GIS 座標系の測量とマッピングの原則: ジオイド/データム/基準楕円体/EPSG/SRI/WKT

ウォームアップ記事シリーズ: 「GIS の歴史の概要と WebGis アプリケーション開発技術の簡単な説明」、「GIS 座標系: WGS84、GCJ02、BD09、火星座標、測地座標などの分析と変換」、「OGC 標準 WMTS サービス」コンセプトとマッププロバイダー」「タイルナンバリングスクール」、「GIS の基礎知識 - 座標系、投影法、EPSG:4326、EPSG:3857 」次の概念を見てみましょう。

地理座標系は球座標、基準面は楕円体、座標単位は経度と緯度です。
投影座標系は平面座標系、基準面は水平面、座標単位はメートル、キロメートルなどです。

地理座標系を投影座標系に変換するプロセスは、投影、つまり不規則な地球表面を平面に変換することとして理解されます。現在の情報技術の状況では、Google Earth のような地理座標系を直接使用する方が現実的で正確なのでしょうか? 結局のところ、投影にはさまざまな歪みが生じます。

現在、楕円体と投影座標系の組み合わせごとに異なるID番号が対応しており、この番号はEPSGではEPSGコードと呼ばれ、特定の楕円体、単位、地理座標系、投影座標系などの情報を表しています。

地球のマッピングとモデリング

ジオイド

地球の自然な表面は平らではありません。私たちは数式を使用して地球の表面を記述する方法を見つける必要があります。私たちはおおよその数学的な表面を想像することしかできません。

ジオイドとは、風や潮汐などの影響を排除し、重力や自転の影響のみを考慮した海面の形状を陸地に張り出し、閉じた曲面を形成したものです。私たちは通常、地球は球体または楕円体であると言いますが、地球の重力は不均一に分布しているため（密度の違いやその他の理由により）、ジオイドは不規則で滑らかな表面です。不規則ではありますが、近似的に楕円体として表すことができ、これを基準楕円体(Reference ellipsoid)といいます。基準楕円体に対するジオイドの高さは、 ジオイドの起伏 と呼ばれます。この変動はそれほど大きくなく、最高はアイスランドの 85 メートル、最低はインド南部の -106 メートルで、合計は 200 メートル未満です。下の図はWikipediaからのもので、EGM96 ジオイドの下のさまざまな領域の起伏を示しています。

ジオイド

基準楕円体

基準楕円体は数学的に定義された地球の表面 (測量と地図作成中に楕円体モデルによって近似される) であり、ジオイドに近似します。幾何学的モデルであるため、長半径、短半径、扁平率によって決定できます。私たちが通常経度、緯度、高度と呼ぶものはこれに基づいています。

赤道は半径 a の近似円であり、子午線は半径 b の近似円です。aは楕円体の長軸半径と呼ばれ、bは楕円体の短軸半径と呼ばれます。

a≈6378.137キロメートル、b≈6356.752キロメートル。(実際には、a は一定ではありません。最長点と最短点の差は 72 メートルです。b の最長点と最短点の差は 42 メートルであり、これは非常に小さいと考えられます。)

地球基準楕円体の基本パラメータ:

長軸：a
短軸：b
平面度：α=(ab)/a
第一離心率: e=√(a²-b²) / a
第 2 離心率: e'=√(a²-b²) / b

これらのパラメータが決定されると、基準楕円体の数学的モデルが決定されます。

一方では、地球の形状の測定は時間の経過とともにますます正確になっていますが、他方では、ジオイドは不規則であるため、地球上の異なる地域では、ローカルの測地レベルに適合するために異なる基準楕円体を使用する必要があることがよくあります。可能な限りの麺です。

歴史を通じてさまざまな基準楕円体が存在し、その多くは今でも使用されています。中国ではこれまで「北京 54」と「西安 90」という 2 つの座標系が使用されてきましたが、北京 54 は 1940 年のクラソフスキーの基準楕円体を、西安 80 は 1975 年の国際測地調査と地球の基準楕円体を使用しています。第 16 回物理学連合会議によって推奨された楕円体。現在、WGS によって定義された基準楕円体が世界中でより一般的に使用されています。

一般的な楕円体パラメータ

	クラソフスキー楕円体 1975 GRS 楕円体 WGS-84 楕円体
a 6 378 245.000 m 6 378 140.000 m 6 378 137.000 m
b 6 356 863.019 メートル 6 356 755.288 メートル 6 356 752.314 メートル
1/298.3 1/298.257 1/298.257 224
は 0.006 693 422 0.006 694 385 0.006 694 380
は 0.006 738 525 0.006 739 502 0.006 739 497

大地基准面

楕円体は地球を抽象化したものであり、完全に地表と一致することはあり得ませんので、基準楕円体を設定する際、必ず基準楕円体が地表に近づく箇所が生じます（基準楕円体が地球の表面に近い）。したがって、基準楕円体と地球の相対位置を制御するには測地基準も必要です。データムには 2 つのタイプがあります。

地心測地系: 地球の重心を原点として衛星データから取得したもので、最も広く使用されているのは WGS 1984 です。
地域データム: 特定の地域の地球の表面と一致し、測地原点は基準楕円体とジオイド (北京-54 や西安-80 など) の接点です。いわゆる北京 54 座標系と西安 80 座標系は、実際には我が国の 2 つの測地系を参照しています。

ジオイド、基準楕円体、ジオイド

ジオイドは地球表面の最初の近似値です。海水が完全な静的平衡状態にあるとき、海面から全大陸の低地まで広がり、地球の重力方向と直交する連続した閉じた面であると仮定すると、これがジオイドです。
地球の楕円体は、地球の表面の 2 次近似です。ジオイドは正楕円体に近似できますが、完全に正楕円体ではなく、極めて平らな楕円を短軸を中心に回転させた正楕円体に近い形状を地球楕円体と呼びます。
測地系は、地球表面の 3 番目の極近似です。

測地座標系と空間直交座標系

測地座標系とは、測地測量において基準楕円体を基準面として定められる座標系である。地上点の位置は、測地経度、測地緯度、測地高さ (L、B、H) で表されます。
空間直交座標系は、基準楕円体の中心を原点とし、原点から経度 0 度と赤道との交点までの光線を x 軸とし、原点から経度 90 度の交点までの光線を x 軸とします。経度 - 度、赤道を y 軸、地球の北方向の回転軸を z 軸とします。軸: (x, y, z)

それらの共通点: 明らかに、両方の座標系は参照楕円体に基づいている必要があります。

違い: 測地座標系は地表に基づいているため、標準海面も決定する必要があります。空間直交座標系は点に基づいているため、中心点を決定する必要があります。

楕円体の基本パラメータが決まれば、測地座標系と空間直交座標系は相対的に決まりますが、これらは異なる表現にすぎず、これら２つの座標系の点は１対１に対応しています。

座標系の原点の選択方法

西安 80 が原点として表面上の点を選択するのに対し、WGS84 は地球の重心を原点として選択するのはなぜですか? 中国が選んだ地球の起源の役割とは？景陽県永楽鎮を選ぶ理由は何ですか? 原点なのになぜ緯度経度が0にならないのでしょうか？

この記事では「地球座標系の理解と投影法（北京54、西安80、WGS84、ガウス、ランバート、メルカトル図法について）」を徹底解説しています。

北京54：長軸6378245m、短軸6356863、扁平率1/298.2997381

中華人民共和国建国初期、我が国の測量・地図事業を迅速に発展させるため、当時の実情に鑑み、我が国は旧ソ連のプルコヴォ座標系の座標を使用した。 1942 年の連合（地球の原点は旧ソ連のプルコヴォ）を出発データとして、我が国の北東部と東部を調整し、このようにして計算された座標系を 1954 年北京座標系と名付けました。

標高データは 1956 年に青島検潮所によって計算された黄海の平均海面であり、標高の偏差は 1955 年の旧ソ連のジオイドの再調整結果に基づいています。
西安80：長軸6378140m、短軸6356755、扁平率1/298.25722101

1980 年、国家測地座標系は、1975 年の第 16 回国際測地学地球物理学連合会議によって推奨されたデータとして、地球楕円体の基本パラメータを採用しました。この座標系の測地原点は、我が国中部、西安市の北西約 60 キロメートルにある陝西省京陽県永楽鎮にあるため、1980 年西安座標系と呼ばれ、また、とも呼ばれます。西安の測地原点。

基準レベルは、1952 年から 1979 年まで青島大崗検潮所によって測定された黄海の平均海面 (つまり、1985 年の国家標高データ) を採用しています。
WGS84 : 長径 6378137.000m、短径 6356752.314、扁平率 1/298.257223563、第一離心率 0.081819790992、第二離心率 0.082095040121

これらの異なるパラメータにより、楕円体モデルの幾何学的中心が異なることが決まります。では、なぜこれら 3 つの座標系のパラメーターにこれほど大きな違いがあるのでしょうか? 測定精度の違いに加えて、焦点の違いも理由の一つです。

WGS84 はグローバルであるため、地球表面全体を近似しようとします。利点は範囲が広いことですが、欠点は局所的な精度が十分ではないことです。
北京 54 は旧ソ連のパラメータを使用しており、ソ連を指向しているため、可能な限り旧ソ連地域の表面に近づけようとし、他国との差異は気にしません。地域。ソ連のプルコヴォを中心としており、そこから離れるほど誤差が大きくなります。
西安80は中国志向なので、できるだけ中国の表面に近づけようとしていて、他の国や地域のことは気にしていません。また、この近似は西安付近の地球の原点を中心にしています、つまり西安の地球の原点ではモデルと実際の地表基準海面は一致しており、誤差は大きくなります。は 0 です。地球の原点から遠ざかるほど、誤差は大きくなります。これがいわゆる地球の起源です。それは人間が決めたものであり、必ずしもそこにある必要はありません。できるだけ中国の真ん中に置くべきであり、その合計の誤差はできるだけ小さくなります。そして均等に分配されます。そして、我が国が自国の領土内の建設、測量、探査のために作成する地図は、すべてこの地球原点に基づいて、さまざまな目的に応じて統一可能な地表座標系を確立することになります。

したがって、中国では、WGS84 モデルは西安 80 モデルほど正確ではありません。西安 80 モデルを使用して米国のポイントを計算すると、さらに不正確になります。現在は 2000 年の国家測地座標系に更新され、パラメータは西安 80 よりも正確になっていますが、原理は同じです。

WGS84 が重心座標系、北京 54 と西安 80 が重心座標系と言われています。

WGS84 座標、デカルト空間座標系 (デカルト空間座標の原点は楕円体の中心です) は、平行移動、回転、スケーリングなどのいくつかの空間位置変換によく使用されます。両者の接続は以下のようになります

重心とは何ですか? 高麗人参とは何ですか？

重心とは地球の質量の中心、つまり重心のことです
基準中心は幾何学的中心であり、基準中心、または略して基準中心と呼ばれます。

地球の楕円体の中心と地球の重心の差によって生成される 2 種類の座標

地心測地座標系: 位置決めと方向付けの後、地球の楕円体の中心が地球の質量の中心と一致することを意味します。CGCS2000、WGS84など。
中心測地座標系: 位置決めと方向付けの後、地球の楕円体の中心が地球の質量の中心と一致しないが、地球の質量の中心に近いことを意味します。地域測地座標系は、我が国の基本的な地図作成と従来の測地測量の基礎です。北京-54、西安-80など。

WGS84 座標系は全地球測位を重視しているため、確立されるモデルは最も穏やかで、特定の領域に偏っていません。楕円体モデルの幾何学的中心が地球の質量中心と一致する場合、モデルは最も近くなります。地球全体。

北京 54 と西安 80 は局所的な精度に重点を置き、全体的な精度を放棄しています。楕円体モデル (西安 80) が中国地域で最も正確である場合、その幾何学的中心は間違いなく地球の重心ではなく、どこかです。それ以外。

平面への地図投影

投影の概念は非常に単純で、投影された影です。暗い部屋にライトがあり、その雄大な体を照らすと必然的に壁に影ができるのと同じように、その影はあなたの体が壁に投影されたものです。

投影の数学的意味

上の図に示すように、ベクトル y から平面 W までの最短距離を見つけます。点 y については、平面 W の法線方向 (平面 W に垂直) に沿って、y' で W と交差します。このとき、誤差 z が最小となり、これが求めている答えです。光線は平面に対して垂直であるため、正射影と呼ばれます。実際には、多数の統計点から規則的な直線を当てはめるには最小二乗法が必要ですが、これは実際には直交射影の考え方です。対応する数学的記述は次のとおりです。Ax = y が W 平面に解を持たない場合、解が存在するようにそれを Px = y の形式に変換します。

もちろん、これを行うことでどのようなメリットがあるのでしょうか? 自分の身体と体型の違いを比べてみると、三次元の問題を二次元の問題に変えることが答えとなる、これが次元削減の考え方であり、射影の価値です。問題を単純化し、ある範囲に限定するには、必要な次元削減（消去）を行う必要があり、問題に解がない場合には、適切な射影行列 P を介して解を見つけることができます。

投影の実際的な重要性

さまざまな理由から、理解を容易にし、コストを削減するために、多くの場合、2 次元空間に抽象化する必要があります。たとえば、表示は明らかに平面ですが、地球は明らかに丸いのに、地図は平面的に見えるなど、「奥行き」をどのように錯覚させることができるのでしょうか。

両者の違いは上記の通りですが、前者は透視投影という目で世界を認識する仕組みになっているため、「平面」の画面を通して奥行きを感じることができます。後者は、距離に関係なく同じである直交投影を使用します。しかし、数学理論においては、両者に本質的な違いはなく、どちらも行列 P ですが、P の要素が異なります。

私たちの地図は紙とモニターに描かれなければなりません。そうでなければ、どこにでも地球儀を持ち歩かなければなりません。地球上の点は緯度と経度で表され、緯度が高くなるほど経度1度の距離は短くなります。そこで質問なのですが、地球の表面は曲面であり、経度、緯度、長さは単純に比例しませんが、平面上に描くにはどうすればよいでしょうか？答えは、投影アルゴリズムです。さて、ここで再び質問が来ますが、どの投影アルゴリズムが優れているのでしょうか?

ガウスクルーガー/横メルカトル図法

この投影法はドイツの数学者ガウスによって最初に作成され、後にクルーガーによって補足されたため、ガウス-クルーガー図法または単にガウス図法と呼ばれています。

楕円柱と地球の楕円体がある子午線を横切っていると仮定すると、等角条件に従い、中央子午線の東と西の経度 3° または 1.5° の範囲内の経度線と緯度線が楕円形に投影されます。円柱を展開すると、楕円は平面になります。

ガウス・クルーガー図法は帯域図法であり、主に 3 度帯域と 6 度帯域の 2 種類に分かれます。3度ゾーンは経度3度ごとのゾーンで世界を120のゾーンに分け、6度ゾーンは経度6度ごとのゾーンで世界を60のゾーンに分けます。異なるゾーンには独自の原点があり、独自の xy 座標系を形成します。原点が異なるため、このゾーンの xy 座標系を使用して他のゾーンを計算することはできません。

ガウス投影バンディング

変形を抑えるため、1:25,000～1:500,000地形図では6°ゾーニング、1:10,000以上の地形図では3°ゾーニングを採用し、必要な精度を確保しています。
6°ゾーン法: グリニッジの経度 0° を起点として、西から東へ 6° の経度差ごとに投影ゾーンが設定されます。世界は 60 の投影ゾーンに分割されます。私の国は東経 72 ° と 136 ° の間に位置します。これには 11 の投影ゾーン (ゾーン 13 ～ 23) が含まれており、各ゾーンの中心子午線はそれぞれ 75°、81°、...、135° です。
3° ゾーン法: 東経 1 度 30 ¢ から始まり、西から東への経度差 3 度ごとに投影ゾーンが設定されます。世界は 120 の投影ゾーンに分割されます。私の国はゾーン 24 から 46 に位置します。各ゾーンの子午線それぞれ72°、75°、78°、...、135°です。

ガウス・クルーガー投影の変形解析:

中央子午線には変形がなく、投影後に長さの比率が変わらないという条件を満たします。
中央子午線の長さの比率が 1 である場合を除き、他の点の長さの比率は 1 より大きくなります。
同じ緯度では、中心子午線から離れるほど変形が大きくなり、最大値は投影ゾーンの端に位置します。
同じ経度線上では、緯度が低いほど変形が大きくなり、最大値は赤道に位置します。
等角投影、角度歪みなし、面積比は長さ比の二乗です。
長さの比の同型線は中心軸子午線に平行です。

利点: 長さと面積の歪みが最小限に抑えられます (他の投影法と比較して)。

短所：ストリップに分割する必要があり、隣接するストリップを接合することができないため（上下の幅をどう接続するか？非常に難しい）、その結果、カバー範囲が小さくなります。

したがって、ガウス投影は、1 つのバンドでカバーできる小さな領域のマップに適しています。

ランバート図法

次の 2 つのタイプがあります。

正角円錐図法

右円錐を使用して球を切断または切断し、等角条件を適用して地球を円錐に投影し、それを母線に沿って平面に拡張することを想像してください。投影後、緯線は同心の円弧になり、経度は同心円の半径になります。角の変形はなく、経度長さ比と緯度長さ比は等しい。緯度線に沿って分布する中緯度地域の中小規模の地図の作成に適しています。市販されている中国の地図はこの投影法を使用する必要があります。

等積方位図法

球と平面が一点で接しており、経度と緯度の線が等面積条件に従って平面に投影されるとします。投影面と地球との相対位置により、正軸、水平軸、斜軸の3種類に分けられます。正軸投影では、緯線は投影中心から外側に向かって徐々に間隔が狭くなる同心円であり、経線は同心円の半径です。横軸投影において、中心子午線と赤道は互いに直交する直線であり、他の経度および緯度はそれぞれ中心子午線および赤道に対して対称な曲線である。斜投影法では、中心子午線は直線となり、他の子午線は中心子午線と対称な曲線となります。この投影には領域の変形はなく、投影の中心から周囲に向かって角度と長さの変形が増加します。水平軸投影法と斜軸投影法がより一般的に使用され、この投影法は東半球、西半球の地図、大陸の地図でよく使用されます。

メルカトル図法

「等角円筒図法」としても知られるメルカトル図法は、1569 年にオランダの地図製作者メルカトルによって定式化されました。地球が中空の円筒に囲まれており、その赤道と円筒が接触していると仮定し、そこにあると想像します。は地球の中心にある光で、球上のグラフィックを円柱に投影し、円柱を展開する標準緯度 0 度 (つまり赤道) の「メルカトル図法」です。。

利点：角の変形がなく、各点から全方向に対する長さの比が等しく、経線と緯線が平行直線であり、直交する。

短所：長さと面積が明らかに変形し、緯度線の間隔が基準緯度線から両極に向かって徐々に増加します。しかし、全方向に均等に広がる特性があるため、正しい方向と相互の位置関係を保ちます。

メルカトル図法は海図や航空図としてよく使われ、メルカトル図法上の 2 点間を直線で結ぶと方向を変えずに目的地に到達できるため、航路の位置決めや進路の決定に役立ちます。航行中の船舶の航行に有利な条件を備えており、船員に大きな利便性をもたらします。

Google マップと Baidu マップはメルカトル図法を使用し、赤道を基準緯度として使用します。

Web メルカトル図法

Web メルカトル図法 (球メルカトル図法とも呼ばれます) はメルカトル図法の変形です。受信する入力は WGS84 としてのデータムの経度と緯度ですが、投影するとき、地球は楕円体としてではなく、半径 6378137 メートル、計算を簡素化するための標準球。

Web メルカトル図法には、よく混同される 2 つの関連する投影法標準があります。

EPSG4326: Web メルカトル投影後の平面地図ですが、座標を表すために WGS84 の経度と緯度を引き続き使用します。
EPSG3857: Web メルカトル投影後の平面マップ、座標単位はメートルです。

一般的な地図投影法の概要

ガウスクリギング投影: 狭いエリアのマップに適しています
ランバート正角円錐図法: 南北の広がりよりも東西の広がりが大きい中緯度地域に適しています。
ネットワークメルカトル図法: Google マップと Microsoft Virtual Earth はネットワークメルカトル図法を使用します。これは、楕円体ではなく球体に基づくメルカトル図法であり、計算を簡素化できますが、精度は失われます。したがって、データ分析にこの投影を使用する場合、ユーザーは再投影を考慮する必要があります。

地理座標系と投影座標系

地理座標系

地理座標系は一般に、地球上のあらゆる場所を示すことができる経度、緯度、高度で構成される座標系を指します。前述したように、領域ごとに異なる基準楕円体が使用される場合がありますが、同じ楕円体が使用される場合でも、楕円体をローカルジオイドによりよく適合させるために、楕円体の向きやサイズが調整されることがあります。これには、識別のために異なる測地系 (測地系)を使用する必要があります。したがって、地球上の特定の場所では、異なる測定システムを使用して取得された座標は異なります。地理データを処理する場合、まずデータに使用されている測定システムを確認する必要があります。実際、地球の形状の測定がますます正確になるにつれ、北米で使用される NAD83 測地基準系とヨーロッパで使用される ETRS89 測地系は基本的に WGS 84 測地系と一致しています。私の国の CGCS2000 と WGS84 の違いさえも、とても小さいです。ただし、その差は非常に小さいため、完全に一致しているというわけではありません。NAD83 を例に挙げます。NAD83 は北米での安定性を確保したいため、WGS84 との差は常に変化しています。米国のほとんどの地域では、毎年1〜2cmの差があります。

投影座標系

地理座標系は 3 次元ですが、地図やスクリーン上に表示するには 2 次元に変換する必要があり、これを投影法（地図投影法）といいます。3 次元から 2 次元への変換では、必然的に変形と歪みが生じることは明らかであり、歪みは避けられませんが、異なる投影法では異なる歪みが発生するため、選択することができます。一般的に使用される投影法には、正距円筒図法(Platte Carre) とメルカトル図法(Mercator) が含まれます。次の図は、メルカトル図法と…メルカトル図法 (Platte Carre)からのもので、これら 2 つの投影法の歪みを鮮明に示しています。

左の図は地球球上の同じ大きさの円を示し、右上はメルカトル図法で、投影後も円のままですが、高緯度では物体が著しく拡大されます。右下は等角投影で、物体の大きさの変化はあまり分かりませんが、画像が細長くなります。プラッテカレ図法は投影に歪みがあるため、ナビゲーションなどの活動には適していませんが、座標とピクセルの対応が非常に単純であるため、ラスターマップの表示に非常に適しています。多くの GIS ソフトウェアのデフォルト投影法。

なお、メルカトル図法は高緯度になるほど大きさの歪みが大きくなり、極点では無限遠に配置されるため、極域を表示することはできません。下の図はWikipediaから引用したもので、メルカトル図法の各国の大きさと実際の大きさの違いが分かります。しかし、適合性と直線的なラムラインという 2 つの特徴により、ナビゲーションに非常に適しています。

メルカトル図法における各国の大きさと実際のサイズ

Jakub Nowosad 著 - 自身の作品、 CC BY-SA 4.0、リンク

EPSG、SRID、WKT の概念

EPSG

EPSG : European Petroleum Survey Group (EPSG)、中国語名は欧州石油調査機構、公式ウェブサイト: http://www.epsg.org、1986 年に設立され、2014 年に OGP (International Association of Oil & Gas) に再編されました。 2005 生産者) (中国名は国際石油・ガス生産者協会) は、座標参照系のデータセットパラメーターと座標変換の説明の維持と公開を担当しており、このデータセットは広く受け入れられ、使用されています。

EPSG は世界各地の地図を開発しましたが、座標系が異なるため、地図も異なります。

たとえば、中国の場合、地球の幾何学的中心を中心とした地図は EPSG:4479、地球の楕円体焦点を中心とした地図は EPSG:4480、および異なる座標系が選択されているため EPSG:4490 もあります。石油とガスの場合、探査コストは非常に重要であるため、さまざまな座標系が存在します。

EPSG:3857 (疑似メルカトル図法)

擬似メルカトル図法。球メルカトル、Web メルカトルとも呼ばれます。これは、WGS84 座標系を正方形に投影するメルカトル図法に基づいています。WGS84 が楕円体に基づいていることはすでにわかっていますが、擬似メルカトル図法は座標を球面に投影するため、極での歪みは大きくなりますが、計算は容易になります。これが「疑似」メルカトル図法と呼ばれる理由かもしれません。さらに、疑似メルカトル図法では、北と南の緯度 85.051129 度を超える領域も切り取られ、投影全体が正方形になるようにします。メルカトル図法などの正角特性により、オブジェクトの形状はレイヤーの異なるレベルで変化せず、正方形をより多くの正方形とより小さい正方形に連続的に分割して、より鮮明な詳細を表示できます。疑似メルカトル座標系は、データの表示にはもちろん適していますが、データの保存には適していません。通常、データの保存には WGS84 を使用し、データの表示には疑似メルカトル座標を使用します。

Web メルカトルは Google によって最初に提案され、現在では Web マップの事実上の標準となっています。しかし、おそらく上記の「擬似的な」理由により、Web メルカトルは当初 EPSG コードの割り当てを拒否されました。したがって、誰もが一般に、それを表すために EPSG:900913 (Google のデジタル版) の非公式コードを使用します。コード EPSG:3785 が割り当てられたのは 2008 年になってからでしたが、同年から間もなく廃止され、公式コード EPSG:3857 が再割り当てされ、現在も使用されています。現在、これは Google マップおよび他のほぼすべての Web マッピングアプリケーションで使用される座標系です。

Web マップ開発者にとって、最もよく知られているのは EPSG:4326 (WGS84) と EPSG:3857 (疑似メルカトル) です。

EPSG:4326 (WGS84)

国際的には、各座標系にEPSGコードが割り当てられ、EPSG:4326 は WGS84 のコードです。GPS は WGS84 に基づいているため、通常、取得する座標データは WGS84 です。一般に、データを保存するときも、WGS84 に従って保存します。

EPSG:3785

これは 2008 年に Web メルカトルのために EPSG によって確立された WKID ですが、この座標系の基準面は WGS 1984 ではなく完全な球面です (擬似メルカトル図法 -> 球面メルカトル図法)。しばらく存在していましたが、その後非推奨になりました。

SRS

SRS : 空間参照システム (SRS)、中国語名: 空間参照システム。空間データベースのコンテキストでは、ジオメトリを記述するために使用される定義された空間は空間参照系と呼ばれます。空間参照系は少なくとも次のものを定義します。

基本座標系の測定単位 (度、メートルなど)
最大および最小の座標値（境界とも呼ばれます）
デフォルトの線形測定単位
データプレーンデータは楕円体データですか?
他のSRSへのデータ変換に使用される投影情報

各空間参照系には、空間参照識別子 (SRID) と呼ばれる識別子があります。

SRID

SRID:空間参照識別子 (SRID)、空間参照識別子。OGC 標準のパラメータ SRID は、EPSG と一貫性のある空間参照系の ID も指します。つまり、次のとおりです。

OGC 標準の空間参照系の SRID は、EPSG の空間参照系 ID と一致します。

各スペースインスタンスにはスペース参照識別子 (SRID) があります。
SRID は、特定の楕円体に基づく空間参照系に対応し、平面球面マッピングまたは球面マッピングに使用できます。
2 つの空間データインスタンスから導出された空間メソッドの結果は、インスタンスの座標を決定するために使用された同じ測定単位、データ、投影法に基づいて 2 つのインスタンスが同じ SRID を持つ場合にのみ有効です。
SRID の最も一般的な測定単位はメートルまたは平方メートルです。

詳細については、Microsoft SQL Server 2019「空間参照識別子」ドキュメントおよびmaptalksドキュメント「タイルシステム」を参照してください。

WKT

WKT : ウェルノウンバイナリ (WKT) は、ベクトル幾何学的オブジェクト、空間参照系、および空間参照系間の変換を表すために使用されるテキストマークアップ言語です。そのバイナリ表現である WKB (well-known binary) は、同じ情報を送信してデータベースに保存するよりも優れています。この形式は、Open Geospatial Consortium (OGC) によって開発されました。

WKT/ジオメトリオブジェクト

WKT が表現できる幾何学的オブジェクトには、点、線、多角形、TIN (不規則三角網)、および多面体が含まれます。さまざまな次元の幾何学的オブジェクトは、幾何学的コレクションによって表現できます。

幾何学的オブジェクトの座標は、2D(x,y)、3D(x,y,z)、4D(x,y,z,m) に、線形参照系に属する m 値を加えたものになります。

ポイント(6 10)

LINESTRING(3 4,10 50,20 25)

ポリゴン((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2,2 3,3 3,3 2,2 2))

マルチポイント(3.5 5.6、4.8 10.5)

MULTILINESTRING((3 4,10 50,20 25),(-5 -8,-10 -8,-15 -4))

マルチポリゴン(((1 1,5 1,5 5,1 5,1 1),(2 2,2 3,3 3,3 2,2 2)),((6 3,9 2,9 4,6 3)))

WKT/空間参照系

空間参照系を表す WKT 文字列は、空間オブジェクトの測地基準、ジオイド、座標系、および地図投影を記述します。WKT は多くの GIS プログラムで広く採用されています。

基準楕円体、データム平面、投影法、座標単位などに関係なく、次の表に示すように、対応する EPSG 値があります。

参考記事：

地球の座標系と投影法の理解（北京 54、西安 80、WGS84、ガウス、ランバート、メルカトル図法について） https://www.cnblogs.com/xieqianli/p/4186281.html

EPSGとは何ですか? WKTとは何ですか？SRIDとは何ですか? EPSG、WKT、SRID の概念 EPSG とは何ですか? WKTとは何ですか？SRIDとは何ですか? EPSG、WKT、SRID の概念_wkt 形式の座標の意味_gis0911178 のブログ - CSDN ブログ

地理座標系と投影座標系の違い地理座標系と投影座標系の違い_投影座標系と地理座標系の違い_aganliang のブログ - CSDN ブログ

GIS の基礎知識 - 座標系、投影法、EPSG:4326、EPSG:3857 https://www.cnblogs.com/E7868A/p/11460865.html

EPSG 4326 と EPSG 3857 (投影法、測地基準系、座標系など)

メルカトル vs. まあ…メルカトルではありません (プラットカレ)

空間参照システム (SRS) および空間参照識別子 (SRID) dcx.sap.com/1201/en/dbspatial/spatial-reference-identifier.html

投影の数学的意味 https://www.cnblogs.com/fuckgiser/p/6833404.html

記事「GIS 座標系の測量とマッピングの原則: ジオイド/データム/基準楕円体/EPSG/SRI/WKT」を転載します。
出典を明記してください: GIS 座標系の測量とマッピングの原則: ジオイド/データム/基準楕円体/EPSG/SRI/ WKT - 地理情報科学地理情報科学の基礎理論原理 - Zhou Junjun の個人ウェブサイト