（毕业论文）WGS84和西安80坐标转换方法探讨

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1、WGS84和西安80坐标转换方法探讨摘要：随着GPS定位精度的不断提髙，GPS技术在测量中的应用也越来越广泛。而我国目前使用的大地坐标成果很多为1980西安坐标系成果，其应用也越来越广泛，因此，WGS-84与西安80坐标之间的转换也变得极其重要。本文主要介绍了WGS-84与西安80坐标系之间的转换，通过建立坐标转换模型来求解转换参数，并进行已知点的验证及精度分析。关键词：WGS-84坐标系；1980西安坐标系；坐标转换随着测绘事业的发展，全球…体化的形成，越来越要求全球测绘资料的统一。由于地球曲率客观存在，传统测

2、绘作业通视受到很大限制，测绘资料的统一存在巨大约束，随着空间技术的发展，尤其是以GPS为代表的高精度卫星导航系统的出现，大大提高了地心坐标的精度，使得建立全球统一的坐标系成为可能，但是GPS所使用的坐标系统基本都是WGS-84,大地基准改变后，对原来的所有测绘成果都将产生直接影响，使得同一点在不同的坐标系有不同的坐标值，于是就出现了如何把WGS-84坐标转换到现用坐标系的问题。在各种测绘活动中常釆用GPS测量手段获得控制点在WGS84坐标系（以下简称84坐标系）下的坐标，而控制点在纸质地图上的坐标却往往是在198

3、0西安坐标系（以下简称80坐标系）下，因此需将84坐标转换为80坐标。1.1WGS-84坐标系1.1.1WGS-84坐标系的儿何意义任何一项测量工作都离不开一个基准，都需要一个特定的坐标系。例如，在常规大地测量中，各国都有自己的测量基准和坐标系（如我国的1980年国家大地坐标系）。由于GPS是全球性的定位导航系统,其坐标系统也必须是全球性的。为了使用方便，它是通过国际协议确第1页（共10页）定的，称为协议地球坐标系CTS(ConventionalTerrestrialSystem)o冃前,GPS测量中所使用的协议

4、地球坐标系统称为WGS-84世界大地坐标系(WorldGeodeticSystem)□属于地心坐标系，它是美国国防局为进行GPS导航定位于1984年建立的地心坐标系，1985年投入使用。WGS-84是修正NSWC9Z-2参考系的原点和尺度变化，并旋转其参考子午面与BIH定义的零度子午面一致而得到的一个新参考系，WGS-84坐标系的原点在地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系，它是一个地固坐标系。1.

5、1.2WGS-84椭球及有关常数对应于WGS-84大地坐标系有一个WGS-84椭球，其常数采用IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。下面给出WGS-84椭球最常用的儿何常数：长半轴：6378137±2(m)扁率:1:298.257223563地球引力和地球质量的乘积：GM=3986005X108m3s'2±0.6X108m:s2正常化二阶带谐系数：C沪-484.16685X106±1.3X109地球重力场二阶带球谐系数：J尸108263X10*地球自转角速度:o=7292115X10nrads_1±0.150

6、X10nrads_11・2西安80坐标系1.2.1四安80坐标系的儿何意义1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系釆用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕四省泾阳县永乐镇，位于四安市四北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。

7、大地原点在我国中部，具体地点是陕西省泾阳县永乐镇；西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度零方向；Y轴与Z、X轴成右手坐标系；1.2.2西安80椭球及有关常数椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数，因而可得西安80椭球儿个最常用的儿何参数为：长半轴a=6378140±5(m)短半轴b=6356755.2882(m)扁率a=l/298.257笫一偏心率平方=0.00669438499959第二偏

8、心率平方=0.00673950181947椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。基准面采用青岛大港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。1.3坐标转换概述及流程1.3.1坐标转换概述坐标转换是空间实体的位置描述，是从一种坐标系统变换到另一种坐标系统的过程。通过建立两个坐标系统之间一一对应关系来实现。是各种比例尺地图测