WGS84坐标转换为北京54坐标流程
WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换
使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换张兢1 王文瑞2 陈溪1（1.广西第一测绘院广西南宁530023；2.南宁市勘测院广西南宁530022）【摘要】本文针对从事测绘工作者普遍遇到的坐标转换问题，简要介绍ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标转换原理和步骤。
【关键词】ArcGIS 坐标转换投影变换1 坐标转换简介坐标系统之间的坐标转换既包括不同的参心坐标之间的转换，或者不同的地心坐标系之间的转换，也包括参心坐标系与地心坐标系之间的转换以及相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换，还有大地坐标与高斯平面坐标之间的转换。
在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O--XYZ和O--XYZ，如果两个坐标系的原来相同，通过三次旋转，就可以两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数；而对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算和高斯投影反算，通过使用中央子午线的经度和不同的参考椭球以及不同的投影面的选择来实现坐标的转换。
如何使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到BJ54高斯投影坐标的转换？这是很多从事GIS工作或者测绘工作者普遍遇到的问题。
本文目的在于帮助用户解决这个问题。
我们通常说的WGS-84坐标是指经纬度这种坐标表示方法，北京54坐标通常是指经过高斯投影的平面直角坐标这种坐标表示方法。
为什么要进行坐标转换？我们先来看两组参数，如表1所示：表1 BJ54与WGS84基准参数很显然，WGS84与BJ54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。
当要把GPS接收到的点（WGS84坐标系统的）叠加到BJ54坐标系统的底图上，那就会发现这些GPS点不能准确的在它该在的地方，即“与实际地点发生了偏移”。
地理坐标WGS84转换为平面坐标北京54方法
地理坐标WGS84转换为平面坐标北京54方法地理坐标WGS84转换为平面坐标北京54方法GS+7.0坐标要求为平面坐标，因而要进行坐标转换。
参考资料：滕志军, 李结, 朱瑞杰,等.WGS-84到北京54坐标转换精简模型修正方案的研究[J].东北电力大学学报.2008.8. vol.28----no.4. 82-85。
1、关于北京54坐标系：高斯-克吕格投影。
我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其通常是按6度和3度分带投影，1:2.5万－1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。
具体分带法是：6度分带从本初子午线开始，按经差6度为一个投影带自西向东划分，全球共分60个投影带，带号分别为1－60；3度投影带是从东经1度30秒经线开始，按经差3度为一个投影带自西向东划分，全球共分120个投影带。
为了便于地形图的测量作业，在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统，具体方法是，规定中央经线为X轴，赤道为Y轴，中央经线与赤道交点为坐标原点，x 值在北半球为正，南半球为负，y值在中央经线以东为正，中央经线以西为负。
由于我国疆域均在北半球，x值均为正值，为了避免y值出现负值，规定各投影带的坐标纵轴均西移500km，中央经线上原横坐标值由0变为500km。
为了方便带间点位的区分，可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号，如20带内A点的坐标可以表示为YA=20 745 921.8m。
坐标单位为米。
2、坐标转换原理：A点的WGS-84坐标(B，L)：B为纬度N，L为经度E。
大地坐标(X，Y)：X为纬度，Y为经度。
坐标转换方法：把转换函数输入到EXCEL电子表格里，进行批量转换，所需函数在/view/eed7d35277232f60ddcca1c7.html可以找到。
输入函数：复制wgs坐标到电子表格里并计算：单位为米。
完成。
3、讨论：在ArcGIS中：在“添加XY数据”窗口中，选择已添加的XY 数据表，指定X坐标字段（东经）和Y坐标字段（北纬），坐标系统为WGS-84 (p42)。
wgs84和北京54坐标转换的一些参数
主要介绍的是：3参数（七参数）转换法，三参数坐标纠正法一：3参数（七参数）转换法从本质上来说，转换的步骤应该大致遵循这样的规则：首先，将84的经纬度坐标（b84,l84,h84）转换为以地心为中心点的大地坐标(x84,y84,z84)；然后根据七参数法（或3参数法）将其转换为54下的地心坐标(x54,y54,z54)；然后根据54下的椭球参数，将第二步得到的地心坐标转换为大地坐标（b54,l54,h54）;最后根据工程需要以及各种投影（如高斯克吕格）规则进行投影得到对应的投影坐标。
只有在第二步的时候涉及到七个参数的计算，其他的步骤都有现成的公式可供计算，稍后我会将各种论文贴上来。
如果这里涉及到您的利益还请跟我联系，我将马上删除下载链接，我本意只是用于学习使用。
其实如果在公司或者做项目的时候，当对这起个参数要求的很急的时候，我们可以从政府部门或者通过坐标转换软件求出这七个参数或者三个参数，这个可以大大提高效率，节省时间。
这些坐标转换软件有：坐标转换大师（这个不错），coorconvert.exe（一般），coord.exe（这个不错）。
一旦求出了七个参数，可以进行坐标转换的软件除了上述这些小软件可以进行转换外，一些比较有名的gis开发软件或者开发平台都提供了利用七个参数转换整个数据的功能或者提供了转换单个点的功能，这些在arc gis,supermap,mapgis中都有。
二：三参数坐标纠正法这个方法是这次我在实践中得出来的。
因为求出七个参数太过麻烦，所以选用了本方法。
本方法的使用范围为：大比例尺地形图比较适用，如县范围等。
具体方法：1.从测区取出适量的坐标控制点，坐标控制点是些这样的点，他们拥有84下的经纬度坐标，同时也拥有54下的投影坐标；2.取出后利用将经纬度坐标在esupermap平台中编写程序将其转成84下的高斯克吕格投影坐标（可以看成是一种虚假的投影）；3.由2步中得到的投影坐标和原54下的投影坐标相比较得到一个差值p1(x1,y1,z1)，并将其保存起来；4.重复第二步一直到把所有的点都计算完，计算完后将差值进行汇总并得到一个平均值p(x,y,z).通过此方法得到的三个参数经过测试和验证，他的精度在厘米或者亚米级的进度，这个对于一般的定位来说已经足够了。
北京54坐标与WGS84坐标转换说明
坐标转换程序说明COOD坐标转换4.2版，无需安装，直接运行即可使用，可以实现、空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的七参数或四参数转换。
下面以北京1954坐标系（中央子午线经度123°）平面坐标转换为施工工程坐标系（GWS84椭球，中央子午线经度121-44-05，投影大地高40m）坐标为例，说明四参数平面坐标转换的具体步骤。
1、运行COOD坐标转换程序，程序界面如下图所示：2、计算转换参数单击“坐标转换”下拉菜单，单击“计算四参数”或者在键盘上直接输入字母“C”，进入参数计算，如图2所示：输入坐标转换重合点的源坐标和目标坐标，输入一个点的源坐标和目标坐标后，单击“增加”，然后依次输入下一个重合点的源坐标和目标坐标，一般四参数转换应输入至少3个重合点的坐标，以便对检核参数计算的正确性，也可提高转换精度，最后单击“计算”。
则显示计算结果如下图：随后弹出地方坐标转换参数，如下图：单击“确定”，此时四参数计算完成，软件自动将计算的参数作为当前值，并将参数计算结果保存在名为FourResult的文本文件中，查看COOD坐标转换程序的当前目录，找到FourResult文本文件查看转换误差，该例计算结果如下图：若转换后中误差过大，说明输入的重合点有误，或者重合点误差较大，应重新选择合适的重合点计算转换参数。
确认转换参数无误后，然后单击文件菜单，保存转换项目，例如保存为“54北京坐标系与84施工坐标系转换”。
2、坐标转换首先设置坐标类型和转换参数的类型，源坐标坐标类型为平面坐标，椭球基准为北京-54坐标系，目标坐标类型为平面坐标，椭球基准为WGS-84坐标系，坐标转换参数勾选“四参数转换”如下图所示：（1）单点坐标转换设置好坐标类型和转换参数的类型后，直接在对话框中输入一个控制点的源坐标，单击右侧的“转换坐标”按纽，则在右侧“输出目标坐标”框内显示转换后的坐标值，如下图所示：（2）文件转换对于少量的坐标可以通过单点转换来实现，但是对于批量坐标的转换就应采用文件转换实现比较方便。
BJ54坐标到WGS84坐标的转换
BJ54坐标到WGS84坐标的转换
第一步：控制点WGS84投影到平面
先将控制点的W GS84经纬度坐标转投影成三度带下的平面直角坐标。
打开南方PA，选择——工具——大地正反算（勾选正算）：
保存转换后得到的WGS84高斯平面直角坐标。
第二步：求BJ54与WGS84的平面转换参数
根据控制点的BJ54平面直角坐标和步骤一中已经求得的WGS84平面直角坐标，通过平移，旋转，缩放求出转换参数。
使用南方PA——工具——坐标变换。
在公共点坐标中：导入已经编辑好的旧坐标（BJ54平面直角坐标）和新坐标（WGS84平面直角坐标）。
在转换点坐标中：导入需要由BJ54转成WGS84的待定点（像控点）平面直角坐标。
点击——转换，求得两者的转换参数和待转点从BJ54变为WGS84的坐标。
第三步：由高斯平面转到大地坐标（B,L）
将已经转换为WGS84坐标系统的待定点（像控点）坐标转换为WGS84坐标系统下的经纬度坐标。
使用南方PA——工具——大地正反算（勾选反算）。
中央子午线经度选择132即可！保存关闭。
第四步：待定点高程的转换
建立数学模型：N i=N+a1x i+a2y i；
根据两套坐标求得转换参数K=（N，a1，a2 ）K=（139.06，-2.6448e-005，-8.646e-006）将其他的点依据转换参数计算得到WGS84中的高度。
基于MATLAB的WGS84坐标向北京54坐标转换
的Ｇ Ｓ Ｊ Ｐ ￣ 量成果转化 为北京５ 坐标或西安‘唑 标 、 ４ ， Ｉ ＷＧ ｏ 坐标 系是地心空 间直角坐 标系 ，坐标原 点位于地 球的质 Ｓ４ 量 中心 ， 轴指 ｒＢ Ｈ ９ ４ Ｊ ｘ ｕ Ｉ １８ ． 】 １ 的协议子午面和Ｃ Ｐ Ｔ 赤道 的交点 ， 轴与 Ｙ ｚ 、 轴垂直构成右手坐标 系，称 为 轴 Ｘ １８ 年世界大地坐标系 其长半轴 为 ９４
６ ７ １ ７０ ３ ８ ３ ．ｍ，短 半 轴 为 ６ ５ ７ ２３ ４ ｍ ３ ６ ５ ．１ ２
２；１５ ４ ； ３３ ￣ ：３ ４ ｔ， ８ ４ ２ ２２４ ３ “７ ５ １３
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２ ３１ Ｒ ＋２ Ｒ ￣ｇ ７ ２ ２ ２ｂ￣ ｔ Ｓ ＳＩ ， ， ｌ ３ ２ ５５ ，６５ ３ ｓ ２ ７
足 工 程 测 量 的 需 要
关键词 Ｍａａ 七参数 ｔｂ ｌ
最小二 乘法
坐标 系转换
Ⅵ （ ４坐标 系 ｔ Ｆ 尘 直 自±
打
一
随着Ｇ Ｓ Ｐ 技术的发 展 ，Ｇ Ｓ ！ Ｐ ￣ 量在地 形 测绘 和各类工程测量 中 Ｊ ｆ 的应用也越 来越广 ，各地 都有大量ｆ ＧＰ ｉ 量成果 而我国 目前的测 ｌ ＳＪ （ Ｊ ｌ ！ ］ Ｊ
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。
始子午面 的二面角 为Ｌ（ 大地 经度 ） 点的法线 Ｐ 与赤道面 的夹角 ，Ｐ Ｎ 为Ｂ （ 大地 纬度 ），Ｈ为大地 高即地 面上 一点到椭 球面的距离 我国 １ ５ 年在通过 对前苏联 １４ 年坐际 系的延 伸 ，大地原点在前苏联的普 ９４ ９２ 尔科沃 ，北京５ 坐标 是参心坐标系 ，坐标采用的椭球是克拉索夫斯基 ４ 椭球 。其长 半轴为６ ７ ２ ５ ３ ８ ４ ｍ，短半轴 为６ ５ ８ ３ １ ７３ ４ ３ ３ ６６ ． ８ ７ ０ ７ｍ，扁率 ０
WGS84转化为BJ54
1 在excel 建立表格，并转化为下图所示文件类型。
2在arcview建立一个新的计划。
3 点击在上图Tables图标，点击add, 加入上述坐标文件。
4 点击在上图Views图标，在Views视窗内，找到add event theme.
5弹出下图，确定X与Y.上述点就被导入arcview.
6点击蓝色Convert to shapefile, 将文本文件转化为shapefile，并添加到view1。
7 点击下图arcview proj… ,出现step1.
若没有arcview proj。
，点击File-Extension-arcview proj打勾添加。
上图没有投影或地理坐标信息（unknown），需增加。
点击next.
在step2选择经纬度信息如上图所示。
点击next.会弹出询问框，点击Y.进入step3.
在step3选择北京信息如上图所示，具体信息可以点parameters看到，3个点在福州（119），最近的为117的中央经线。
点击next.会弹出询问框，点击N.进入step4.
找个地方存储一下新产生的文件，不要和原来重名BJ54。
点击next，点击finish, 完成转化。
会弹出一个对话框，点击no.
点击view创建一个新view2, 加入Bj54, 将longlat.avx拷贝到安装路径下的目录？:\ESRI\AV_GIS30\ARCVIEW\EXT32，并用extensions导入。
导入后图标见。
点击
点击ok
选择No, 点击ok
得到下图。
可以export table1到dbf文档。
北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
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；国家80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坐标系为协议地球坐标参考系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。
由于采⽤不⼀样的椭球基准，所以转换是不严密的。
全国各个地⽅的转换参数也是不⼀致的。
对于这样的转换⼀般选⽤七参数法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。
如果区域范围不⼤，最远点间的距离⼩于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K视为0，所以三参数只是七参数的⼀种特例。
要求得七参数就需要在⼀个地区⾄少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。
⼀般我们将gps测量的WGS84坐标
（X84,Y84,Z84）通过空间转换模型，将其转换为地⽅坐标系的空间直⾓坐标例如北京54（X54,Y54,Z54）。
其布尔莎7参数转换模型为。
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坐标转换软件将WGS84坐标转换为北京54坐标流程
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∙更新：2015-01-14 13:58
对于测绘人员来说，坐标转换是个不可能逃避的问题，而目前坐标转换这块基本上都是使用坐标转换软件来做的，如最常见的coord软件，那么使用这个软件怎么将WGS84坐标转换为北京54坐标呢？下面简单介绍一下。
方法/步骤
1.打开coord坐标转换软件，如下图，界面如下
2.点击设置--地图投影，打开地图投影设置界面，如下图：
3.在投影设置界面，选择投影分带方式，如最常见的是高斯三度带，当然如果不知道自己的
控制点坐标分带，可以选择自定义高斯投影，输入正确的中央子午线，点击确定
4.回到主界面后，点击设置--计算三参数，当然如果采用四参数或者七参数都可以，根据实
际情况而定，如下图：
6.接下来就会计算出对应的参数值。
5. 6.
5.应用刚才计算的转换参数，勾选七参数，输入WGS84的坐标，目标坐标系选择北京54，
点击转换即可完成坐标转换。