地圖的座標系統
空間座標系統的重要性
地理資訊系統中的地形、地物有共同的空間座標系統。這樣使不同主題、不同地點的地理資料能夠自動根據空間位置整合
不同主題的圖層垂直整合
不同區域的圖幅水平整合
地圖投影的流程
選擇一個近似地球形狀的橢球體。
以橢球體為根據，測量及紀錄地形地物的位置
將橢球體及記錄的位置縮小。
將球面投影到平面
展開平面成地圖
地球形狀
地球的模型：
Sphere 球體
Ellipsoid 橢球體
Geoid 大地水準面
球體：和真實地球差異較大，用於小比例尺地圖
橢球體：和真實地球差異較小，形狀規則，可以用公式計算方向距離。
大地水準面：接近真實地球，但形狀不規則，無法用簡單公式，計算方向、距離。
隨著技術的進步，對地球的形狀有更正確的測量。
一些常用的地球橢球體
多樣的經緯度
套用不同的地球橢球體，同一個地點會測量到不同的經緯度。
地球的形狀
geodetic datum 大地基準
參考橢球必須和和地球對應
GPS採用的座標系統
ＷＧＳ８４坐標系
ＷＧＳ８４坐標系的地球橢球基本參數及主要幾何和物理常數如下：
（一）地球橢球基本參數：
長半徑ａ＝ 6378137ｍ
地球引力常數（含大氣層）ＧＭ＝3986005
正常化二階帶諧係數 Ｃ2.0＝ -484.16685*10-6
地球自轉角速度ｗ＝ 7292115*10-11 rads -1
（二）主要幾何和物理常數：
短半徑 ｂ＝ 6356752.3142 ｍ
扁率 ｆ＝1/298.257223563
第一偏心率平方 ｅ２＝ 0.00669437999013
第二偏心率平方 ｅ’２ ＝0.006739496742227
橢球正常重力位 Ｕ0＝ 62636860.8497m2s-2
赤道正常重力 ｒ0＝ 9.9703267714ms-2
台北市 全球衛星定位測量
台北市衛星控制點分佈圖
TWD67
TWD67坐標系之橢球體如下：
地球橢球體參數（採用1967年新國際地球原子）：
長半徑ａ＝ 6378160ｍ
扁率ｆ＝1/298.25
ＴＷＤ９７
新國家坐標系統ＴＷＤ９７（１９９７臺灣大地基準），其建構係採用國際地球參考框架ＩＴＲＦ。
ＩＴＲＦ為利用全球測站網之觀測資料成果推算所得之地心坐標系統，其方位採國際時間局ＢＩＨ定義在1984.0時刻。
地球橢球體參數採用1980年國際大地測量學與物理學協會ＵＧＧ 公布之參考橢球體ＧＲＳ８０，其橢球參數如下：
長半徑ａ＝ 6378137ｍ
扁率ｆ＝1/298.257222101
台灣各時期地形圖測繪基準
地圖投影
在製圖及日常生活中，將地球的曲面當成平面來使用較為方便。但是球面無法直接展開攤平。因此必須先將地球表面投影在一些 可以展開成平面的幾何形狀上。
各種投影方式
圓柱投影
圓錐投影
方位投影
平面座標系統
投影後的圖形，常使用平面座標系統，而不是經緯度。
TWD67 TM
TWD67坐標系之橢球體定義參數、大地基準及地圖投影如下：
（一）地球橢球體參數（採用1967年新國際地球原子）：
長半徑ａ＝ 6378160ｍ
扁率ｆ＝1/298.25
（二）大地基準點以南投埔里之虎子山起算：
經度= 120。58，25.975” E
緯度= 23。58，32.340” N
對頭拒山之方位角= 323。57，23.135”
（三）高程基準面：
臺灣本島以基隆平均海水面起算。
澎湖以馬公平均海水面起算。
（四）地圖投影：
採用橫麥卡托投影比例尺大於（含）一萬分之一地圖坐標系統
，2。分帶，其中央子午線為121。，UTM坐標之原點位於中央
子午線與赤道交點，且橫坐標西移250,000ｍ，中央子午線之尺
比率為0.99990。
ＴＷＤ９７ TM
新國家坐標系統ＴＷＤ９７（１９９７臺灣大地基準），其建構係採用國際地球參考框架ＩＴＲＦ。
ＩＴＲＦ為利用全球測站網之觀測資料成果推算所得之地心坐標系統，其方位採國際時間局ＢＩＨ定義在1984.0時刻。
（一）地球橢球體參數採用1980年國際大地測量學與物理學協會
ＩＵＧＧ 公布之參考橢球體ＧＲＳ８０，其橢球參數如下：
長半徑ａ＝ 6378137ｍ
扁率ｆ＝1/298.257222101
（二）地圖投影：
採用橫麥卡托投影比例尺大於(含)一萬分之一地圖坐標系統，
2。分帶，其中央子午線為121。，UTM坐標之原點位於中央子
午線與赤道交點，且橫坐標西移250,000ｍ，中央子午線之尺度
比率為0.99990。
兩萬五千分之一地形圖
方格座標原點
經緯線與TWD67方格座標
TWD67TM2/121 與 TWD97TM2/121的差異
TWD 67和 TWD 97的簡易轉換
TWD67 橫座標 ＝ TWD97 橫座標 ─ 828 公尺
TWD67 縱座標 ＝ TWD97 縱座標 ＋ 207公尺