常见坐标系介绍

α=1/298.257 1980 年国家大地坐标系与 1954 年北京坐标系属于两个不同的参 心坐标系。 在有些城市与矿区， 基于使用和方便采用地方独立坐标系， 其实际上对应一个地方参考椭球。
坐标转换： 在实际应用中需要将 GPS 观测成果点位的 WGS-84 坐标转换为地 面网的坐标，首先要把点位的 WGS-84 坐标转换成国家（或地区）的 大地坐标，然后再把大地坐标转换成高斯平面直角坐标。 1)WGS-84 坐标转换成国家大地坐标（图 2-6）：
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椭球的主要参数为： 长半轴 a=6378137±2m 地球引力常数（含大气层） GM=3986005×108 m3/s2±0.6×108 m3/s2 地球自转角速度ω=7292115×10-11±0.1500×10-11 rad/s 正常化二阶带谐系数 利用以上 4 个基本常数可计算出其他椭球参数： 第一偏心率 e2=0.00669437999013 第二偏心率（e´）2=0.006739496742277 扁率α=1/298.257223563 对于地面上一点 P 的位置，可以用直角坐标（x，y，z）来表示， 也可以用（B，L，H）来表示，B、L 分别表示纬度、经度，H 表示大 地高——从椭球面到 P 点的法线方向距离， 表示该点的卯酉圈半径。 N WGS-84 世界大地坐标系与直角坐标系之间存在如下关系：
坐 标 系 介 绍
WGS-84 坐标：
WGS-84 世界大地坐标系
WGS-84 世界大地坐标系是一种协议地球坐标系，其原点位于地球 质量的中心，Z 轴平行于国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地 球极轴（GTP）方向，X 轴指向国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的零 子午面和国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地球赤道的交点，Y 轴指向国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地球东向而垂直于 X 轴方向，构成了地心地固正交坐标系。WGS-84 坐标系所采用的椭球 体，称为 WGS-84 椭球体。
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西安 80 坐标： 1980 年国家大地坐标系 为了进行全国天文大地网整体平差，采用新的椭球元素并进行了 定位和定向，建立了 1980 年国家大地坐标系，它比 54 年北京坐标系 更适合我国的具体情况， 大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，椭球的 主要参数是： a=6378140±5m，
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式中：NP 为该点的卯酉圈曲率半径； e 为第一偏心率。
Biblioteka Baidu 北 54 坐标：
1954 年国家大地坐标系 50 年代初，在当时历史条件下，我国采用克拉索夫斯基椭球元素 （a=6378245m，α=1/298.3）并与前苏联 1942 年普尔科沃坐标系进行联测，通 过计算建立自己的大地坐标系，定名 1954 年北京坐标系，它又不完全是前苏联 的坐标系。 我国按 1954 年北京坐标系进行了大量测绘工作，在该坐标系上实施天文大 地网局部平差， 通过高斯—克吕格投影得到点的平面坐标，测制了各种比例尺的 地形图，这些图将在今后相当长时期内继续使用。
这是把地心坐标转换为参心坐标，其实质就是确定转换参数。 通常由三个平移参数， 三个旋转参数和一个尺度变化因素组成 7 个转 换参数，其直角坐标转换公式为（2—3）式：
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式中：ΔX0, ΔY0,ΔZ0 为平移参数 k 为尺度变化因子 ωX,ωY,ωZ 为旋转参数, 其大地坐标转换公式简略写成（2-4）式：
在 GPS 卫星定位网的测量中，一般只需要进行两个坐标系之间作 基线向量的转换，其转换公式为（2-5）式：
上式中不需要平移参数，只要三个旋转参数和一个尺度变化因子 即可 2)大地坐标（B，L）转换为高斯平面直角坐标。 这种转换按高斯投影正算公式（2-6）式进行：
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式中：X0 为过 P 点的平行圈所截的中央子午线距赤道弧长 NP 为 P 点的卯酉圈半径； l 为过 P 点经度与投影带中央子午线经度之差； B 为 P 点的纬度； t=tgB ； η2=(e´)2 cos2 B 。 3) 不同的参心大地坐标系之间转换 这种转换比较复杂，可参考有关资料，此处不作介绍。