坐标系统基本概念

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1、坐标系统基本概念什么是大地坐标系？大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。注：这句话意味着，只要确定参考椭球，就可建立大地坐标，就是说大地坐标系可以人为确定，不是只有一种标准。什么是54北京坐标系？新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年

2、建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。什么是WGS－84坐标系？WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐

3、标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。什么是地图投影？地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。注：一些网上所谓的坐标转换即为相应坐标系下的经纬度和直角坐标的转换，而并非不同坐标系下的

4、关系换算。空间坐标系统标准，地球上的任何一点都有其相应的空间坐标。空间坐标有两种，一是大地坐标（也称地理坐标），用经纬度坐标进行定位；二是投影坐标，即地球表面上的点投影到平面后的直角坐标（X、Y）。一个国家或地区在建立大地坐标系时，为使地球椭球面更切合本国或本地区的自然地球表面，往往需要选择合适的椭球参数、确定一个大地原点的起始数据，并进行椭球的定位和定向。我国采用了两种不同的大地坐标系，即1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。美国国防部在1984年建立了世界大地测量坐标系统（WorldGeo

5、deticSystem，WGS-84），目前GPS定位所得出的结果都属于WGS-84坐标系统。工程中实用的大多是国家坐标系，因此要建立WGS-84和国家坐标系之间的转换模型，目前已有坐标转换模型可求得WGS-84和国家坐标系之间的转换参数，进而得到国家坐标系成果在AO开发中，经常会碰到空间坐标系统方面的问题，理清楚概念对于我们开发者来说是相当重要的,收集整理了相关的资料，进行了总结，以飨各位。GIS中坐标系定义是GIS系统的基础，GIS中的坐标系由基准面（Datum）和地图投影（Projection）两

6、组参数确定。地球椭球体:地球是一个表面很复杂的球体，人们以假想的平均静止的海水面形成的“大地体”为参照，推求出近似的椭球体，理论和实践证明，该椭球体近似一个以地球短轴为轴的椭园而旋转的椭球面，这个椭球面可用数学公式表达，将自然表面上的点归化到这个椭球面上，就可以计算了。　常用的一些椭球及参数　海福特椭球(1910)　我国52年以前基准椭球　a=6378388mb=6356911.9461279mα=0.33670033670　克拉索夫斯基椭球(1940Krassovsky)　北京54坐标系基准椭球　a=

7、6378245mb=6356863.018773mα=0.33523298692　1975年I.U.G.G推荐椭球(国际大地测量协会1975)西安80坐标系基准椭球　　a=6378140mb=6356755.2881575mα=0.0033528131778　WGS-84椭球(GPS全球定位系统椭球、17届国际大地测量协会)　WGS-84GPS基准椭球　a=6378137mb=6356752.3142451mα=0.00335281006247Krasovsky_1940椭球及其相应参数Alias:Ab

8、breviation:Remarks:AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)PrimeMeridian（起始经度）:Greenwich(0.000000000000000000)Datum（大地基准面）:D_Beijing_1954Spheroid（参考椭球体）:Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245.000000000000000000SemiminorAxis:6