第一节 地理空间
三、地理空间坐标系的建立
地球表面特征的度量，最直截了当的方法就是用纬度和经度来表示，这种方法对空间位置的确定还比较有利，但难以进行距离、方向、面积等参数的计算。这些参数计算的理想环境就是笛卡儿平面直角坐标系，或称为二维欧几里德（Euclidean）空间。
暂且不考虑地形起伏等因素，先建立纬度、经度与平面直角坐标系
这个空间转换关系F实质上就是地图投影。地图投影变换引起了地理空间要素在平面形态上的变化，包括长度变化、方向变化和面积变化。但是，平面直角坐标系（x，y）却建立了对地理空间良好的视觉感，并易于进行距离、方向、面积等空间参数的量算，以及进一步的空间数据处理和分析。
地理信息系统中的地理空间，通常就是指经过投影变换后放在笛卡儿坐标系中的地球表层特征空间，它的理论基础在于旋转椭球体和地图投影变换。
长期以来，人们主要考虑了二维地理空间的理论问题，至于三维地理信息系统中所涉及的地理空间，则是在上述笛卡儿平面直角坐标系上加上第三维Z，并假设该笛卡儿平面是处处切过地球旋转椭球体的，这样Z就代表了地面相对于该旋转椭球体表面的高程。当我们所研究的区域较小、地球曲率可以忽略不计时，这些假设可以提供良好的近似。