一文读懂国家 2000 投影坐标系：4513 与 4534 带号的核心秘密

在测绘、GIS、工程建设等领域，“国家 2000 坐标系（CGCS2000）” 早已成为高频词汇。作为我国自主的高精度大地坐标系，它不仅是现代测绘体系的基础，更支撑着从城市规划到资源勘探的各类核心应用。而在实际使用中，“投影分带” 和 “带号” 是绕不开的关键知识点 —— 今天我们就以常用的epsg 4513 和 epsg 4534 带号为例，用通俗的语言拆解国家 2000 投影坐标系的核心逻辑。

先搞懂基础：为什么需要投影分带？

地球是一个不规则的椭球体，而我们日常使用的地图、工程图纸都是平面的。把三维的地球表面 “压平” 到二维平面上，这个过程就是 “地图投影”。但直接投影会产生严重的变形，导致距离、面积、角度等信息失真，无法满足高精度测绘需求。

为了解决这个问题，就有了 “投影分带” 技术：把地球表面按经线划分成一个个 “竖条区域”，每个区域单独投影。这样能把变形控制在极小范围，保证局部区域的测量精度。国家 2000 坐标系最常用的是 “3 度分带” 模式 —— 从赤道开始，每隔 3 度划一个带，全球共 120 个带，每个带都有专属的 epsg标识。

重点解析：4513 与 4534 EPSG的核心差异

很多人看到 4513、4534 这样的带号会困惑：数字代表什么？两者有什么区别？其实答案很简单：它们本质是同一个投影带的两种 “命名方式”，适用范围完全一致，核心差异只在命名逻辑上。、

之前我以为二者都是一样的。直到我使用gdal进行坐标系转换才发现：gdal只能接受epsg 4534而不能输入epsg 4513。这点是非常重要，值得我们记住。

1. 4513 ：用 “带号” 命名，行业内更常用EPSG:

4513 对应的完整投影名称是 “CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger zone 25”。这里的关键信息的是 “zone 25”（第 25 带），而 4513 是这个投影坐标系的专属 EPSG 代号（相当于坐标系的 “身份证号”）。

  • 带号计算：3 度分带的中央经线（每个带正中间的基准经线）= 带号 ×3°。第 25 带的中央经线就是 25×3°=75°E（东经 75 度）；
  • 覆盖范围：每个 3 度带的经度范围是 “中央经线 ±1.5°”，所以 4513 对应的经度范围是 73.5°E~76.5°E；
  • 适用场景：测绘行业内部沟通时，大家更习惯用 “第 25 带” 指代，4513 作为 EPSG 代号，常用于 GIS 软件（如 ArcGIS、QGIS）的坐标系统配置，确保数据匹配无误。

下图是EPSG4513 在gdal中的定义。

image-20251226180528795

2. EPSG:4534 带号：用 “中央经线” 命名，直观易懂

4534 对应的完整投影名称是 “CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger CM 75E”。这里的 “CM 75E” 直接点明了核心信息 ——“中央经线为东经 75 度”，4534 是它的专属 EPSG 代号。

  • 核心关联：因为 75°E 正好是第 25 带的中央经线，所以 4534 和 4513 本质是同一个投影带；
  • 覆盖范围：和 4513 完全一致，都是 73.5°E~76.5°E 的经度区间；
  • 适用场景：适合非专业人士或跨领域沟通时使用，直接通过 “75E” 就能明确基准经线，避免因带号换算产生误解。

下图是EPSG4534 在gdal中的定义。

image-20251226180604790

EPSG4513和EPSG4534区别不同之一是： 东伪偏移

对比项 EPSG:4513（zone 25） EPSG:4534（CM 75E） 差异影响
东伪偏移（false_easting） false_easting=25500000 false_easting=500000 坐标值前缀是否包含带号
坐标示例（同一点） X=25550259.84，Y=4063133.19 X=550259.84，Y=4063133.19 4513 坐标多了 “25”（带号）前缀

一张表理清两者关系

项目 4513 带号 4534 带号
完整投影名称 CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger zone 25 CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger CM 75E
命名逻辑 以 “带号（zone 25）” 命名 以 “中央经线（75E）” 命名
中央经线 75°E（25×3°） 75°E（直接标注）
经度范围 73.5°E~76.5°E 73.5°E~76.5°E
GDAL 转坐标 不支持，输入后会提示 CRS 无效 完全兼容，可直接调用

下面是我使用gdal进行投影坐标转换为cgcs2000地理坐标的代码：

from osgeo import gdal, osr
def transform_coordinate_gdal(x, y, source_epsg=4534, target_epsg=4490):
    """
    使用GDAL的OGR库进行坐标转换

    参数:
        x: 源坐标X值
        y: 源坐标Y值
        source_epsg: 源坐标系EPSG代码（默认为4534）
        target_epsg: 目标坐标系EPSG代码（默认为4490）

    返回:
        tuple: (转换后的经度, 转换后的纬度)
    """
    # 创建源坐标系
    source_srs = osr.SpatialReference()
    source_srs.ImportFromEPSG(source_epsg)

    # 创建目标坐标系
    target_srs = osr.SpatialReference()
    target_srs.ImportFromEPSG(target_epsg)

    # 创建坐标转换对象
    transform = osr.CoordinateTransformation(source_srs, target_srs)

    # 执行坐标转换
    # TransformPoint方法返回(x, y, z)三元组，对于二维坐标z通常为0
    transformed_point = transform.TransformPoint(x, y)

    return transformed_point[0], transformed_point[1]  # 返回经度和纬度

以上的代码，我已经实际去测试，可以跑通。

一开始我输入的是4513，结果是报错。

然后我才去查4513和4534有什么区别。这也这篇文章的由来。

记录一下自己发现的事情，是写这个公众号的意义。

越学越发现自己不懂的地方实在是太多了。