UTM坐标系
定位坐标系和时间标准讲义
定位坐标系和时间标准讲义定位坐标系和时间标准是在地理和天文领域中广泛使用的工具，用于确定地球表面上的位置和测量时间。
本讲义将介绍三种常用的定位坐标系和一些常见的时间标准。
一、地理坐标系地理坐标系是用经度和纬度来描述地球表面上任意位置的一种坐标系统。
经度是指一个位置相对于东西方经线的角度，以0度为本初子午线。
纬度是指一个位置相对于南北方纬线的角度，以赤道为基准。
地理坐标系可以通过全球定位系统（GPS）等技术来测量和确定位置。
例如，北京的经度为116.4度东经，纬度为39.9度北纬。
二、UTM坐标系UTM（Universal Transverse Mercator）坐标系是一种基于横轴墨卡托投影的坐标系统，将地球划分为60个标准带和20个副带。
每个标准带宽度6度，以中央经线为基准。
UTM坐标系采用东北方向的坐标表示位置，适用于大规模的地图制作和测量工程。
例如，北京的UTM坐标为50KU 414547 4400879，其中50KU表示所在的标准带，414547和4400879分别表示东北方向的坐标。
三、国家格网坐标系国家格网坐标系是在UTM坐标系基础上，根据各国的需要制定的一种坐标系统。
每个国家或地区都有自己的国家格网，包括分带、投影方式和坐标体系等。
国家格网坐标系广泛用于地理信息系统（GIS）和空间数据管理。
在中国，国家格网坐标系为2000年国家大地坐标系，采用了高斯-克吕格投影，最常用的带号为3度带。
例如，北京的国家格网坐标为带号33N，X坐标为3407765，Y坐标为439512。
四、时间标准时间标准用于统一和测量时间，使世界各地的时间保持一致。
其中，国际原子时（TAI）是以原子频率标准为基础，提供高精度的时间计量。
协调世界时（UTC）是基于国际原子时，并根据地球自转的变化进行调整的时间标准，通常以格林威治时间（GMT）为参考。
全球定位系统（GPS）时间是由GPS卫星提供的一种时间标准，用于卫星导航定位。
UTM投影和WGS72坐标系统简介
WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的精度较低的WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。
采用椭球参数为：a= 6378137m，f =1/298.257223563。
WGS-72坐标系是美国国防部使用WGS-84之坐标系之前采用的坐标系统，也是一种地心地固坐标系统。
采用的基准面是Broadcast Ephemeris (NWL-100)，采用椭球参数为：a = 6378135.0m f= 1/298.26。
在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据，而工程图纸普遍使用的是以WGS-72全球大地坐标系为基础的坐标数据。
由于这两种坐标系统都是固心坐标系，所有坐标系具有固定的转换值，可通过相应的工程图纸查到转换七参数。
这里简单介绍一下WGS-84和参心坐标系（如WGS-54）的转换方法。
由于GPS的测量结果与参心坐标系数据差别较大，并且随区域不同，差别也不同。
因此必须将WGS-84坐标转换到参心坐标系。
目前比较严密的方法是采用七参数相似变换法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K，这里的X、Y、Z指的是空间直角坐标，为转换过程的中间值。
要求得到七参数就需要在一个地区3个以上的已知点WGS-72坐标数据），然后分别求出它们相应投影的平面直角坐标，最后代入相似变换公式即可求出七参数。
这里需注意采用的投影方法不同，WGS-84和参心坐标系的转换参数也是不同的，即不同投影下的转换参数不能互用。
三、坐标系的变换同一坐标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。
如空间直角坐标系（X，Y，Z）、大地坐标系（B，L）、平面直角坐标（x，y）等。
通过坐标系统的转换我们得到了WGS-72坐标系统下的空间直角坐标，我们还须在WGS-72坐标系统下再进行各种坐标系的变换，直至得到工程所需的WGS-72平面直角坐标。
ll2utm方法
ll2utm方法LL2UTM方法是一种常用的地理坐标转换方法，它可以将经纬度坐标转换为UTM坐标。
在地理信息系统（GIS）和测绘工程中，经纬度坐标和UTM坐标是两种常见的坐标系统，它们分别适用于不同的应用场景。
经纬度坐标是一种基于地球表面经度和纬度的坐标系统，它以地球的赤道为基准，通过经度和纬度的度、分、秒来表示一个地理位置。
经纬度坐标在全球范围内都可以使用，但是在大规模地图制作和测量工程中，由于地球是一个近似于椭球体的形状，使用经纬度坐标进行测量和计算会引入较大的误差。
UTM坐标是一种基于通用横轴墨卡托投影的坐标系统，它将地球表面划分为60个纵向区域，每个区域宽度为6度。
UTM坐标使用东北坐标系，以米为单位，适用于局部地图制作和测量工程。
UTM坐标系统通过将地球表面划分为小区域，可以减小测量误差，并且在局部范围内具有较高的精度。
LL2UTM方法是将经纬度坐标转换为UTM坐标的一种常用方法。
它的原理是通过计算经纬度坐标与UTM坐标之间的转换关系，将经纬度坐标转换为UTM坐标。
具体的转换过程包括以下几个步骤：首先，需要确定所处的UTM纵向区域。
根据经度可以确定所处的纵向区域，每个纵向区域宽度为6度，从-180度到180度共有60个纵向区域。
然后，需要计算所处纵向区域的中央经线。
中央经线是纵向区域的中心经度，它的计算公式为中央经线=纵向区域编号*6-183度。
接下来，需要计算经纬度坐标与中央经线的差值。
经度与中央经线的差值为经度-中央经线。
然后，需要计算UTM坐标的东北坐标值。
东北坐标值的计算需要使用一些复杂的公式，包括计算地球椭球体的参数、计算投影坐标和计算缩放因子等。
最后，将计算得到的UTM坐标值与所处纵向区域的编号一起表示出来，就得到了经纬度坐标对应的UTM坐标。
LL2UTM方法在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在地图制作中，经纬度坐标通常用于标注地理位置，而UTM坐标则用于绘制地图的网格和坐标轴。
什么是UTM坐标系统
（3）高斯-克吕格投影坐标
高斯- 克吕格投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线投影为纵轴(x), 赤道投影为横轴(y),两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正，以南为负。我国位于北半球，纵坐标均为正值。横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负，横坐标出现负值，使用不便，故规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加 500公里。由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号，如(4231898m,21655933m)，其中21即为带号。
采用的3个椭球体参数如下（源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”）：
椭球体 长半轴 短半轴
Krassovsky 6378245 6356863.0188
IAG 75 6378140 6356755.2882
WGS 84 6378137 6356752.3142
高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。
1、椭球面
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系， 目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。
什么是UTM坐标
测量学的内容！地图坐标UTM坐标系统UTM(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRIDSYSTEM,通用横墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。
在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。
从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60(北京处于第50带)。
每个带再划分为纬差8度的四边形。
四边形的横行从南纬80度开始。
用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)每个四边形用数字和字母组合标记。
参考格网向右向上读取。
每一四边形划分为很多边长为1000 000米的小区，用字母组合系统标记。
在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500 000米。
对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10000000米，往南递减。
大比例尺地图UTM方格主线间距离一般为1KM,因此UTM系统有时候也被称作方里格。
因为UTM系统采用的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线(带中心的一条格网线为经线)比例系数为常数，在东西方向则为变数。
沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960 (比例尺较小)，在南北纵行最宽部分(赤道)的边缘上，包括带的重叠部分，距离中心点大约363公里，比例系数为1.00158。
1、椭球面地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。
测绘技术经纬度转换公式介绍
测绘技术经纬度转换公式介绍在测绘领域中，经纬度是用来表示地球上某一点位置的坐标系统。
经度表示一个点与地球主子午线之间的夹角，而纬度表示一个点与地球赤道之间的夹角。
经纬度的转换可以方便地将地球表面的点位置转化为数值，在测绘和导航等领域有着广泛的应用。
本文将介绍几种常用的经纬度转换公式，以及其相关的概念和计算方法。
一、经纬度的基本概念经纬度是地球上每个点的地理坐标，通常用度（°）来表示。
经度的范围是从东经0°到西经180°，纬度的范围是从北纬0°到南纬90°。
经纬度转换公式的目的就是将这些度数转化为数值，以便于计算和使用。
二、经纬度的转换公式1. 度分秒（DMS）转换为十进制度（DD）度分秒是将经纬度表示为度、分、秒的形式。
转换为十进制度的公式如下：十进制度 = 度 + 分/60 + 秒/3600其中，"度"为经度或纬度的整数部分，"分"为度数的小数部分乘以60，"秒"为度数的小数部分乘以3600。
这个公式可以直接计算出一个点的十进制度数。
2. 十进制度（DD）转换为度分秒（DMS）将十进制度转换为度分秒的公式如下：度 = 整数部分分 = （十进制度 - 整数部分） * 60秒 = （分的小数部分） * 60这个公式可以将一个十进制度数转换为度、分、秒的形式，方便进行人类可读的表示。
3. 经纬度之间的转换在测绘和导航领域中，有时需要在经纬度之间进行转换。
主要包括以下几种情况：(1) 经纬度转换为UTM坐标系UTM坐标系是一种基于笛卡尔坐标系的平面坐标系，其主要适用于局部区域的测绘和导航。
将经纬度转换为UTM坐标系的公式包括经度的计算、纬度的带号计算和转换。
具体公式较为复杂，这里不再详述。
(2) UTM坐标系转换为经纬度将UTM坐标系转换为经纬度需要进行纬度的计算和经度的转换。
纬度的计算方式通常是根据UTM带号和南半球标识来确定，经度的计算则根据UTM坐标与中央经线的差异进行。
UTM坐标系统
UTM坐标系统UTM(UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRIDSYSTEM,通用横墨卡托格网系统)坐标是一种平面直角坐标,这种坐标格网系统及其所依据的投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。
在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。
从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60(北京处于第50带)。
每个带再划分为纬差8度的四边形。
四边形的横行从南纬80度开始。
用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)每个四边形用数字和字母组合标记。
参考格网向右向上读取。
每一四边形划分为很多边长为1000 000米的小区，用字母组合系统标记。
在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500 000米。
对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10000000米，往南递减。
大比例尺地图UTM方格主线间距离一般为1KM,因此UTM系统有时候也被称作方里格。
因为UTM系统采用的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线(带中心的一条格网线为经线)比例系数为常数，在东西方向则为变数。
沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960(比例尺较小)，在南北纵行最宽部分(赤道)的边缘上，包括带的重叠部分，距离中心点大约363公里，比例系数为1.00158。
1、椭球面地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。
utm坐标系中xy坐标小数点后几位对应的精度级别
utm坐标系中xy坐标小数点后几位对应的精度级别1. 引言1.1 概述在现代测绘和地理信息领域中，位置的准确表示是非常关键的。
UTM（Universal Transverse Mercator）坐标系是一种常用的二维平面坐标系，被广泛应用于全球定位和地图制作等方面。
而XY坐标则是在UTM坐标系下表示位置的方式。
本文旨在探讨XY坐标小数点后几位与精度级别之间的关系，并探讨其对精确定位、导航系统、地理信息系统、地图制作以及工程测绘与土地规划等方面的重要性和应用场景。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：第2部分将简要介绍UTM坐标系以及XY坐标，并介绍它们所涉及的精度级别。
第3部分将详细阐述XY坐标小数点后几位与精度级别之间的对应关系，探讨不同小数位数下所能表示的精度级别。
第4部分将探讨XY坐标小数点后几位的重要性以及其在精确定位、导航系统、地理信息系统、地图制作以及工程测绘与土地规划等领域中的应用场景。
最后，第5部分将对研究结果进行总结，并提出相应的应用建议和展望。
1.3 目的本文旨在通过研究XY坐标小数点后几位与精度级别之间的关系，以及它们在不同领域中应用的重要性，为读者提供关于UTM坐标系中XY坐标的更深入理解。
同时，本文还将提供一些建议和展望，以指导未来相关研究和实践的发展。
2. UTM坐标系和XY坐标2.1 UTM坐标系简介UTM（Universal Transverse Mercator）坐标系是一种广泛应用于地理信息系统（GIS）和测量领域的平面坐标系统。
它将地球划分为60个纵向带和一个横向带，每个纵向带覆盖6度的经度范围。
UTM坐标系采用了横轴为东西方向，纵轴为南北方向的笛卡尔直角坐标系。
2.2 XY坐标及其精度级别在UTM坐标系中，位置被表示为XY坐标，其中X代表东西方向上的偏移量，Y代表南北方向上的偏移量。
这些偏移量以米为单位衡量。
根据需要的精度水平不同，XY坐标可以表示成不同位数的小数。
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UTM（Universal Transverse Mercartor Grid System，通用横墨卡托格网系统）坐标是一种平面直角坐标，这种坐标格网系统及其所依据的
投影已经广泛用于地形图，作为卫星影像和自然资源数据库的参考格网以及要求精确定位的其他应用。
在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带（投影带）。
从180度经线开始向东将这些投影带编号，从1编至60（北京处于第50带）。
每个带再划分为纬差8度的四边形。
四边形的横行从南纬80度开始。
用字母C至X（不含I和O）~~~M区交N区为赤道~~~依次标记（第X行包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度），每个四边形用数字和字母组合标记。
参考格网向右向上读取。
每一四边形划分为很多边长为1 000 000米的小区，用字母组合系统标记。
在每个投影带中，位于带中心的经线，赋予横坐标值为500 000米。
对于北半球赤道的标记坐标值为0，对于南半球为10 000 000米，往南递减。
大比例尺地图UTM方格主线间距离一般为1KM，因此UTM系统有时候也被称作方里格。
因为UTM系统采用的是横墨卡托投影，沿每一条南北格网线（带中心的一条格网线为经线）比例系数为常数，在东西方向则为变数。
沿每一UTM格网的中心格网线的比例系数应为0．99960（比例尺较小），在南北纵行最宽部分（赤道）的边缘上，包括带的重叠部分，距离中心点大约363公里，比例系数为1.00158。
根据我的学习所得,尝试解释一个UTM坐标: 49Q 632063E 2491399N 如果有错望先进TX指正~
49：从180度经度向东,每6度为一投影带,第49个投影带(108度E~114度E)
背景知识:0度经度即本初子午线,在英国伦敦格林尼治皇家天文台旧址,180度经度(不论东经或西经)大约是在白令海峡,即俄国与美国啊拉斯加交界处.
Q：从南纬80度开始向北走,每8纬度划分为一分区,从而与原来的经度投影带交叉形成许多个四边形.每个分区分别用C~X 表示,但不要字母I与O(X分区包含72度N~84度N,共12纬度).Q即分区16度N~24度N
背景知识:赤道(0度N/0度S)为M分区与N分区的交界.
632063E：每个经度投影带,赋予中央经度为500 000米。
49投影区的中央经度为111度E，632063E即从111度E向东走132063米。
2491399N：对于北半球，设赤道为0 000 000米；对于南半球，设赤道为10 000 000米，数值从北向南递减。
2491399N 即从赤道向北走2 491 399米。