坐标转换及方里网的相关问题(椭球体、投影、坐标系统、转换、北京54、西安80等)

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北京54与西安80坐标转换

北京54与西安80坐标转换

• 北京54、西安80及国家2000公里网间进行 转换,需要不同的地球椭球参数及当地的 点位坐标差值参数。(各省市不同)
• 当已知一个公共坐标点时,可以计算三参 数;已知两个公共坐标点时,可以计算五 参数;已知三个公共坐标点时,可以计算 七参数。
• 利用七参数进行转换,精度最高,在30公 里的范围内一般可以达到厘米级;三参数 精度最差,一般只可达到几至几十厘米。
• 注意:仅看坐标数据无法获知是那套坐标 系统,必须查找坐标数据的来源及标注。
• 我国有北京54、西安80、国家2000(参数最 接近国际WGS84)等常规坐标系
• 北京54、西安80及国家2000坐标系是平面 高斯投影坐标系统,三者因为采用的地球 参数不同,有少量差别。原先一般都使用 北京54坐标系;现在正向西安80坐标系过 渡;我国测绘局公布几年后将再过渡为国 家2000坐标系。
• 软件中每操作一次,都有相关提示,请留意。 (也可从外部复制粘贴数据到文本框)
• 提示:Ctrl + C 为复制;Ctrl + V 为粘贴
• 高程系统与上面提到的各(平面)坐标系是独立 的,高程系统一般采用平均海平面为正负0米,向 上为正值,向下为负值。
• 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。例如:波罗的海高程、 1956年黄海高程系、1985国家高程基准、广州高 程及珠江高程等。最常用的是1956年黄海高程系、 1985国家高程基准。
• ⑦计算并保存该区参数至数据库中;⑧退回到主 窗体,点击相应按钮,完成坐标转换;
• ⑨工作区参数一次录入,以后可多次使用。
• 输入参数后如何完成北京54与西安80坐标的转换
• ①点击左上角下拉框,选择分隔符,再选择序号 类型;②选择[北京54--西安80]项;③点击第三行 的下拉列表框,选择已录入的的转换参数,[三参 数]、[五参数]或[七参数]; ④在第六行,设置坐标格式,有 XYZ 或 YXZ 两 种格式,格式错误可能引起异常;

北京54测绘成果转西安80坐标系计算方法的研究

北京54测绘成果转西安80坐标系计算方法的研究

北京54测绘成果转西安80坐标系计算方法的研究本文介绍了1954年北京坐标系、1980西安坐标系及其相互关系、转换原理及利用软件进行数据转换的方法。

标签:测绘坐标系转换方法1概述近几年来,在测绘行政主管部门的推动下,我国西安80坐标系正在逐步得到使用,第二次全国土地调查已明确要求平面控制使用80西安坐标系统,省级基础测绘成果1:10000地形图也采用了1980西安坐标系,现有1954年北京坐标系将逐渐向1980西安坐标系过渡,但是,五十年来,我国在1954年北京坐标系下完成的大地控制及基本系列地形图数量巨大,价值巨大,必须充分利用。

在当前测绘生产中既存在将54系转成80系的问题,也有相反的情况。

2北京54坐标系、西安80坐标系及其相互关系1954年北京坐标系是我国五十年代由原苏联1942年普尔科沃坐标系传算而来,采用克拉索夫斯基椭球体,其参数为:长半轴为6378245米,扁率为1/298.3。

这个坐标系的建立在我国国民经济和社会发展中发挥了巨大的作用,但该坐标系存在着定位后的参考椭球面与我国大地水准面不能达到最佳拟合,在中国东部地区大地水准面差距自西向东增加最大达+68米;其椭球的长半轴与现代测定的精确值相比109米的缺陷;定向不明确,椭球短轴未指向国际协议原点CIO,也不是中国地极原点JYD1968.0;起始大地子午面也不是国际时间局BIH所定义的格林尼治平均天文台子午面。

同时,该系统提供的大地点坐标是通过局部平差逐级控制求得的,由于施测年代不同、承担单位不同,不同锁段算出的成果相矛盾,给用户使用带来困难。

1978年4月,中国在西安召开了全国天文大地网平差会议,在会议上决定建立中国新的国家大地坐标系,有关部门根据会议纪要,开展并进行了多方面的工作,建成了1980西安国家大地坐标系(GDZ80),该坐标系全面描述了椭球的4个基本参数,同时反映了椭球的几何特性和物理特性,这4个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值(简称IGA-1975椭球)。

北京54坐标系与西安80坐标系之间转换

北京54坐标系与西安80坐标系之间转换

北京54坐标系与西安80坐标系之间转换摘要:本文通过利用七参数把北京54坐标系转换西安80的坐标系方法、精度来分析适用范围、注意事项等几个关键问题进行了分析探讨,具有较强的理论性和实用性,供借鉴参考。

关键词:北京54坐标系;西安80坐标系;转换参数;精度;计算地形图由北京54 坐标系转换到西安80 坐标系应在高斯平面上进行。

由于新旧椭球参数不同,参心所在位置也不同,在高斯平面上其纵横坐标轴不重合,因此地形图上各点在两坐标系统下x,y 均有一差值。

将北京54 坐标地形图转换到西安80 坐标地形图,就是对每幅旧地图上求出测图控制点的新旧坐标系统之高斯平面坐标的差值,即改正量,通过这些改正量,在旧图上建立新系统的公里网线确定新的图廓点,使之成为一幅新图。

通过对我国1∶100000地形图内数千个一二等大地点的计算统计证明,每幅图只要计算一个控制点的高斯平面坐标改正量作为整幅图的公共改正量。

而我国的大部分GIS 工程均采用大于1∶100000比例尺建库,因此每幅均可用选一点计算高斯平面的改正量作为该图幅公共改正量进行新的地形图转换。

新旧地形图转换方法如下。

1 由54 大地坐标转换成80 大地坐标(1)(2)(3)(4)(5)式中:,Δe 分别为IAG -75 椭球与克拉索夫斯基椭球长半径,第一偏心率平方之差;即,,分别为克氏椭球的长半径和第一偏心率的平方;L,B 为这个点的大地经纬度;△x,△y,△z 为两椭球参心的差值。

则这个点在1980 西安坐标系中的大地坐标为:(6)2 由80 大地坐标转换成80 平面直角坐标(7)(8)(9)式中:B 为椭球面上一点投影至平面后为 d 点的大地纬度,d 点在中央子午线以东为正,以西为负,单位度;X 为由赤道至纬度 B 的子午线弧度长,单位米;l 为P 点与中央子午线的经差,由式算出。

单位弧度。

3 转换改正量及有关计算3. 1 求取全国1∶10000以大比例尺格网点的转换改正量(10)3. 2 平差改正量的计算1954 年北京坐标系所提供的大地点成果没有经过整体平差,1980 西安坐标系提供的大地点成果是经过整体平差的数据,所以新旧系统转换还要考虑平差改正量的问题。

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法方法一:使用大地坐标系进行坐标转换大地坐标系是一种用来描述地球表面上任意点位置的坐标系统。

在大地坐标系中,地球被近似看作一个椭球体,通过经度和纬度来确定其中一点的位置。

下面是北京54坐标与西安80坐标相互转换的步骤:1.将北京54坐标转换为大地坐标系的经纬度坐标:-首先,将北京54坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值。

-然后,利用北京54平面坐标系到大地坐标系的转换公式,将北京54平面坐标系的坐标值转换为大地坐标系的经纬度坐标。

2.将大地坐标系的经纬度坐标转换为西安80平面坐标系的坐标值:-利用大地坐标系到西安80平面坐标系的转换公式,将经纬度坐标转换为西安80平面坐标系的坐标值。

3.将西安80平面坐标系的坐标值转换为西安80经纬度坐标:-利用西安80平面坐标系到大地坐标系的转换公式,将西安80平面坐标系的坐标值转换为西安80经纬度坐标。

4.将西安80经纬度坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值:-利用大地坐标系到北京54平面坐标系的转换公式,将西安80经纬度坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值。

方法二:使用投影坐标系进行坐标转换投影坐标系是一种用来将三维地球表面映射到平面上的坐标系统。

在投影坐标系中,地球被投影到一个平面上,通过平面坐标来表示地球上其中一点的位置。

下面是北京54坐标与西安80坐标相互转换的步骤:1.将北京54坐标转换为投影坐标系的坐标值:-利用北京54平面坐标系到投影坐标系的转换公式,将北京54平面坐标系的坐标值转换为投影坐标系的坐标值。

2.将投影坐标系的坐标值转换为西安80平面坐标系的坐标值:-利用投影坐标系到西安80平面坐标系的转换公式,将投影坐标系的坐标值转换为西安80平面坐标系的坐标值。

3.将西安80平面坐标系的坐标值转换为北京54平面坐标系的坐标值:-利用西安80平面坐标系到北京54平面坐标系的转换公式,将西安80平面坐标系的坐标值转换为北京54平面坐标系的坐标值。

“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤

“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤

“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤“北京54坐标系”和“西安80坐标系”是中国两个常用的大地坐标系,它们分别以北京和西安为基准点建立起来的。

如果需要将一个点的坐标从“北京54坐标系”转换到“西安80坐标系”,可以按照以下步骤进行转换:步骤一:了解北京54坐标系和西安80坐标系的基本参数要进行坐标转换,首先需要了解两个坐标系的基本参数,包括椭球体参数和坐标变换参数。

北京54坐标系和西安80坐标系之间的坐标变换参数是一个七参数的转换模型,包括三个平移参数(ΔX,ΔY,ΔZ),三个旋转参数(Rx,Ry,Rz),以及一个尺度参数M。

步骤二:进行椭球面上的坐标转换将北京54坐标系的椭球面上的坐标转换为西安80坐标系的椭球面上的坐标。

这里主要涉及到椭球面上的经纬度转换。

1.将北京54坐标系的经度L转换为弧度单位λ:λ=(L-λ0)×π/180,其中,L为北京54坐标系下的经度,λ0为北京54坐标系的中央子午线经度。

2.使用以下公式将λ转换为西安80坐标系下的经度L1:L1 = λ - ΔL + ΔL×sin(2λ) + ΔB×sin(4λ) +ΔB2×sin(6λ) + ΔB3×sin(8λ) + ΔB4×sin(10λ)其中,ΔL为经度的差异,ΔB为纬度的差异。

3.使用以下公式将北京54坐标系下的纬度B转换为西安80坐标系下的纬度B1:B1 = B - ΔL×cos(2B) - ΔL2×cos(4B) - ΔL3×cos(6B) -ΔL4×cos(8B)其中,ΔL为经度的差异。

步骤三:进行三维平面上的坐标转换将椭球面上的坐标转换为地球上的实际坐标。

这里主要涉及到三维平面上的坐标转换。

1.假设在北京54坐标系下,特定点的XYZ坐标为(X,Y,Z)。

2.使用以下公式将北京54坐标系下的XYZ坐标转换为西安80坐标系下的XYZ坐标(X1,Y1,Z1):X1=X+MZ+RzY-RyZ+ΔXY1=Y-RzX+MY+RxZ+ΔYZ1=Z+RyX-RxY+MZ+ΔZ其中,ΔX、ΔY、ΔZ为平移参数,Rx、Ry、Rz为旋转参数,M为尺度参数。

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法一、北京54坐标系、西安80坐标系及其相互关系1954年北京坐标系是我国五十年代由原苏联1942年普尔科沃坐标系传算而来采用克拉索夫斯基椭球体其参数为长半轴为 6378245米扁率为 1。

这个坐标系的建立在我国国民经济和社会发展中发挥了巨大的作用但该坐标系存在着定位后的参考椭球面与我国大地水准面不能达到最佳拟合在中国东部地区大地水准面差距自西向东增加最大达+68米其椭球的长半轴与现代测定的精确值相比109米的缺陷定向不明确椭球短轴未指向国际协议原点CIO也不是中国地极原点起始大地子午面也不是国际时间局BIH所定义的格林尼治平均天文台子午面。

同时,该系统提供的大地点坐标是通过局部平差逐级控制求得的由于施测年代不同、承担单位不同不同锁段算出的成果相矛盾给用户使用带来困难。

1978年4月,中国在西安召开了全国天文大地网平差会议,在会议上决定建立中国新的国家大地坐标系有关部门根据会议纪要,开展并进行了多方面的工作,建成了1980西安国家大地坐标系(GDZ80)该坐标系全面描述了椭球的4个基本参数,同时反映了椭球的几何特性和物理特性这4个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值(简称IGA-1975椭球 ) 。

其主要参数为长半轴为6378140 米扁率为 1/。

IAG-1975椭球参数精度较高能更好地代表和描述地球的几何形状和物理特征。

在其椭体定位方面以我国范围内高程异常平方和最小为原则做到了与我国大地水准面较好的吻合。

此外,1982年我国已完成了全国天文大地网的整体平差,消除了以前局部平差和逐级控制产生的不合理影响提高了大地网的精度在上述基础上建立的1980西安坐标系比1954年北京坐标系更科学、更严密、更能满足科研和经济建设的需要。

由于北京54坐标系和西安80坐标系是两种不同的大地基准面这两个椭球参数不同参心所在位置不同指向不同在高斯平面上其纵横坐标轴不重合因而同一点的坐标是不同的无论是三度带六度带还是经纬度坐标都是不同的其平面位置最大相差80米。

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

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

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。

西安80、北京54、国家2000坐标之间的转换

西安80、北京54、国家2000坐标之间的转换

西安80、北京54、国家2000坐标之间的转换有这些公共点西安80 国家2000X Y X Y点号1 2547619.110 444688.457 2547616.729 444805.6253 2547438.489 444782.654 2547436.109 444899.8155 2547230.273 444841.256 2547010.672 445034.5708 2546966.165 444934.549 2546963.812 445051.7557 2547013.062 444917.325 2547010.672 445034.57011 2546643.492 445018.135 2546641.103 445135.34421 2545714.799 444677.161 2545712.342 444794.4095号点的80坐标有误,懒得改了。

假定1和21号点是两个公共点。

1、先计算旋转参数:西安80坐标系中,1-21的坐标方位角为180°20′23.51″,平距1904.3445;国家2000坐标系中,1-21的坐标方位角为180°20′14.79″,平距1904.4200;在我测试的这个范围内,西安80坐标系到国家2000坐标系的旋转角α=180°20′23.51″-180°20′14.79″=0°0′8.72″;2、缩放系数k(尺度、比例尺):西安80坐标系中,1-21的坐标方位角为180°20′23.51″,平距1904.3445;国家2000坐标系中,1-21的坐标方位角为180°20′14.79″,平距1904.4200;K=1904.3445/1904.4200=0.999960355;3、北平移和东平移:由1号点计算80-2000的北平移和东平移:公式X偏移=X80-X2000COSα Y2000SINα=2547619.110-2547616.729*COS(0°0′8.72″)444805.625*SIN(0°0′8.72″)=21.18776933;1上面这儿方框里面有个1的是没用的,我怎么删除都删除不掉,牛皮癣一样,只好放在这里。

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坐标转换及方里网的相关问题(椭球体、投影、坐标系统、转换、北京54、西安80等)最近需要将一些数据进行转换,用到了一点坐标转换的知识,发现还来这么复杂^_^,觉得自己真是愧对了武汉大学以及中科院这么多年培养我,让我上了好多课却从来没有好好听,今天才知道其实很有用!不多废话,给您分享下我的坐标转换之路。

Part one: Background地理坐标系与投影坐标系的区别 (citefrom:/f?kz=354009166)1、首先理解地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。

很明显,Geographic coordinate system是球面坐标系统。

我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求我们找到这样的一个椭球体。

这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。

具有长半轴,短半轴,偏心率。

以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。

Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。

在坐标系统描述中,可以看到有这么一行:Datum: D_Beijing_1954表示,大地基准面是D_Beijing_1954。

有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。

完整参数:Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000)Datum(大地基准面): D_Beijing_1954Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinate system(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。

Projection: Gauss_KrugerParameters:False_Easting: 500000.000000False_Northing: 0.000000Central_Meridian: 117.000000Scale_Factor: 1.000000Latitude_Of_Origin: 0.000000Linear Unit: Meter (1.000000)Geographic Coordinate System:Name: GCS_Beijing_1954Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)Datum: D_Beijing_1954Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.300000000000010000从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。

投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。

那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢?这时候,又要说明一下投影的意义:将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。

好了,投影的条件就出来了:a、球面坐标b、转化过程(也就是算法)也就是说,要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标,然后才能使用算法去投影!即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。

3、我们现在看到的很多教材上的对坐标系统的称呼很多,都可以归结为上述两种投影。

其中包括我们常见的“非地球投影坐标系统”。

):大地坐标(Geodetic Coordinate):大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。

地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。

当点在参考椭球面上时,仅用大地经度和大地纬度表示。

大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角,大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角,大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。

方里网:是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。

因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称之为方里网,由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线,故又称直角坐标网。

直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴,以赤道投影后的直线为Y轴,它们的交点为坐标原点。

这样,坐标系中就出现了四个象限。

纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负;横坐标从中央经线算起,向东为正、向西为负。

虽然我们可以认为方里网是直角坐标,大地坐标就是球面坐标。

但是我们在一副地形图上经常见到方里网和经纬度网,我们很习惯的称经纬度网为大地坐标,这个时候的大地坐标不是球面坐标,她与方里网的投影是一样的(一般为高斯),也是平面坐标。

在1:1万——1:20万比例尺的地形图上,经纬线只以图廓线的形式直接表现出来,并在图角处注出相应度数。

为了在用图时加密成网,在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”),必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。

1:2 5万地形图上,除内图廓上绘有经纬网的加密分划外,图内还有加密用的十字线。

我国的1:50万——1:100万地形图,在图面上直接绘出经纬线网,内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。

四、GIS中的坐标系定义与转换1. 椭球体、基准面及地图投影GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础,正确定义GIS系统的坐标系非常重要。

GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定,因此欲正确定义GIS系统坐标系,首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。

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1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系,目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照,北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。

WGS1984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,目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

上述3个椭球体参数如下:54大地参数:参考椭球体:Krasovsky_1940长半轴:6378245短半轴:6356863.0188扁率:298.384大地参数:参考椭球体:WGS 84长半轴:6378137短半轴:6356752.3142扁率:298.25722480大地参数:参考椭球体:IAG 75长半轴:6378140短半轴:6356755.2882扁率:298.257000椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系,也就是基准面是在椭球体基础上建立的,但椭球体不能代表基准面,同样的椭球体能定义不同的基准面,如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体,但它们的基准面显然是不同的。

地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换,如果有人说:该点北京54坐标值为X=4231898,Y=21655933,实际上指的是北京54基准面下的投影坐标,也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。

2. GIS中基准面的定义与转换虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用,但均没有我们国家的基准面定义。

假如精度要求不高,可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo 中代号为1001)代替北京54坐标系;假如精度要求较高,如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统,则需要自定义基准面。

GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义,转换通过相似变换方法实现,具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。

假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴,Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴,那么自定义基准面的7参数分别为:三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值;三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时,分别绕Xt、Yt、Zt 的旋转角;最后是比例校正因子,用于调整椭球大小。

MapX中基准面定义方法如下:Datum.Set(Ellipsoid, ShiftX, ShiftY, ShiftZ, RotateX, RotateY, RotateZ, ScaleAdjust, PrimeMeridian)其中参数: Ellipsoid为基准面采用的椭球体;ShiftX, ShiftY, ShiftZ为平移参数;RotateX, RotateY, RotateZ为旋转参数;ScaleAdjust为比例校正因子,以百万分之一计;PrimeMeridian为本初子午线经度,在我国取0,表示经度从格林威治起算。

3. GIS中地图投影的定义我国的基本比例尺地形图(1:5千,1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万)中,大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator);小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影,又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic);海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator),我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。

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