第五章 坐标系统转换和高程系统转换程序设计
GIS测量坐标系统转换基本知识
GIS测量坐标系统转换原理
基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式：(,,)L B H 大地经度L ：地面一点P 地的大地子午面NPS 与起始大地子午面所构成的二面角； 大地纬度B ：P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角； 大地高H ：P 地点沿法线到椭球面的距离。 S W 2、空间直角坐标系 坐标表示形式：(,,)X Y Z
以椭球中心O为坐标原点，起始子午面NGS与赤道面的交线为X轴，椭球的短轴为Z 。轴（向北为正），在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，构成右手直角坐标系O XYZ W Y 3、子午平面坐标系 L x y 坐标表示形式：(,,) 设P点的大地经度为L，在过P点的子午面上，以椭圆的中心为原点，建立x、y平 L x y表示。 面直角坐标系。则点P的位置用(,,)
x 4、归化纬度坐标系 坐标表示形式：(,,)L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面，以椭球中心O 为圆心，以椭球长半径a 为半径，做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线，交横轴于1P 点，交辅助圆于2P 点，连结2P 、O 点，则21P OP 称为P 点的归化纬度，用u 来表示。P 点的位置用(,)L u 表示。 当P 点不在椭球面上时，则应将P 沿法线投影到椭球面上，得到点0P ，0PP 即为P 点的大地高，0P 点的归化纬度，就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,)L u H 表示。 x y P u 点在椭球面上时的
P u 点不在椭球面上时的x 5、球心纬度坐标系 坐标表示形式： (,,)L φρ 设P 点的大地经度为L ，连结OP ，则POx φ∠=，称为球心纬度，OP ρ=，称为P 点的向径。P 点的位置用(,,)L φρ表示。 x 6、大地极坐标系 坐标表示形式：(,)S A 以椭球面上某点0P 为极点，以0P 的子午线为极轴，从0P 出发，作一族A ＝常数的大地线和S ＝常数的大地圆。它们构成相互正交的坐标系曲线，即椭球面上的大地极坐标系，简
各种高程的换算关系
港口水利工程高程、水位关系转换 56黄海高程基准和85国家高程基准的关系 国家８５高程基准其实也是黄海高程基准，只不过老的叫“1956年黄海高程系统”，新的叫“1985国家高程基准”，新的比旧的低0.029m 我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点，得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为： 1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。 1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。 各高程系统之间的关系 56黄海高程基准：+0.000 85高程基准（最新的黄海高程）：56高程基准-0.029 吴淞高程系统：56高程基准+1.688 珠江高程系统：56高程基准-0.586 我国目前通用的高程基准是：85高程基准
一直没搞清楚56黄海高程基准和85高程基准的关系！总算搞明白了！还不明白的看一下吧！ 标高/绝对标高/高度/建筑标高/结构标高 绝对标高：相对对海平面的高度， 海平面的标高规定为0，在以上的为正值， 以下的为负值，相平的为0，也叫海拔高度，高程 相对标高：对于一个地区， 通常市政国土部门会测量出某个特定的、固定的点的绝对标高， 其他的测点相对于绝对标高的高度，其上为正，下为负； 建筑标高：建筑标高和结构标高差别在于装修，通常情况下，施工放线会在结构高度上作出而不是装修高度，一些地区经常忽略掉建筑标高和结构标高的差别。 以上的量单位只能是米(m)高度，值具体的、竖直方向上的距离 只能为正或者0，不能为负数，单位是毫米(mm) 在生产建设和手工计算习惯意识里， 标高;是在建筑房屋时所用的一个术语,一般都是建筑第一层地面是0点,在建筑方线时以这一平面为基点,向下或向上算高度! 高程;通俗地讲，就是某一水平面或一点，与相对照的海平面平均高度的高差，其高程即海拔为多少米，称为水准点。 从某一指定基准面起算的地面点的高度，称为高程。由于选用的基准面的不同，因而可产生不同的高程系统。采用平均海平面，即大地水准面作为高程起算面建立起来的高程系统，称为绝对高程或海拔。这
海拔高程换算
1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。 1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。 废黄河零点高程”＝吴凇高程基准－1.763（米）[南海] 废黄河零点高程”＝1956年黄海高程＋0.161（米） 废黄河零点高程”＝1985国家高程基准＋0.19（米） 1956年黄海高程”＝1985年国家高程基准＋0.029（米） 1956年黄海高程”＝吴凇高程基准－1.688（米） 1956年黄海高程”＝珠江高程基准＋0.586（米） 1985年国家高程基准＝1956年黄海高程－0.029（米） 1985年国家高程基准＝吴凇高程基准－1.717（米） 1985年国家高程基准＝珠江高程基准＋0.557（米） 高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海高程”、“1985国家高程基准”、“吴凇高程基准”和“珠江高程基准”等四种。 1．“1956年黄海高程” 我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫
“1956年黄海高程”系统，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。该高程系与其他高程系的换算关系为：“1956年黄海高程”＝“1985年国家高程基准”＋0.029（米） “1956年黄海高程”＝“吴凇高程基准”－1.688（米） “1956年黄海高程”＝“珠江高程基准”＋0.586（米） 2．“1985国家高程基准” 由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985国家高程基准”，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是“新的比旧的低0.029m”，黄海平均海平面是“新的比旧的高”。该高程系与其他高程系的换算关系为： “1985年国家高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.029（米） “1985年国家高程基准”＝“吴凇高程基准”－1.717（米） “1985年国家高程基准”＝“珠江高程基准”＋0.557（米） 3．“吴凇高程基准” “吴凇高程基准”采用上海吴淞口验潮站1871～1900年实测的最低潮位所确定的海面作为基准面，该系统自1900年建立以来，一直为长江的
坐标系向国家大地坐标系的转换完整版
坐标系向国家大地坐标 系的转换 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换 摘要：2000国家坐标系统提高了测量的绝对精度，并且可以快速获取精确的三维地心坐标，能够提供高精度、地心、实用、统一的大地坐标系，自此以后的测量成果要求坐标系统采用2000国家大地坐标系，本文就北京54坐标系和2000国家大地坐标系原理和转换方法进行简单的分析。 1引言大地坐标系是地球空间框架的重要基础，是表征地球空间实体位置的三维参考基准，科学地定义和采用国家大地坐标系将会对航空航天、对地观测、导航定位、地震监测、地球物理勘探、地学研究等许多领域产生重大影响。建立大地坐标框架，是测量科技的精华，与空间导航乃至与经济、社会和军事活动均有密切关系，它是适应一定社会、经济和科技发展需要和发展水平的历史产物。过去受科技水平的限制，人们不得不使用经典大地测量技术建立局部大地坐标系，它的基本特点是非地心的、二维使用的。采用地心坐标系，即以地球质量中心为原点的坐标系统，是国际测量界的总趋势，世界上许多发达和中等发达国家和地区多年前就开始采用地心坐标系，如美国、加拿大、欧洲、墨西哥、澳大利亚、新西兰、日本、韩国等。我国也于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系—2000国家大地坐标系。 2北京54系我国北京54坐标系是采用前苏联的克拉索夫斯基椭球参数（长轴6378245ra，短轴635686m，扁率1/298．3），并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。其坐标的原点不在北京，而是在前苏联的普尔科沃。
坐标系统介绍
坐标系统介绍 一个完整的坐标系统是由坐标系和基准两方面要素所构成的。坐标系指的是描述空间位置的表达形式，而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线、面。在大地测量中的基准一般是指为确定点在空间中的位置，而采用的地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数，及其在空间的定位、定向方式，以及在描述空间位置时所采用的单位长度的定义。 一、坐标系的分类 正如前面所提及的，所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式，即采用什么方法来表示空间位置。人们为了描述空间位置，采用了多种方法，从而也产生了不同的坐标系，如直角坐标系、极坐标系等。在测量中，常用的坐标系有以下几种： ?空间直角坐标系 空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心，Z轴指向参考椭球的北极，X 轴指向起始子午面与赤道的交点，Y轴位于赤道面上，且按右手系与X轴呈90°夹角。某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。（见图1） 图1 空间直角坐标系 ?空间大地坐标系 空间大地坐标系是采用大地经、纬度和大地高来描述空间位置的。纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角，经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角，大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。
图2 空间大地坐标系 ?平面直角坐标系 平面直角坐标系是利用投影变换，将空间坐标（空间直角坐标或空间大地坐标）通过某种数学变换映射到平面上，这种变换又称为投影变换。投影变换的方法有很多，如UTM投影、Lambuda投影等，在我国采用的是高斯-克吕格投影，也称为高斯投影。 二、基准 所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面，在大地测量中，在大地测量中，基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数，如参考椭球的长短半轴，以及参考椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义。 三、坐标系变换与基准变换 在GPS测量中，经常要进行坐标系变换与基准变换。所谓坐标系变换就是在不同的 坐标表示形式间进行变换，基准变换是指在不同的参考基准间进行变换。 1. 坐标系的变换方法 ?空间直角坐标系与空间大地坐标系间的转换 在相同的基准下，空间大地坐标系向空间直角坐标系的转换方法为： 其中： ，为卯酉圈的半径； 为地球椭球长半轴；
中国高程系统
高程系统 高程系统的换算是令人困扰的一个严重问题。我国历史上形成了多个高程系统，例外部门例外时期往往都有所区别。可以查到的资料相当匮乏。先收集整理如下。 一．常用高程系统 (1) 1956黄海高程系统 以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平衡海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。该原点以“1956年黄海高程系”计算的高程为72．289米。 (2) 1985国家高程基准 由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定从头计算黄海平衡海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，并用精细水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点。 (3)吴淞（口）高程系统 清咸丰十年（1860年），海关巡工司在黄浦江西岸张华浜建立信号站，设置水尺，观测水位。光绪九年（1883年）巡工司根据咸丰十年至光绪九年在张华浜信号站测得的最低水位作为水尺零点。后又于光绪二十六年，根据同治十年至光绪二十六年（1871～1900年）在该站观测的水位资料，制定了比实测最低水位略低的高程作为水尺零点，并正式确定为吴淞零点（W.H.Z）。以吴淞零点计算高程的称为吴淞高程系，上海历来采用这个系统。民国11年（1922年），扬子江水利委员会技术委员会确定长江流域均采用吴淞高程系。1951年，华东水利部规定，华东区水准测量暂时以吴淞零点为高程起算基准。吴淞高程系与1956年黄海高程系的基面差。江苏省水利厅于1953年以精细水准测量方法施测了佘苏线（佘山—苏州）、佘高线（佘山—金丝娘桥—高桥—张华浜）和佘张线（佘山—张华浜）等3条水准路线，观测高差纳入华东地区高程
我国常见高程系统及转换关系
高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海高程”、“1985国家高程基准”、“吴凇高程基准”和“珠江高程基准”等四种。 1．“1956年黄海高程” 我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫“1956年黄海高程”系统，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。该高程系与其他高程系的换算关系为： “1956年黄海高程”＝“1985年国家高程基准”＋0.029（米） “1956年黄海高程”＝“吴凇高程基准”－1.688（米） “1956年黄海高程”＝“珠江高程基准”＋0.586（米） 2．“1985国家高程基准” 由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985国家高程基准”，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是“新的比旧的低0.029m”，黄海平均海平面是“新的比旧的高”。该高程系与其他高程系的换算关系为： “1985年国家高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.029（米） “1985年国家高程基准”＝“吴凇高程基准”－1.717（米） “1985年国家高程基准”＝“珠江高程基准”＋0.557（米） 3．“吴凇高程基准” “吴凇高程基准”采用上海吴淞口验潮站1871～1900年实测的最低潮位所确定的海面作为基准面，该系统自1900年建立以来，一直为长江的水位观测、防汛调度以及水利建设所采用。在上海地区，“吴淞高程基准”＝“1956年黄海高程”－1.6297（米）＝“1985年国家高程基准”－1.6007（米），远离上海的地区，
大地测量坐标系统及其转换
大地测量坐标系统及其转换 雷伟伟 河南理工大学测绘学院 wwlei@https://www.360docs.net/doc/512693223.html,
基本坐标系 1、大地坐标系 坐标表示形式：(, ,)L B H 大地经度L ：地面一点P 地的大地子午面N P S 与起始大地子午面所构成的二面角； 大地纬度B ：P 地点对椭球面的法线P P K 地与赤道面所夹的锐角； 大地高H ：P 地点沿法线到椭球面的距离。 赤道面 S W 2、空间直角坐标系 坐标表示形式：(,,)X Y Z 以椭球中心O 为坐标原点，起始子午面N G S 与赤道面的交线为X 轴，椭球的短轴为Z 轴（向北为正），在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴，构成右手直角坐标系O X YZ 。
Y W 3、子午平面坐标系 坐标表示形式：(,,) L x y 设P点的大地经度为L，在过P点的子午面上，以椭圆的中心为原点，建立x、y平 面直角坐标系。则点P的位置用(,,) L x y表示。 x
坐标表示形式：(,,)L u H 设椭球面上的点P 的大地经度为L 。在此子午面，以椭球中心O 为圆心，以椭球长半径a 为半径，做一个辅助圆。过P 点做一纵轴的平行线，交横轴于1P 点，交辅助圆于2P 点，连结2P 、O 点，则21P O P 称为P 点的归化纬度，用u 来表示。P 点的位置用(,)L u 表示。 当P 点不在椭球面上时，则应将P 沿法线投影到椭球面上，得到点0P ，0PP 即为P 点的大地高，0P 点的归化纬度，就是P 点的归化纬度。P 点的位置用(,,)L u H 表示。 x y P u 点在椭球面上时的 P u 点不在椭球面上时的x
我国常见的高程系统及其换 算关系
我国常见的高程系统及其换算关系高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包 括“1956年黄海高程”、“1985国家高程基准”、“吴凇高程基准”和“珠江高程基准”等四种。 1．“1956年黄海高程” 我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫“1956年黄海高程”系统，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。该高程系与其他高程系的换算关系为： “1956年黄海高程”＝“1985年国家高程基准”＋0.029（米） “1956年黄海高程”＝“吴凇高程基准”－1.688（米） “1956年黄海高程”＝“珠江高程基准”＋0.586（米） 2．“1985国家高程基准” 由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985国家高程基准”，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是“新的比旧的低0.029m”，黄海平均海平面是“新的比旧的高”。该高程系与其他高程系的换算关系为： “1985年国家高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.029（米） “1985年国家高程基准”＝“吴凇高程基准”－1.717（米） “1985年国家高程基准”＝“珠江高程基准”＋0.557（米） 3．“吴凇高程基准”
坐标转换器使用说明
大地坐标（BLH） 平面直角坐标（XYZ） 四参数：X 平移、Y 平移、旋转角和比例 七参数：X平移，Y平移，Z 平移，X 轴旋转，Y 轴旋转，Z 轴旋转，缩放比例（尺度比） GPS控制网是由相对定位所求的的基线向量而构成的空间基线基线向量网，在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量。 图3-1表示为HDS2003数据处理软件进行网平差的基本步骤，从图中可以看到，网平差实际上可以分为三个过程： l、前期的准备工作，这部分是用户进行的。即在网平差之前，需要进行坐标系的设置、并输入已知点的经纬度、平面坐标、高程等。 2、网平差的实际进行，这部分是软件自动完成的； 3、对处理结果的质量分析与控制，这部分也是需要用户分析处理的过程。 图3-1 平差过程 坐标系选择 针对不同的平差，要相应选择不同的坐标系，是否输入相应信息。在笔者接触过的项目中，平差时先通过三维无约束平差后，再进行二维约束平差。由于先进行的时三维无约束平差，是在WGS84坐标系统下进行的。 首先更改项目的坐标系统。在菜单“项目”->“坐标系统”或在工具栏“坐标系统”，则弹出“坐标
系统”对话框，选择WGS-84坐标。 图3-2 坐标系统 这里注意的是，在“投影”下见图，中央子午线是114°。很多情况下这里需要进行修改。 图3-3 WGS84投影 软件中自带的“中国-WGS 84”是允许修改的，我们换种方法：就是新建一个坐标文件，其他参数都和“中国-WGS84”一致，仅仅将中央子午线修改下。 在上图中，点击“新建”，得到“COORD GM”对话框，在“文件”->“新建”，如图
图3-4 新建坐标系统 然后在“设置”->“地图投影”，直接修改中央子午线，这里以81°为例，点击确定后，返回“COORD GM”对话框。 图3-5 投影设置 将输入源坐标和输入目标坐标的椭球，均改为WGS84。在“文件”->“保存”，输入名称和国家（中国），退出操作。
坐标转换
用TranslateCoordinates方法可以将一个点或一段位移由一个坐标系统转换到另一个坐标系统。一个点变量，称为OriginalPoint，可以被视为一个三维点或一个三维位移矢量。这个变量由Boolean变量- Disp 来区分。如果Disp变量被设为TRUE的话，OriginalPoint变量就被视为一个位移矢量；反之，则被视为一个点。两个以上的变量可以决定这个OriginalPoint来自哪个坐标系统，也可以决定这个OriginalPoint要被转换到哪个坐标系统。以下的AutoCAD坐标系统可以被指定为From和To变量。 WCS 世界坐标系统即参照坐标系统。其它所有的坐标系统都是相对WCS 定义的，WCS是永远不改变的。相对于WCS测量的值可以忽略其它坐标系统的变化。除了特殊说明，所有传进或传出ActiveX方法和属性的点都用WCS表示。 UCS 用户坐标系统即工作中的坐标系统。用户指定一个UCS以便绘图更容易。所有传到AutoCAD命令的点，包括那些从AutoLISP程序和外部功能返回的，都是当前UCS的点(除了在命令提示符后用户在前面加了个*的点)。如果你想用程序将WCS、OCS或DCS坐标传到AutoCAD命令，你必须首先通过调用TranslateCoordinates方法将它们转换成UCS。
OCS 对象坐标系统-由多义线和细多义线对象的某些方法和属性指定的点的值由这种坐标系统表达，与对象有关。这些点通常根据对象的用途被转换成WCS、当前的UCS或当前的DCS。相反的，在WCS、UCS 或DCS中的点依靠相同的属性写进数据库之前，必须被转换成OCS。要了解使用该坐标系统的方法和属性，请参看AutoCAD中的"ActiveX 和VBA 参考"。 当从OCS转换坐标或转换坐标到OCS时，你必须输入TranslateCoordinates方法中的最后一个参数OCS法线。 DCS 显示坐标系统即对象在显示前被转换的坐标系统。DCS的原点是被存在AutoCAD系统变量TARGET中的点，它的Z轴就是视图方向。换句话说，一个视口始终是它的DCS平面图。这些坐标可用于决定物体是从哪里显示给AutoCAD用户的。 PSDCS 图纸空间DCS-该坐标系统只能从当前活动的模型空间视口的DCS转入或转出。这本来是一个二维的转换，如果Disp变量为FALSE，X 和Y坐标总是按比例来偏移的。Z坐标也是按比例的但是从不转换。因此，可以用Z坐标来找到两个坐标系统之间的比例因子。PSDCS
坐标系之间的转换
大地坐标（BLH经纬度高程）和北京54等坐标系之间的转换 2008-12-11 16:25:23| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 工程施工过程中，常常会遇到不同坐标系统间，坐标转换的问题。目前国内常见的转换有以下几种：1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3，任意两空间坐标系的转换。其中第2类可归入第三类中。所谓坐标转换的过程就是转换参数的求解过程。常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。以下对上述三种情况作详细描述如下： 1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ） 常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。一般的工程中3度带应用较为广泛。对于中央子午线的确定有两种方法，一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，即可得到对应的中央子午线的经度。如x=3250212m，y=395121123m，则中央子午线的经度=39*3=117度。另一种方法是根据大地坐标经度，如果经度是在155.5~185.5度之间，那么对应的中央子午线的经度=（155.5+185.5）/2=117度，其他情况可以据此3度类推。 另外一些工程采用自身特殊的分带标准，则对应的参数确定不在上述之列。 确定参数之后，可以用软件进行转换，以下提供坐标转换的程序下载。 2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换 这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。 其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。详细方法见第三类。 3，任意两空间坐标系的转换 由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准，要进行精确转换，必须知道至少3个重合点（即为在两坐标系中坐标均为已知的点。采用布尔莎模型进行求解。布尔莎公式: 对该公式进行变换等价得到： 解算这七个参数，至少要用到三个已知点（2个坐标系统的坐标都知道），采用间接平差模型进行解算： 其中：V 为残差矩阵; X 为未知七参数; A 为系数矩阵; 解之：L 为闭合差
54坐标系转换80坐标系详细教程
MAPGIS“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”详细教程 北京54坐标系和西安80坐标系其实是一种椭球参数的转换，作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为他们是两个不同的椭球基准。那么，两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转（WX），Y旋转（WY），Z旋转（WY），尺度变化（DM）。若求得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z），如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30km（经验值），这可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化面DM视为0。 方法： 第一步：向地方测绘局（或其他地方）找本区域三个公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z）； 第二步：讲三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。（菜单：投影转换——输入单点投影转换，计算出这三个点的弧度值并记录下来）； 第三步：求公共点操作系数（菜单：投影转换——坐标系转换）。如果求出转换系数后，记录下来； 第四步：编辑坐标转换系数（菜单：投影转换——编辑坐标转换系数），最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。 详细步骤如下： 首先将MAPGIS平台的工作路径设置为“…..\北京54转西安80”文件夹下。 下面我们来讲解“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤。 一、数据说明 北京54 坐标系和西安80 坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X 平移，Y 平移，Z 平移，X 旋转（WX），Y 旋转（WY），Z 旋转（WY），尺度变化（DM）。若得七参数就需要在一个地区提供3 个以上的公共点坐标对（即北京54 坐标下x、y、z 和西安80 坐标系下x、y、z），可以向地方测绘局获取。 二、“北京54 坐标系”转“西安80 坐标系”的操作步骤 启动“投影变换模块”，单击“文件”菜单下“打开文件”命令，将演示数据“演示数据_北京54.WT”、“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”打开，如图1 所示：
中国高程系统
高程系统 高程系统的换算是令人困扰的一个重要问题。我国历史上形成了多个高程系统，不同部门不同时期往往都有所区别。可以查到的资料相当匮乏。先收集整理如下。 一．常用高程系统 (1) 1956黄海高程系统 以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。该原点以“1956年黄海高程系”计算的高程为 72．289米。 (2) 1985国家高程基准 由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点。 (3)吴淞（口）高程系统 清咸丰十年（1860年），海关巡工司在黄浦江西岸张华浜建立信号站，设置水尺，观测水位。光绪九年（1883年）巡工司根据咸丰十年至光绪九年在张华浜信号站测得的最低水位作为水尺零点。后又于光绪二十六年，根据同治十年至光绪二十六年（1871～1900年）在该站观测的水位资料，制定了比实测最低水位略低的高程作为水尺零点，并正式确定为吴淞零点（W.H.Z）。以吴淞零点计算高程的称为吴淞高程系，上海历来采用这个系统。民国11年（1922年），扬子江水利委员会技术委员会确定长江流域均采用吴淞高程系。1951年，华东水利部规定，华东区水准测量暂时以吴淞零点为高程起算基准。吴淞高程系与1956年黄海高程系的基面差。江苏省水利厅于1953年以精密水准测量方法施测了佘苏线（佘山—苏州）、佘高线（佘山—金丝娘桥—高桥—张华浜）和佘张线（佘山—张华浜）等3条水准路线，观测高差纳入华东地区高程
我国常用坐标系统及其转换
我国常用坐标系统及其转换 摘要：随着坐标系的更新以及坐标基准的变化，我国曾先后使用过北京54坐标系、1980西安坐标系，并于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系——2000国家大地坐标系，如何将各个坐标系的大地控制点进行相互转换是我们必须解决的问题，本文对我国常用坐标系及其坐标相互转换的理论基础和方法进行了介绍。 关键词：坐标系；坐标转换；参数 一、引言 20世纪50年代，为了满足测绘工作的迫切需要，我国采用了北京54坐标系，后来随着天文大地网布设任务的完成，通过天文大地网整体平差，于80年代初我国又建立了1980西安坐标系。1954北京坐标系和1980西安坐标系在我国经济建设和国防建设中发挥着巨大的作用。同时也应该看到，随着时间的推移，这两个以经典测量技术为基础的局部大地坐标系，目前已经不能适应科学技术特别是空间技术的发展，不能适应我国经济建设和国防建设需要。同时，全球卫星定位技术的广泛推广和应用，使各行业和部门对采用地心坐标系统提出了迫切的需求，为了适应国民经济和科学技术发展的需要，世界上许多发达和中等发达国家和地区多年前就开始采用地心坐标系，我国也于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系——2000国家大地坐标系。 一个完整的地球坐标参考系统是由大地基准（面）与坐标系两部分构成。坐标系指描述空间位置的表达形式（如空间直角坐标系或大地坐标系等），而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线和面。在大地测量中的大地基准面一般指为确定点在空间中的位置，而采用的总地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数。 我国目前用以测图及工程规划、设计以及其他用途的大地控制点一般基于北京54坐标系或西安80坐标系，如何将这些控制点统一到地心坐标系是十分重要的问题，本文主要介绍我国常用坐标系统及其相互转换方法。 二、我国常用坐标系简介 1、北京54坐标系 北京54坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，它是依照1953年我国东北边境内若干三角点与前苏联天文网相连测的成果，由1954年东北地区的一部分一等三角锁局部平差确定，随后扩展加密遍及全国，该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球。该坐标系统采用多点定位，且高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面，高程异常以前苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据，按我国天文水准路线推算而得。北京54坐标系存在如下的问题：
高程换算
我国常见的高程系统及其换算关系作者：周杰鑫 高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海高程”、“1985国家高程基准”、“吴凇高程基准”和“珠江高程基准”等四种。 1．“1956年黄海高程” 我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫“1956年黄海高程”系统，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。该高程系与其他高程系的换算关系为：“1956年黄海高程”＝“1985年国家高程基准”＋0.029（米） “1956年黄海高程”＝“吴凇高程基准”－1.688（米） “1956年黄海高程”＝“珠江高程基准”＋0.586（米） 2．“1985国家高程基准” 由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～197 9年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985国家高程基准”，并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是“新的比旧的低0.029m”，黄海平均海平面是“新的比旧的高”。该高程系与其他高程系的换算关系为：“1985年国家高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.029（米） “1985年国家高程基准”＝“吴凇高程基准”－1.717（米） “1985年国家高程基准”＝“珠江高程基准”＋0.557（米） 3．“吴凇高程基准” “吴凇高程基准”采用上海吴淞口验潮站1871～1900年实测的最低潮位所确定的海面作为基准面，该系统自1900年建立以来，一直为长江的水位观测、防汛调度以及水利建设所采用。在上海地区，“吴淞高程基准”＝“1956年黄海高程”－1.6297（米）＝“1985年国家高程基准”－1.6007（米），远离上海的地区，此值又有不同。该高程系与其他高程系的换算关系为： “吴凇高程基准”＝“1956年黄海高程”＋1.688（米） “吴凇高程基准”＝“1985年国家高程基准”＋1.717（米） “吴凇高程基准”＝“珠江高程基准”＋2.274（米） 4．“珠江高程基准” 珠江高程基准是以珠江基面为基准的高程系，在广东地区应用较为广泛。该高程系与其他高程系的换算关系为： “珠江高程基准”＝“1956年黄海高程”－0.586（米） “珠江高程基准”＝“1985年国家高程基准”－0.557（米） “珠江高程基准”＝“吴凇高程基准”－2.274（米） 以上四种高程基准之间的差值为各地区精密水准网点之间的差值平均值，以上差值数据取自《城市用地竖向规划规范》（CJJ83－1989）。 除以上四种高程系统外，在我国的不同历史时期和不同地区曾采用过多个高程系统，如“广州高程基准”、“大沽零点高程”、“渤海高程”、“波罗的海高程”、“大连零点高程”、“废黄河零点高程”、“坎门零点高程”和“安庆高程系”等。不同高程系间的差值因地区而异，以下高程系的换算关系仅供参考，具体差值以当地测绘主管部门提供值为准。
我国现行坐标系统及其转换
作者:长孙建坤 我国现行坐标系统及其转换 西安科技大学 科 技 论 文 专业名称：测绘工程 2015年5月15日
目录 1.我国测量坐标系统概述 (3) 2.各种坐标系的几种表达形式 (3) 3.我国现阶段并存的几种坐标系统简介 (3) 3.5. 地方独立坐标系 (5) 4. 坐标系的转换 (5) 4.1.坐标系转换必要性的分析 (5) 4.2.坐标系转换严密性的分析 (6) 4.3.不同椭球之间大地坐标的差异性 (6) 4.4.坐标系转换的方法 (6)
1.我国测量坐标系统概述 我国测量坐标系统 在大地测量学中，坐标系分为两大类：地心坐标系和参心坐标系。 地心坐标系是坐标系原点与地球质心重合的坐标系； 参心坐标系是坐标系原点位于参考椭球体中心，但不与地球质心重合的坐标系。 我国使用的1954北京坐标系，1980西安坐标系都属于参心坐标系。GPS 中使用的世界大地坐标系WGS －84属于地心坐标系，我国最近开始启用的中国大地坐标系2000（即CGCS2000），也属于地心坐标系。 2.各种坐标系的几种表达形式 1.空间大地坐标系，即大地经纬度（B ，L ，H ）形式 2.空间直角坐标系，即三维空间坐标（X ，Y ，Z ）形式 3.投影平面直角坐标系。即二维平面坐标（x ，y ，h ）形式 3.我国现阶段并存的几种坐标系统简介 现就上述几种坐标系迚行简单介绍，供大家参阅，幵提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。 3.1. 1984世界大地坐标系 WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。WGS-84坐标系的定义是：原点是地球的质心，空间直角坐标系的Z 轴指向BIH （1984.0）定义的地我国测量坐标系 地心坐标 系 参心 坐标系 Beijing54 Xi ’An80 WGS84 CGC2000
独立坐标系统的建立及与各坐标系间转换关系
独立坐标系统的建立及与各坐标系间转换关系 摘要：根据某勘察设计、主桥下部结构施工及主桥上部结构施工各阶段对控制网控制范围及精度要求的不同，分别建立了桥梁工程独立坐标系、施工独立坐标系及桥轴坐标系。本文系统阐述了桥梁坐标系统建立的目的、应用及各坐标系间的转换关系，可为类似工程提供参考。 关键词：坐标系统；坐标转换；桥轴坐标系 本工程是三跨吊悬索桥，是某省境内开工建设的数座过河大桥之一。工程设计时速100 km/h，为双向六车道高速标准。桥位由南向北横跨大河，主桥为双塔三跨悬索桥，塔顶标高230.6m。于X年X月X日正式开工建设，现以建成通车。本文主要以此工程为背景，对大跨径悬索桥坐标系统的建立进行了研究和探讨。 1．工程独立坐标系 《工程测量规范》中对平面控制测量坐标系统有以下明确规定：平面控制网的坐标系统应满足在测区内投影长度变形值不大1/40000，即每公里长度变形不大于2.5cm。 对于高斯投影，设椭球体上边长投影至高斯平面长度变化值为，在选用坐标系中，对应边长两端点的平均横坐标偏离中央子午线距离为，则其近似关系式[1]为： (1) 式中：为地球曲率半径。 在勘察设计阶段，为使工程的勘察设计成果与国家控制网结合，满足国家整体规划，往往选择1954北京坐标系或1980国家坐标系作为勘察设计阶段的坐标系。若选取1954北京坐标系，其中央子午线为XXX°，本工程所在经度为XXX°XXX′XXX″，值约为110km，取R为6371km，S为1000m，则高斯投影长度变形为0.15m，远远超出《工程测量规范》（GB50026-2007）规定的平面控制网边长的投影长度变形2.5cm/km的要求；显然，1954北京坐标系不能满足工程勘察设计阶段对控制网精度的要求。 为了满足勘察阶段测量任务的需要，由设计单位申请后，建立工程独立坐标系，其参数为： ①椭球参数与1954北京坐标系相同，为克拉索夫斯基椭球； ②中央子午线经度为XXX°56′30″；
我国常见的高程系统及其换算关系(精)
我国常见的高程系统及其换算关系 高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据,它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。国家高程基准是根据验潮资料确定的水准原点高程及其起算面。目前我国常见的高程系统主要包括“1956年黄海高程”、“1985国家高程基准”、“吴凇高程基准”和“珠江高程基准”等四种。 1.“1956年黄海高程” 我国于1956年规定以黄海(青岛的多年平均海平面作为统一基面,叫“1956年黄海高程”系统,为中国第一个国家高程系统,从而结束了过去高程系统繁杂的局面。该高程系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。原点设在青岛市观象山。1956黄海高程水准原点的高程是72.289米。该高程系与其他高程系的换算关系为: “1956年黄海高程”=“1985年国家高程基准”+0.029(米 “1956年黄海高程”=“吴凇高程基准”-1.688(米 “1956年黄海高程”=“珠江高程基准”+0.586(米 2.“1985国家高程基准” 由于“1956年黄海高程”计算基面所依据的青岛验潮站的资料系列(1950年~ 1956年较短等原因,中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面,以青岛验潮站1952年~1979年的潮汐观测资料为计算依据,叫“1985国家高程基准”,并用精密水准测量位于青岛的中华人民共和国水准原点。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用,1956年黄海高程系同时废止。1985国家高程系统的水准原点的高程是72.260米。习惯说法是“新的比旧的低0.029m”,黄海平均海平面是“新的比旧的高”。该高程系与其他高程系的换算关系为:“1985年国家高程基准”=“1956年黄海高程”-0.029(米 “1985年国家高程基准”=“吴凇高程基准”-1.717(米
坐标转换大全
一、北京54坐标到西安80坐标转换小结 1、北京54和西安80是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，因而两种地图下， 同一个点的坐标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。 2、数字化后的得到的坐标其实不是WGS84的经纬度坐标，因为54和80的转换参数 至今没有公布，一般的软件中都没有54或80投影系的选项，往往会选择WGS84投影。 3、WGS8 4、北京54、西安80之间，没有现成的公式来完成转换。 4、对于54或80坐标，从经纬度到平面坐标（三度带或六度带）的相互转换可以借助 软件完成。 5、54和80间的转换，必须借助现有的点和两种坐标，推算出变换参数，再对待转换 坐标进行转换。（均靠软件实现） 6、在选择参考点时，注意不能选取河流、等高线、地名、高程点，公路尽量不选。这 些在两幅地图上变化很大，不能用作参考。而应该选择固定物，如电站，桥梁等。 二、西安80坐标系与北京54坐标系转换 西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。那么，两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X平移，Y平
移，Z平移，X旋转（WX），Y旋转（WY），Z旋转（WZ），尺度变化（DM）。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点。如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km（经验值），这可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化面DM视为0。 在MAPGIS平台中实现步骤： 第一步：向地方测绘局（或其它地方）找本区域三个公共点坐标对（即54坐标x，y，z和80坐标x，y，z）； 第二步：将三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。（菜单：投影转换/输入单点投影转换，计算出这三个点的弧度值并记录下来） 第三步：求公共点求操作系数（菜单：投影转换/坐标系转换）。如果求出转换系数后，记录下来。 第四步：编辑坐标转换系数。（菜单：投影转换/编辑坐标转换系数。）最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。