WebGIS面试题（第九期）

坐标系：

文章目录

- **坐标系：**
- 1、如何使用ArcGIS进行GIS坐标系转换？
- 2、Cesium中的Cartesian3坐标系的原点在哪里？它的轴是如何定义的？
- 3、如何在Cesium中使用矩阵进行坐标系转换。
- 4、在Cesium中，如何将屏幕坐标转换为地球表面的坐标？
- 5、Cesium 中的 Cartesian3 和 Cartographic 有什么区别？
- 6、Cesium 中的地心坐标系（ECI）与地固坐标系（ECEF）有什么区别？
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1、如何使用ArcGIS进行GIS坐标系转换？

在ArcGIS中进行GIS坐标系转换通常涉及以下步骤：

定义坐标系：首先，确保你的数据具有正确的坐标系定义。如果数据没有定义坐标系，你需要使用“定义投影”工具来指定正确的坐标系。
选择转换工具：根据你的数据类型（矢量或栅格），选择相应的转换工具。对于矢量数据，使用“投影”工具；对于栅格数据，使用“投影栅格”工具。
设置转换参数：在进行坐标系转换时，可能需要指定“地理转换”参数。这个参数取决于你的数据是否涉及不同的地理坐标系。如果ArcGIS已知二者之间的转换方法，则该参数是可选的；如果未知，则必须自定义转换方法。
使用自定义地理变换：如果ArcGIS不提供所需的坐标系转换方法，你可以使用“创建自定义地理变换”工具来创建新的转换方法。这通常涉及到三参数或七参数变换，其中七参数变换提供了更高精度的转换。
执行转换：设置好所有参数后，运行转换工具。转换过程可能需要一些时间，具体取决于数据的大小和复杂性。
验证结果：转换完成后，检查结果的准确性。你可以通过与已知坐标的点进行比较来验证转换的精度。
保存和输出：一旦确认转换结果无误，保存转换后的数据，并根据需要进行进一步的分析或编辑。

2、Cesium中的Cartesian3坐标系的原点在哪里？它的轴是如何定义的？

Cartesian3坐标系的原点位于地球中心，通常用作地球的质心。X轴指向东经0度、北纬0度的方向；Y轴指向东经90度、北纬0度的方向；Z轴指向东经0度、北纬90度的方向

3、如何在Cesium中使用矩阵进行坐标系转换。

建立转换矩阵：首先，需要建立一个从局部坐标系到世界坐标系（或反之）的转换矩阵。这通常涉及到使用Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame方法，该方法以一个世界坐标系中的点为基础，创建一个局部坐标系，其中x轴指向东，y轴指向北，z轴指向上（通常是椭球体的法线方向）。
使用矩阵进行转换：一旦有了转换矩阵，就可以使用Cesium.Matrix4.multiplyByPoint或Cesium.Matrix4.multiplyByVector方法来将点或向量从局部坐标系转换到世界坐标系，或者进行反向转换。
转换经纬度坐标：如果需要在世界坐标系（WGS84）和笛卡尔坐标系之间转换，可以使用Cesium.Cartesian3.fromDegrees或Cesium.Cartesian3.fromRadians方法将经纬度坐标转换为笛卡尔坐标。反向转换可以使用Cesium.Cartographic.fromCartesian方法。
局部坐标系转换：在处理局部坐标系（如模型或地形的局部坐标系）时，你可能需要将局部坐标转换为全局坐标系中的点。这可以通过将局部坐标乘以模型矩阵来实现，模型矩阵可以从实体的模型中获取。
优化转换性能：在进行大量的坐标转换时，考虑性能优化是非常重要的。Cesium提供了一些工具和方法来减少计算量，例如使用Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame来创建一个高效的转换矩阵，该矩阵可以直接应用于多个坐标点。

4、在Cesium中，如何将屏幕坐标转换为地球表面的坐标？

在Cesium中，将屏幕坐标（通常是鼠标点击位置）转换为地球表面的坐标（如经纬度坐标）的过程通常涉及到以下几个步骤：

获取屏幕坐标：首先需要获取用户的点击位置，这通常是通过监听LEFT_CLICK事件来完成的。
将屏幕坐标转换为归一化的设备坐标：将屏幕坐标转换为归一化的设备坐标（normalized device coordinates），这是相对于屏幕尺寸的一个比例坐标。
使用相机的光线投射功能：利用Cesium中的camera.pickEllipsoid方法，从归一化的设备坐标发射一条光线，这条光线会穿过地球模型，直到与地球相交的第一个点。
获取交点的地理坐标：最后，将得到的交点坐标从笛卡尔坐标系（3D直角坐标系）转换为地理坐标系（经纬度坐标）。

下面是具体的JavaScript代码示例：

// 获取屏幕坐标
var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);handler.setInputAction(function(click) {// 获取点击位置的屏幕坐标var screenPosition = click.position;// 创建一个Ray对象，表示从摄像机发出的光线var ray = viewer.camera.getPickRay(screenPosition);// 使用pickEllipsoid方法找到光线与地球椭球体的交点var cartesian3 = viewer.scene.globe.pick(ray, viewer.scene);// 检查是否找到了交点if (Cesium.defined(cartesian3)) {// 将笛卡尔坐标转换为地理坐标var cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian3);// 将地理坐标（弧度）转换为经纬度（度）var longitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude);var latitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude);var height = cartographic.height;// 输出结果console.log("经度: " + longitude + ", 纬度: " + latitude + ", 高度: " + height);}
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);