40年代提出(Langley,1998)。当时对美国本土采用Clarke 1866椭球体,对全球其它地方,包括夏威夷,采用国际椭球体(International Ellipsoid)。UTM投影现在采用WGS(World Geodetic System)84椭球体(其最新版为2004年修订的EGM(Earth Gravitational Model)。

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UTM投影

3. UTM投影参数

UTM投影为椭圆柱横正轴割地球椭球体,椭圆柱的中心线位于椭球体赤道面上,且通过椭球体质点。从而将椭球体上的点投影到椭圆柱上。两条割线圆在UTM投影图上长度无变,即2条标准经线圆。两条割线圆之正中间为中央经线圆,中央经线投影后的长度为其投影前的0.9996倍,比例因子k=投影后的长度/投影前的实际长度。则标准割线和中央经线的经度差为1.6206°,即1°37′14.244″。

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UTM投影参数

4. UTM投影分带

UTM 经度区范围为1到60,其中58个区的东西跨度为 6°。经度区涵盖了地球中纬度范围从 80°S 到 84°N 之间的所有区域。一共有 20个UTM 纬度区,每个区的南北跨度为 8°;使用字母 C 到 X 标识(其中没有字母 I 和 O)。A、B、Y、Z 区不在系统范围以内,它们覆盖了南极和北极区。

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UTM网格

5. UTM坐标表示格式

UTM 坐标的表示格式为:经度区纬度区以东以北,其中以东表示从经度区的中心子午线的投影距离,而以北表示距离赤道的投影距离。这个两个值的单位均为米。举例来说,使用 UTM 表示经/纬度坐标 61.44,25.40 的结果就是35V 414668 6812844;而经/纬度坐标 -47.04,-73.48 的表示结果为18G 615471 4789269。

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欧洲的UTM区

6. UTM坐标系延伸

MGRS 是北约(NATO)军事组织使用的标准坐标系统。MGRS以 UTM 为基础并进一步将每个区划分为 100 km × 100 km 的小方块。这些方块使用两个相连的字母标识:第一个字母表示经度区的东西位置,而第二个字母表示南北位置。

例如,UTM 点35V 414668 6812844 等价于MGRS点35VMJ1466812844。该MGRS点精度为米,使用15个字符表示,其中最后10个字符表示指定网格中的以东和以北的值。可以使用15个字符表示MGRS值(如前例),也可表示为13、11、9或7个字符;因此,所表示的值的精度分别为1米、10米、100米、1,000米或10,000米。

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MGRS网格的起源

7. UTM坐标系同别的坐标系转换

如果需要进行UTM坐标系和别的坐标系之间相互转换,可以使用水经注万能地图下载器,在导出数据的时候可以选择UTM坐标系等多种坐标系,如下图所示。

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导出数据

8. 结语

以上就是UTM坐标系的详细说明,主要包括了UTM投影背景、UTM投影参数、UTM投影分带、UTM坐标表示格式、UTM坐标系延伸和UTM坐标系同别的坐标系转换等功能。


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