北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系及常用坐標(biāo)系參

1/1北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系及常用坐標(biāo)系參北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系及常用坐標(biāo)系參數(shù)西安80坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系其實(shí)是一種橢球參數(shù)的轉(zhuǎn)換，作為這種轉(zhuǎn)，在同一個(gè)橢球里的轉(zhuǎn)換都是嚴(yán)密的，而在不同的橢球之間的轉(zhuǎn)換是不嚴(yán)密，因此不存在一套轉(zhuǎn)換參數(shù)可以全國(guó)通用的，在每個(gè)地方會(huì)不一樣，因?yàn)樗鼈兪莾蓚€(gè)不同的橢球基準(zhǔn)。

那么，兩個(gè)橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，一般而言比較嚴(yán)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(gè)地區(qū)需要3個(gè)以上的已知點(diǎn)。

如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于30Km（經(jīng)驗(yàn)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：

第一步：

向地方測(cè)繪局（或其它地方）找本區(qū)域三個(gè)公共點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)；第二步：

求公共點(diǎn)的操作系數(shù)。

第三步：

利用相關(guān)軟件進(jìn)行投影變換。

54國(guó)家坐標(biāo)系：

建國(guó)初期，為了迅速開(kāi)展我國(guó)的測(cè)繪事業(yè)，鑒于當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，將我國(guó)一等鎖與原蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相連接，然后以連接處呼瑪、吉拉寧、東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)的原蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，平差我國(guó)東北及東部區(qū)一等鎖，這樣傳算過(guò)來(lái)的坐標(biāo)系就定名為1954年北京坐標(biāo)系。

因此，P54可歸結(jié)為：

a．屬參心大地坐標(biāo)系；b．采用克拉索夫斯基橢球的兩個(gè)幾何參數(shù)；c.大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)的普爾科沃；d．采用多點(diǎn)定位法進(jìn)行橢球定位；e．高程基準(zhǔn)為1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面；f．高程異常以原蘇聯(lián)1955年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù)。

按我國(guó)天文水準(zhǔn)路線推算而得。

自P54建立以來(lái)，在該坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行了許多地區(qū)的局部平差，其成果得到了廣泛的應(yīng)用。

1954北京坐標(biāo)系參考橢球基本幾何參數(shù)長(zhǎng)半軸a＝6378245m短半軸b＝6356863.0188m扁率＝1/298.3第一偏心率平方＝0.006693421622966第二偏心率平方＝0.00673852541468380國(guó)家坐標(biāo)系：

采用國(guó)際地理聯(lián)合會(huì)（IGU）第十六屆大會(huì)推薦的橢球參數(shù)，大地坐標(biāo)原點(diǎn)在陜西省涇和縣永樂(lè)鎮(zhèn)的大地坐標(biāo)系，又稱西安坐標(biāo)系。

C80是為了進(jìn)行全國(guó)天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。

根據(jù)橢球定位的基本原理，在建立C80坐標(biāo)系時(shí)有以下先決條件：

（1）大地原點(diǎn)在我國(guó)中部，具體地點(diǎn)是陜西省徑陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)；（2）C80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系，橢球短軸Z軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺(tái)子午面；X軸在大地起始子午面內(nèi)與Z軸垂直指向經(jīng)度0方向；Y軸與Z、X軸成右手坐標(biāo)系；（3）橢球參數(shù)采用IUG1975年大會(huì)推薦的參數(shù)因而可得C80橢球兩個(gè)最常用的幾何參數(shù)為：

長(zhǎng)半軸a＝63781405（m）短半軸b＝6356755.2882m扁率＝1/298.257第一偏心率平方＝0.00669438499959第二偏心率平方＝0.00673950181947橢球定位時(shí)按我國(guó)范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。

（4）多點(diǎn)定位；（5）大地高程以1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)。

WGS-84大地坐標(biāo)系WGS－84（WorldGeodeticSystem，1984年）是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系的幾何定義是：

原點(diǎn)在地球質(zhì)心,z軸指向BIH1984．0定義的協(xié)議地球極(CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)。

Y軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。

WGs-84橢球及有關(guān)常數(shù)：

對(duì)應(yīng)于WGS-84大地坐標(biāo)系有一個(gè)WGS-84橢球，其常數(shù)采用IUGG第17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)的推薦值。

下面給出WGS-84橢球兩個(gè)最常用的幾何常數(shù)：

長(zhǎng)半軸：

63781372（m）短半軸b:6356752.3142m扁率:1/298.257223563第一偏心率平方:0.00669437999013第二偏心率平方:0.00673949674223常用的一些橢球及參數(shù)海福特橢球(1910)我國(guó)52年以前基準(zhǔn)橢球a=6378388mb=6356911.9461279m=0.33670033670北京54坐標(biāo)系基準(zhǔn)橢球a=6378245mb=6356863.018773m=0.335232986921975年I.U.G.G推薦橢球(國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)1975)西安80坐標(biāo)系基準(zhǔn)橢球a=6378140mb=6356755.2881575m=0.0033528131778WGS-84橢球(GPS全球定位系統(tǒng)橢球、17屆國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì))WGS-84GPS基準(zhǔn)橢球a=6378137mb=6356752.3142451m=0.00335281006247.地理坐標(biāo)系與投影坐標(biāo)系的區(qū)別1、首先理解地理坐標(biāo)系（Geographiccoordinatesystem），Geographiccoordinatesystem直譯為地理坐標(biāo)系統(tǒng)，是以經(jīng)緯度為地圖的存儲(chǔ)單位的。

很明顯，Geographiccoordinatesystem是球面坐標(biāo)系統(tǒng)。

我們要將地球上的數(shù)字化信息存放到球面坐標(biāo)系統(tǒng)上，如何進(jìn)行操作呢？地球是一個(gè)不規(guī)則的橢球，如何將數(shù)據(jù)信息以科學(xué)的方法存放到橢球上？這必然要求我們找到這樣的一個(gè)橢球體。

這樣的橢球體具有特點(diǎn)：

可以量化計(jì)算的。

具有長(zhǎng)半軸，短半軸，偏心率。

以下幾行便是Krasovsky_1940橢球及其相應(yīng)參數(shù)。

Spheroid:Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245.000000000000000000SemiminorAxis:6356863.018773047300000000InverseFlattening（扁率）:298.300000000000010000然而有了這個(gè)橢球體以后還不夠，還需要一個(gè)大地基準(zhǔn)面將這個(gè)橢球定位。

在坐標(biāo)系統(tǒng)描述中，可以看到有這么一行：

Datum:D_Beijing_1954表示，大地基準(zhǔn)面是D_Beijing_1954。

有了Spheroid和Datum兩個(gè)基本條件，地理坐標(biāo)系統(tǒng)便可以使用。

完整參數(shù)：

Alias:Abbreviation:Remarks:AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)PrimeMeridian（起始經(jīng)度）:Greenwich(0.000000000000000000)Datum（大地基準(zhǔn)面）:D_Beijing_1954Spheroid（參考橢球體）:Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245.000000000000000000SemiminorAxis:6356863.018773047300000000InverseFlattening:298.3000000000000100002、接下來(lái)便是Projectioncoordinatesystem（投影坐標(biāo)系統(tǒng)），首先看看投影坐標(biāo)系統(tǒng)中的一參數(shù)。

Projection:Gauss_KrugerParameters:False_Easting:500000.000000False_Northing:0.000000Central_Meridian:117.000000Scale_Factor:1.000000Latitude_Of_Origin:0.000000LinearUnit:Meter(1.000000)GeographicCoordinateSystem:Name:GCS_Beijing_1954Alias:Abbreviation:Remarks:AngularUnit:Degree(0.017453292519943299)PrimeMeridian:Greenwich(0.000000000000000000)Datum:D_Beijing_1954Spheroid:Krasovsky_1940SemimajorAxis:6378245.000000000000000000SemiminorAxis:6356863.018773047300000000InverseFlattening:298.300000000000010000從參數(shù)中可以看出，每一個(gè)投影坐標(biāo)系統(tǒng)都必定會(huì)有GeographicCoordinateSystem。

投影坐標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上便是平面坐標(biāo)系統(tǒng)，其地圖單位通常為米。

那么為什么投影坐標(biāo)系統(tǒng)中要存在坐標(biāo)系統(tǒng)的參數(shù)呢？這時(shí)候，又要說(shuō)明一下投影的意義：

將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)的過(guò)程便稱為投影。

好了，投影的條件就出來(lái)了：

a、球面坐標(biāo)b、轉(zhuǎn)化過(guò)程（也就是算法）也就是說(shuō)，要得到投影坐標(biāo)就必須得有一個(gè)拿來(lái)投影的球面坐標(biāo)，然后才能使用算法去投影！即每一個(gè)投影坐標(biāo)系統(tǒng)都必須要求有GeographicCoordinateSystem參數(shù)。

3、我們現(xiàn)在看到的很多教材上的對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的稱呼很多，都可以歸結(jié)為上述兩種投影。

其中包括我們常見(jiàn)的非地球投影坐標(biāo)系統(tǒng)。

）大地坐標(biāo)（GeodeticCoordinate）:大地測(cè)量中以參考橢球面為基準(zhǔn)面的坐標(biāo)。

地面點(diǎn)P的位置用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H表示。

當(dāng)點(diǎn)在參考橢球面上時(shí)，僅用大地經(jīng)度和大地緯度表示。

大地經(jīng)度是通過(guò)該點(diǎn)的大地子午面與起始大地子午面之間的夾角，大地緯度是通過(guò)該點(diǎn)的法線與赤道面的夾角，大地高是地面點(diǎn)沿法線到參考橢球面的距離。

方里網(wǎng):是由平行于投影坐標(biāo)軸的兩組平行線所構(gòu)成的方格網(wǎng)。

因?yàn)槭敲扛粽锢L出坐標(biāo)縱線和坐標(biāo)橫線，所以稱之為方里網(wǎng)，由于方里線同時(shí)又是平行于直角坐標(biāo)軸的坐標(biāo)網(wǎng)線，故又稱直角坐標(biāo)網(wǎng)。

在1：

1萬(wàn)1：

20萬(wàn)比例尺的地形圖上，經(jīng)緯線只以圖廓線的形式直接表現(xiàn)出來(lái)，并在圖角處注出相應(yīng)度數(shù)。

為了在用圖時(shí)加密成網(wǎng)，在內(nèi)外圖廓間還繪有加密經(jīng)緯網(wǎng)的加密分劃短線(圖式中稱分度帶)，必要時(shí)對(duì)應(yīng)短線相連就可以構(gòu)成加密的經(jīng)緯線網(wǎng)。

1：

25萬(wàn)地形圖上，除內(nèi)圖廓上繪有經(jīng)緯網(wǎng)的加密分劃外，圖內(nèi)還有加密用的十字線。

我國(guó)的1：

50萬(wàn)1：

100萬(wàn)地形圖，在圖面上直接繪出經(jīng)緯線網(wǎng)，內(nèi)圖廓上也有供加密經(jīng)緯線網(wǎng)的加密分劃短線。