西安坐標系與1954北京坐標系的區(qū)別

西安坐標系與1954北京坐標系的區(qū)別北京54坐標系(BJZ54)

北京54坐標系為參心大地坐標系，大地上的一點可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球為基礎，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標系，其坐標詳細定義可參見參考文獻[朱華統(tǒng)1990]。

1954年北京坐標系的歷史：

新中國成立以后，我國大地測量進入了全面發(fā)展時期，再全國范圍內(nèi)開展了正規(guī)的，全面的大地測量和測圖工作，迫切需要建立一個參心大地坐標系。由于當時的“一邊倒”政治趨向，故我國采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián)1942年坐標系進行聯(lián)測，通過計算建立了我國大地坐標系，定名為1954年北京坐標系。因此，1954年北京坐標系可以認為是前蘇聯(lián)1942年坐標系的延伸。它的原點不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃。

西安80坐標系

1978年4月在西安召開全國天文大地網(wǎng)平差會議，確定重新定位，建立我國新的坐標系。為此有了1980年國家大地坐標系。1980年國家大地坐標系采用地球橢球基本參數(shù)為1975年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第十六屆大會推薦的數(shù)據(jù)。該坐標系的大地原點設在我國中部的陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，位于西安市西北方向約60公里，故稱1980年西安坐標系，又簡稱西安大地原點。基準面采用青島大港驗潮站1952－1979年確定的黃海平均海水面（即1985國家高程基準）。

西安80坐標系與北京54坐標系其實是一種橢球參數(shù)的轉(zhuǎn)換作為這種轉(zhuǎn)換在同一個橢球里的轉(zhuǎn)換都是嚴密的，而在不同的橢球之間的轉(zhuǎn)換是不嚴密，因此不存在一套轉(zhuǎn)換參數(shù)可以全國通用的，在每個地方會不一樣，因為它們是兩個不同的橢球基準。

那么，兩個橢球間的坐標轉(zhuǎn)換，一般而言比較嚴密的是用七參數(shù)布爾莎模型，即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉(zhuǎn)（WX），Y旋轉(zhuǎn)（WY），Z旋轉(zhuǎn)（WZ），尺度變化（DM）。要求得七參數(shù)就需要在一個地區(qū)需要3個以上的已知點。如果區(qū)域范圍不大，最遠點間的距離不大于30Km（經(jīng)驗值），這可以用三參數(shù)，即X平移，Y平移，Z平移，而將X旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，尺度變化面DM視為0。

方法如下（MAPGIS平臺中）：

第一步：向地方測繪局（或其它地方）找本區(qū)域三個公共點坐標對（即54坐標x，y，z和80坐標x，y，z）；

第二步：將三個點的坐標對全部轉(zhuǎn)換以弧度為單位。（菜單：投影轉(zhuǎn)換/輸入單點投影轉(zhuǎn)換，計算出這三個點的弧度值并記錄下來）

第三步：求公共點求操作系數(shù)（菜單：投影轉(zhuǎn)換/坐標系轉(zhuǎn)換）。如果求出轉(zhuǎn)換系數(shù)后，記錄下來。

第四步：編輯坐標轉(zhuǎn)換系數(shù)。（菜單：投影轉(zhuǎn)換/編輯坐標轉(zhuǎn)換系數(shù)。）最后進行投影變換，“當前投影”輸入80坐標系參數(shù)，“目的投影”輸入54坐標系參數(shù)。進行轉(zhuǎn)換時系統(tǒng)會自動調(diào)用曾編輯過的坐標轉(zhuǎn)換系數(shù)。下面是我個人使用不同的坐標系放樣的幾個坐標點放樣地點：陜西省咸陽三原縣北京54坐標系北京1954坐標系坐標名稱YXR23845748.962580141.8630Q13845750.9147580142.8495Q23845746.2291580147.2824Q73845742.3382580150.6701Q83845737.2234580153.61411980西安坐標系坐標名稱YXA36585840.4733835794.909B36585790.8833835801.298C36585741.2933835807.687D36585691.7033835814.076W136585872.833835790.74W236585642.1133835820.465"北京54坐標系"轉(zhuǎn)"西安80坐標系"圖文教程圖1

1、單擊“投影轉(zhuǎn)換”“單下“S坐標系轉(zhuǎn)換”“令，系統(tǒng)彈出“轉(zhuǎn)換坐標值”“話框，如圖2所示：圖2⑴、在“輸入”一欄中，坐標系設置為“北京54坐標系”，單位設置為“線類單位－米”；⑵、在“輸出”一欄中，坐標系設置為“西安80坐標系”，單位設置為“線類單位－米”；⑶、在“轉(zhuǎn)換方法”一欄中，單擊“公共點操作求系數(shù)”項；⑷、在“輸入”一欄中，輸入北京54坐標系下一個公共點的（x、y、z），如圖2所示；⑸、在“輸出”一欄中，輸入西安80坐標系下對應的公共點的（x、y、z），如圖2所示；⑹、在窗口右下角，單擊“輸入公共點”按鈕，右邊的數(shù)字變?yōu)?，表示輸入了一個公共點對，如圖2所示；⑺、依照相同的方法，再輸入另外的2個公共點對；⑻、在“轉(zhuǎn)換方法”一欄中，單擊“七參數(shù)布爾莎模型”項，將右邊的轉(zhuǎn)換系數(shù)項激活；⑼、單擊“求轉(zhuǎn)換系數(shù)”菜單下“求轉(zhuǎn)換系數(shù)”命令，系統(tǒng)根據(jù)輸入的3個公共點對坐標自動計算出7個參數(shù)，如圖3所示，將其記錄下來；

然后單擊“確定”按鈕；圖3

2、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“編輯坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“不同地理坐標系轉(zhuǎn)換參數(shù)設置”對話框，如圖4所示；圖4

在“坐標系選項”一欄中，設置各項參數(shù)如下：

源坐標系：北京54坐標系；

目的坐標系：西安80坐標系；

轉(zhuǎn)換方法：七參數(shù)布爾莎模型；

長度單位：米；

角度單位：弧度；

然后單擊“添加項”按鈕，則在窗口左邊的“不同橢球間轉(zhuǎn)換”列表中將該轉(zhuǎn)換關系列出；

在窗口下方的“參數(shù)設置”一欄中，將上一步得到的七個參數(shù)依次輸入到相應的文本框中，如圖4所示；

單擊“修改項”按鈕，輸入轉(zhuǎn)換關系，并單擊“確定”按鈕；

接下來就是文件投影的操作過程了。

3、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“MAPGIS投影轉(zhuǎn)換/選轉(zhuǎn)換線文件”命令，系統(tǒng)彈出“選擇文件”對話框，如圖5所示：

圖5

選中待轉(zhuǎn)換的文件“演示數(shù)據(jù)_北京54.WL”，單擊“確定”按鈕；

4、設置文件的Tic點，在“投影變換”模塊下提供了兩種方法：手工設置和文件間拷貝，這里不作詳細的說明；

5、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“編輯當前投影參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“輸入投影參數(shù)”對話框，如圖6所示，根據(jù)數(shù)據(jù)的實際情況來設置其地圖參數(shù)，如下：

坐標系類型：大地坐標系

橢球參數(shù)：北京54

投影類型：高斯－克呂格投影

比例尺分母：1

坐標單位：米

投影中心點經(jīng)度（DMS）：1230000

然后單擊“確定“按鈕；

圖6

6、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“設置轉(zhuǎn)換后參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“輸入投影參數(shù)”對話框，如圖7所示，轉(zhuǎn)換后的參數(shù)設置為：

坐標系類型：大地坐標系

橢球參數(shù)：西安80（注意橢球參數(shù)的變換）

投影類型：高斯－克呂格投影

比例尺分母：1

坐標單位：米

投影中心點經(jīng)度（DMS）：1230000（注意前后中央經(jīng)線保持一致）圖7

7、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“進行投影變換”命令，系統(tǒng)彈出“輸入轉(zhuǎn)換后位移值”對話框，單擊“開始轉(zhuǎn)換”按鈕，系統(tǒng)開始按照設定的參數(shù)轉(zhuǎn)換線文件，如圖8所示：

圖8

以同樣的操作步驟和參數(shù)設置，將“演示數(shù)據(jù)_北京54.WL”、“演示數(shù)據(jù)_北京54.WP”文件進行投影轉(zhuǎn)換；

8、單擊鼠標右鍵，選擇“復位”命令，系統(tǒng)彈出“選擇文件名”對話框，可以看到系統(tǒng)生成了三個新的文件