浅谈坐标系的建立和转换

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1、2010-03课堂内外浅谈坐标系的建立和转换李海燕王晓峰摘要：本文就在教学过程中，学生遇到的问题，介绍了测量中几种常用的坐标系，并介绍了坐标系统之间的转换关系。以便学生对于本知识有一个更好的理解，能在以后的实践中更好的应用。关键词：坐标系统建立转换一、引言轴b=6356755．2882m，扁率=1／298．257。第一偏心率平方=0．00673949674227测量最终目的是确定点的空间位置。偏心率平方卸．006694384999588，第二偏心5．2000国家大地坐标系欲某点的位置，必须建立一个统一的基准率平方=o．0067395018

2、19473．坐标系椭球短经国务院批准，根据《中华人民共和国面——大地水准面，以实现空问点信息的轴平行于由地球质心指向地极原点1968方测绘法》，我国自2008年7月1日起启用共享。并建立测量坐标系统，以确定地面点向，大地起始子午面平行格林尼治平均天文2000国家大地坐标系(简称“2000坐标在地球椭球面或投影平面上的位置。的子午面，椭球定位参数以我国范围内高程系”)。二、常见的坐标系统异常平方和等于最小为条件求得的。2000坐标系是全球地心坐标系在我国1．大地坐标系2．高斯一克吕格平面直角坐标系的具体体现，其原点为包括海洋和大气的(1)5

3、4北京坐标系我国采用了前苏联的高斯——克吕格投影是按分带方法各整个地球的质量中心。2000坐标系采用的克拉索夫斯基椭球参数，将我国一等锁与自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中地球椭球参数如下：原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处央子午线为纵轴()，赤道为横轴(Y)，两轴长半轴a=6378137m，扁率f=1／298．呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道257222101，地心引力常数GM-3986004418x苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起为零起算，赤道以北为正，以南为负。我国lO14m3s

4、~，自转角艘oa=7292115~10％ad算数据，平差我国东北及东部区一等锁，通位于北半球，纵坐标均为正值。横坐标如以三、坐标系统的选择过计算建立了我国大地坐标系，定名为中央子午线为零起算，中央子午线以东为西安8O坐标系与北京54坐标系其1954年北京坐标系。采用多点定位法进行正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便，实是一种椭球参数的转换。2000坐标系椭球定位。高程基准为1956年青岛验潮站故规定将坐标纵轴西移500公里当作起始是一种地心坐标系。GPS卫星测量获得的求出的黄海平均海水面。按我国天文水准轴，凡是带内的横坐标值均加500公

5、里。是地心空间三位坐标系，属于WGS一84坐路线推算而得。基本几何参数：长半轴3．独立平面直角坐标系标系。大地坐标系是大地测量的基本坐标6378245m，短半轴b=6356863．0188m，扁率当测区范围较小(半径≤10公里)时，系。常用于大地问题的解算，研究地球形ot=l／298．3可将地球表面视为平面，直接将地面点沿状和大小，编制地图，火箭和卫星发射及第一偏心率平方=0．006693421622966铅垂线方向投影到水平面上，用直角坐标军事方面的定位及运算，若将其直接用于第二偏心率平方=O．006738525414684系表示该点的

6、投影位置。以测区子午线方工程建设规划、设计、施工等很不方便。(2)80国家大地坐标系向为纵轴，北方向为正；横轴与纵轴垂直，所以要将球面上的大地坐标按一定数学我国以陕西省泾阳县永乐镇大地原点东方向为正。这样就建立了独立平面直角法则归算到平面上，即采用地图投影的理为起算点，由此建立了“1980西安坐标系”，坐标系。论绘制地形图，才能用于规划建设。面按简称8O坐标系。椭球参数采用国际大地测4．WGS一84坐标系高斯一克吕格投影所建立的平面坐标系量和地球物理联合会1975年推荐的地球WGS一84坐标系是一种国际上采用的是大地测量、城市测量、普通测

7、量、各种椭球参数：长半轴a=6378140~5(m)，短半地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心工程测量和地图制图中广泛采用的一种空间直角坐标系的z轴指向国际时间局平面坐标系。中国于5O年代正式决定在(BIH)1984．0定义的协议地极(CTP)方向，大地测量和国家地形网中采用高斯一克轴指向BIH1984．0的协议子午面和CTP吕格平面直角坐标系。四、坐标系统的转换赤道的交点，Y轴与z轴、轴垂直构成右坐标转换是空间实体的位置描述，是手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。从一种坐标系统变换到另一种坐标系统的这是一个国际协议地球参考系统(I

8、TRS)，过程。现主要介绍以_F几种情况。是目前国际上二统一采用的大地坐标系。1．a．将同一基准下的大地坐标(B、L、H)下而给出WGS一84椭球两个最常用的转换为空间直角坐标(、y、z)的公