EPSG:4326是什么
EPSG:4326是GIS中最常见的坐标参考系统之一,对应WGS 84地理坐标参考系统。
它主要使用:
经度 Longitude
+
纬度 Latitude
描述地球上的地理位置。
例如:
116.397
39.908
在EPSG:4326下通常表示:
经度:116.397°
纬度:39.908°
EPSG:4326广泛应用于:
- GPS
- 全球定位
- GeoJSON
- WKT
- GPS轨迹
- GIS数据交换
- Web GIS
- 地理数据存储
EPSG:4326的核心特点
EPSG:4326可以简单理解为:
EPSG:4326
↓
WGS84
↓
地理坐标参考系统
↓
经度 + 纬度
↓
角度单位
它描述的是地球表面的位置,而不是Web地图上的平面像素位置。
什么是WGS84
WGS84是全球非常常用的地理参考系统,由美国国防部维护和定义。
GPS系统使用WGS84作为重要的地理参考框架。
因此在GIS开发中经常看到:
WGS84
和:
EPSG:4326
一起出现。
可以简单记住:
WGS84
↓
一种地理参考系统
EPSG:4326
↓
该坐标参考系统的常用EPSG标识
EPSG:4326属于什么类型
EPSG:4326属于地理坐标参考系统(Geographic Coordinate Reference System)。
它使用:
经度
纬度
作为坐标。
与EPSG:3857不同:
EPSG:4326
↓
地理坐标
↓
经度 + 纬度
而:
EPSG:3857
↓
投影坐标
↓
X + Y
EPSG:4326的坐标单位
EPSG:4326使用角度作为坐标单位。
例如:
116.397
39.908
通常表示:
116.397°
39.908°
这里不是:
116.397米
39.908米
而是经纬度角度。
因此不能直接把:
经度差 = 0.01
理解成:
距离 = 0.01米
经纬度与实际地面距离之间还受到纬度和地球模型等因素影响。
经度和纬度
EPSG:4326最核心的两个概念就是:
Longitude
↓
经度
Latitude
↓
纬度
通常:
X = 经度
Y = 纬度
例如:
[116.397, 39.908]
通常表示:
经度 = 116.397
纬度 = 39.908
在处理GeoJSON、CSV、WKT时尤其需要注意坐标顺序。
经度范围
经度通常表示东西方向的位置。
常见范围:
-180° ~ 180°
可以简单理解为:
-180°
↓
西经
0°
↓
本初子午线
180°
↓
东经
例如:
116°
表示东经116°附近。
纬度范围
纬度表示南北方向的位置。
范围通常为:
-90° ~ 90°
其中:
90°
↓
北极
0°
↓
赤道
-90°
↓
南极
例如:
39.9°
表示北纬39.9°附近。
EPSG:4326坐标示例
例如:
POINT (116.397 39.908)
可以理解为:
Point
├── 经度:116.397°
└── 纬度:39.908°
这是GIS中非常典型的EPSG:4326坐标表示。
EPSG:4326与Geometry
Geometry负责描述空间形状,而EPSG:4326负责解释Geometry中的坐标。
例如:
POINT (116.397 39.908)
如果CRS是:
EPSG:4326
就可以理解为:
经度:116.397
纬度:39.908
因此:
Geometry
↓
Coordinates
↓
CRS = EPSG:4326
↓
解释为空间位置
EPSG:4326与Feature
Feature通常由:
Geometry
+
Attributes
组成。
例如:
{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Point",
"coordinates": [116.397, 39.908]
},
"properties": {
"name": "北京"
}
}
这里:
geometry
↓
空间位置
properties
↓
对象属性
如果Geometry使用EPSG:4326:
[116.397, 39.908]
通常就可以解释为:
经度 + 纬度
EPSG:4326与GeoJSON
GeoJSON是Web GIS中非常常见的空间数据格式。
例如:
{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Point",
"coordinates": [116.397, 39.908]
},
"properties": {
"name": "北京"
}
}
其中:
coordinates
↓
[经度, 纬度]
现代GeoJSON规范通常使用WGS84坐标参考系统来表达地理坐标。
因此在处理GeoJSON时,经常会看到:
EPSG:4326
EPSG:4326与WKT
WKT可以直接表达Geometry。
例如:
POINT (116.397 39.908)
如果数据使用EPSG:4326,那么:
116.397
↓
经度
39.908
↓
纬度
WKT本身主要描述Geometry,因此实际数据处理中还需要明确其CRS。
EPSG:4326与CSV
CSV经常用于保存经纬度数据。
例如:
id,name,longitude,latitude
1,北京,116.397,39.908
2,上海,121.473,31.230
3,广州,113.264,23.129
其中:
longitude
↓
经度
latitude
↓
纬度
如果这些数据采用WGS84经纬度,就可以转换为EPSG:4326空间数据。
例如:
CSV
↓
longitude + latitude
↓
EPSG:4326
↓
Point Feature
↓
GeoJSON
这也是GIS数据处理中非常常见的流程。
EPSG:4326与EPSG:3857
这是GIS学习中最重要的坐标系对比之一。
EPSG:4326
WGS84
↓
经度 + 纬度
↓
角度
例如:
116.397
39.908
EPSG:3857
Web Mercator
↓
X + Y
↓
米
例如:
12958000
4850000
两者可以表示同一个地理位置,但坐标值和坐标含义完全不同。
EPSG:4326转换到EPSG:3857
Web GIS中经常需要:
EPSG:4326
↓
经纬度
↓
坐标转换
↓
EPSG:3857
↓
Web地图
例如用户输入:
116.397, 39.908
前端地图框架可以将其转换成Web Mercator坐标,用于地图显示。
因此常见的开发流程是:
用户输入经纬度
↓
EPSG:4326
↓
fromLonLat / 坐标转换
↓
EPSG:3857
↓
地图显示
EPSG:4326适合做什么
EPSG:4326非常适合:
- GPS坐标
- 经纬度数据
- 全球地理数据
- GeoJSON
- 数据交换
- 地理位置存储
- 坐标输入
- GIS数据转换
例如:
GPS
↓
经纬度
↓
EPSG:4326
这是非常典型的使用方式。
EPSG:4326不适合直接做什么
EPSG:4326使用经纬度角度作为坐标,因此不适合直接把坐标差值当成平面距离或面积。
例如:
经度差 = 0.01
不能直接认为:
距离 = 0.01米
同样:
Polygon
↓
直接使用经纬度计算面积
也需要特别谨慎。
如果需要进行精确的:
- 距离计算
- 面积计算
- 缓冲区分析
- 工程测量
通常应该选择适合研究区域的投影坐标系。
EPSG:4326与地图显示
EPSG:4326本身可以用于表达地图上的地理位置,但Web地图的显示坐标通常还会使用投影坐标系。
例如:
GPS数据
↓
EPSG:4326
↓
经纬度
↓
转换
↓
EPSG:3857
↓
Web地图
所以:
数据坐标
和:
地图显示坐标
并不一定相同。
EPSG:4326常见应用
GPS
GPS设备通常输出经纬度:
Latitude
Longitude
这些坐标可以使用WGS84进行表达。
GeoJSON
Web GIS中大量GeoJSON数据采用WGS84经纬度。
CSV
很多GIS数据交换文件使用:
longitude
latitude
保存经纬度。
数据库
空间数据库可以保存带有SRID的Geometry。
例如:
SRID = 4326
表示Geometry使用EPSG:4326对应的空间参考。
EPSG:4326常见问题
把经纬度顺序写反
正确的GeoJSON坐标通常是:
[经度, 纬度]
例如:
[116.397, 39.908]
如果写成:
[39.908, 116.397]
就可能导致位置错误。
把经纬度当成米
EPSG:4326的单位是角度,而不是米。
因此不能直接:
X × Y
计算实际面积。
与EPSG:3857混淆
不要认为:
116.397, 39.908
可以直接作为:
EPSG:3857
使用。
两者坐标体系不同。
数据缺少CRS信息
如果只有:
116.397, 39.908
却不知道:
CRS是什么?
就无法完全确定这组坐标应该如何解释。
EPSG:4326知识结构
可以将EPSG:4326理解为:
EPSG:4326
│
├── WGS84
│
├── Geographic CRS
│
├── 经度
│
├── 纬度
│
├── 角度单位
│
├── GPS
│
├── GeoJSON
│
└── GIS数据交换
与EPSG:3857的关系:
EPSG:4326
经度 + 纬度
│
│ 坐标转换
↓
EPSG:3857
X + Y
│
↓
Web地图
总结
EPSG:4326是GIS中非常重要的地理坐标参考系统,对应WGS84。
它的核心特点是:
EPSG:4326
↓
WGS84
↓
地理坐标参考系统
↓
经度 + 纬度
↓
角度单位
可以记住:
EPSG:4326主要用于表达地球上的经纬度位置,是GPS、GeoJSON和GIS数据交换中非常常见的坐标参考系统。
同时要记住:
EPSG:4326适合表达“地理位置”,EPSG:3857适合Web地图显示;进行精确距离和面积分析时,应根据具体区域和分析目的选择合适的投影坐标系。
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