常用坐标系统
测量常用的坐标系统有哪些
测量常用的坐标系统有哪些坐标系统是在科学研究和工程应用中经常使用的一种测量方法。
通过坐标系统，我们可以确定物体或空间中点的位置，并进行精确的测量和定位。
在现代工程和科学领域，有多种常用的坐标系统供我们选择和应用。
下面将介绍几种常见的坐标系统。
笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系，又称直角坐标系，是最常用的坐标系统。
在笛卡尔坐标系中，空间被划分为三个相互垂直的轴，分别记为x、y、z轴。
任意一点的位置都可以通过三个坐标值（x，y，z）来表示。
坐标原点通常被定义为空间中某个固定点，其他点的位置则相对于原点而言。
笛卡尔坐标系广泛应用于几何、物理学和工程学中。
它具有简单直观的特点，方便进行运算和表达。
无论是在计算机图形学中绘制二维或三维模型，还是在建筑设计中确定建筑物的位置和尺寸，笛卡尔坐标系都起到了重要的作用。
极坐标系极坐标系是一种使用极角和极径来表示点的位置的坐标系统。
在极坐标系中，点的位置由一个非负极径和一个极角表示。
极径表示点到原点的距离，极角表示点与某一固定方向的夹角。
极坐标系常用于处理圆形、周期性现象和极坐标对称的问题。
在天文学中，极坐标系可以用来表示天体的位置和运动。
在雷达和无线电导航中，极坐标表示方式可以帮助确定目标的位置和方向。
球坐标系球坐标系是一种使用球面上的极角和极径来表示点的位置的坐标系统。
在球坐标系中，点的位置由一个正极径、一个极角和一个方位角表示。
极径表示点到原点的距离，极角表示点与正极轴的夹角，方位角表示点在极角所确定平面上的旋转角度。
球坐标系在物理学和天文学中被广泛应用。
例如，地理学家使用球坐标系来确定地球上某个位置的经纬度。
在天体测量中，球坐标系可以用来表示天体的位置和运动。
柱坐标系柱坐标系是一种使用极径、一个方位角和一个高度来表示点的位置的坐标系统。
在柱坐标系中，点的位置由一个正极径、一个极角和一个高度表示。
极径表示点到柱坐标系原点的距离，极角表示点与某一固定方向的夹角，高度表示点在方位角所确定平面上的垂直距离。
各种坐标系统
2．点校正
一、水平平差
• 至少2个水平控制点 – 下面以5个点为例
= GPS 观测值 = 控制点
2．点校正
旋转
2．点校正
平移
2．点校正
比例系数
2．点校正
校正结果（水平残差）
• 校正后的结果包含了校正残差. 为了理解我们校正结果的好坏， 我们需要理解这些残差的含义。
• 残差： 校正执行后的 格网平面坐标和GPS 坐标的差值。
2．点校正
校正结果（水平残差）
残差越小，说明校正的参数越精确--GPS (WGS-84 coordinates)和当地平面坐标之间的相对关系越好。
理想的残差应该小于 20mm，残差将被均
匀的分布在各个校正点之间。
因此，我们最终坐标的最小精度应该 是： 标准RTK 测量的误差加上最大的校正 残差。
2．点校正
3. 重设当地坐标
在每个测区进行测量和放样的工作有时需要几天甚至更长的 时间，为了避免每天都重复进行点校正工作或者每次架在已知点 上对中整平比较麻烦，而采取任意架设基准站或者自启动，可以 在每天开始测量工作以前先做一下重设当地坐标的工作，进行整 体平移 。
3. 重设当地坐标
任意架设基准站或自启动时 校正模型
★ 3. 对于高程要特别注意控制点的线性分布(几个控制点分布在一条线上),特别是做线 路工程，参与校正的高程点建议不要超过2个点（既在校正时，校正方法里不要超过两 个点选垂直平差的）；
4. 注意坐标系统,中央子午线,投影面(特别是海拔比较高的地方),控制点与放样点是否 是一个投影带；
5. 如果一个区域比较大,控制点比较多,要分区做校正,不要一个区域十几个点或更多 的点全部参与校正；
2．点校正
我国四大常用坐标系及高程坐标系
我国四大常用坐标系及高程坐标系1、北京54坐标系(BJZ54)北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，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。
因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；2、西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.257221013、WGS－84坐标系WGS－84坐标系（WorldGe odetic System）是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
测量学中常用的坐标系统有哪些
测量学中常用的坐标系统有哪些测量学是一门研究测量、测量误差和测量数据处理的学科。
在测量学中，坐标系统是一种常用的表示和描述物体位置的方法。
不同的测量任务和应用需要采用不同的坐标系统。
本文将介绍测量学中常用的几种坐标系统以及它们的应用。
直角坐标系统直角坐标系统是最常见且简单的坐标系统之一。
在直角坐标系统中，一个点的位置可以由它在x、y和z三个轴上的投影表示。
该坐标系统以一个基准点为原点，以三个相互垂直的轴为基准线建立。
其中x轴是水平的，y轴是垂直于x轴的，z轴与x、y轴垂直，指向上方。
直角坐标系统常用于描述平面和空间中的点、直线、平面和体积等。
极坐标系统极坐标系统是一种以点到一个固定点的距离和点与某个参考方向之间的角度来描述点的位置的方法。
在极坐标系统中，一个点的位置由它的极径和极角确定。
极径是点到原点的距离，极角是点与正x轴之间的逆时针角度。
极坐标系统常用于描述环形体、天文学中的星体位置等。
大地坐标系统大地坐标系统用于描述地球上的位置。
地球是一个近似于椭球体的三维曲面，因此使用直角坐标系统或极坐标系统不够精确。
大地坐标系统采用经纬度和海拔来描述地球上的点。
经度表示点在东西方向上的位置，纬度表示点在南北方向上的位置，海拔表示点到地球表面的垂直距离。
大地坐标系统常用于测量地理位置和导航等应用。
高斯坐标系统高斯坐标系统是一种广泛应用于测量学中的坐标系统，它将平面或空间的位置表示为两个坐标值。
在高斯坐标系统中，一个点的位置由它到两条坐标线的距离确定。
高斯坐标系统常用于测量工程和测量地理学中的点的位置。
本征坐标系统本征坐标系统用于描述物体在自身坐标系下的位置。
在某些测量任务中，物体的姿态和形状对测量结果具有影响。
本征坐标系统通过描述物体自身的形状和方向来表示物体的位置和姿态。
本征坐标系统常用于计算机视觉、机器人学和三维扫描等领域。
总结测量学中常用的坐标系统包括直角坐标系统、极坐标系统、大地坐标系统、高斯坐标系统和本征坐标系统。
常用坐标系
常用坐标系坐标系是一种以规定的坐标系原点为中心的空间坐标系统，是在某一空间形体上，用于记录和表示空间位置的标准系统。
每一个坐标系都有一个原点，两个正交坐标轴，三条定义坐标轴之间的角度方向均为正，则此坐标系称为直角坐标系。
坐标系既可以用来记录某点的位置，也可以记录物体的运动轨迹，可以在多维空间形成一个系统的记录距离的测量方法。
二、常用的坐标系1、直角坐标系其中最常用的就是二维和三维直角坐标系，在二维直角坐标系中，使用x和y两个轴来表示一个点，其中x轴和y轴都是正交的，而且坐标轴之间的角度方向均为正，样的坐标系我们称之为直角坐标系。
而在三维直角坐标系中，在原来的基础上，我们又加上了一个z轴，同样也是正交的，以此构建出来的坐标系叫做三维直角坐标系。
它们可以用来表示任何的二维和三维的场景。
2、极坐标系极坐标系是由一个原点，一个极轴和一个半径轴组成的。
极轴和半径轴都是以原点为起点，从原点出发，极轴一直向正方向延伸，而半径轴则是从原点指向极轴的垂直向量。
极坐标系的特点在于它可以表示我们观察的某一物体的位置和某一物体的运动状态，比如飞机的飞行轨迹，自车的行驶路径等等。
3、椭圆坐标系椭圆坐标系是一种可以用来描述椭圆的坐标系。
它包括一个准椭圆形的坐标平面，两个正交的定义坐标系，椭圆的圆心及椭圆的长轴和短轴。
椭圆坐标系可以用来描述物体在椭圆上的运动轨迹，比如它可以用来分析行星的椭圆运行轨道，也可以用来描述电子电路中的椭圆信号，这是椭圆坐标系最常见的应用之一。
三、坐标系在科学研究中的应用1、工程学：在工程学中，坐标系被用来描述工程数据中的各种物体的位置参数，运动轨迹等，充分利用坐标系的可视化功能，可以简化设计计算的过程。
2、生物学：在生物学中，坐标系可以用来描述细胞的位置，表明细胞的运动轨迹，甚至可以用来描述组织或细胞的增殖情况，从而更加直观、清晰地了解病理演变过程。
3、地理学：地理学也是一个非常重要的应用领域。
坐标系可以用来描述地形、地貌、以及地球上不同物体的位置、分布情况等，充分利用坐标系的可视化，可以让地理学家更加直观的分析地形地貌的变化情况，从而更好的实现地球资源的有效利用。
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍地理坐标系统是测绘技术中非常重要的一部分。
它是一种将地球上的点映射到一个平面坐标系上的方法。
在测绘和地理信息系统领域，地理坐标系统被广泛应用于地图制作、空间分析和导航等方面。
本文将介绍几种常见的地理坐标系统。
一、经纬度坐标系统经纬度坐标系统是最常见的地理坐标系统之一。
它使用两个角度值表示地球上的点的位置，即纬度和经度。
纬度是指距离地球赤道的角度，以北纬和南纬来表示。
经度是指距离本初子午线（格林威治子午线）的角度，以东经和西经来表示。
经纬度坐标系统是国际通用的地理坐标系统，在全球范围内都能使用。
二、UTM坐标系统UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统是一种常用的平面坐标系统。
它将地球表面划分成60个纵向带和8个横向带，每个带的宽度为6度。
UTM坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与经纬度坐标系统相比，UTM坐标系统更适合局部区域的测量和制图。
因为UTM坐标系统采用了投影转换，可以提供更准确的距离和面积测量结果。
三、高斯-克吕格坐标系统高斯-克吕格坐标系统是一种常用的平面坐标系统，特别适用于大范围的测量和制图。
它将地球表面划分成若干个投影带，每个带都采用高斯投影。
高斯-克吕格坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与UTM坐标系统相似，但其投影方式略有不同。
高斯-克吕格坐标系统在国内地理测绘工程中广泛使用。
四、Web墨卡托投影Web墨卡托投影是一种常用的平面坐标系统，特别适用于Web地图应用。
Web墨卡托投影使用墨卡托投影的方式将地球表面划分为矩形网格，并将每个网格点映射为二维网格坐标。
Web墨卡托投影在地理信息系统和在线地图服务中得到广泛应用，能够提供快速的地图加载和高效的空间分析。
总结起来，地理坐标系统在测绘技术中具有重要的地位和意义。
无论是经纬度坐标系统、UTM坐标系统、高斯-克吕格坐标系统还是Web墨卡托投影，它们都为我们提供了不同的方式来表示地球上的点的位置。
四大常用坐标系及高程坐标系
四大常用坐标系及高程坐标系Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT我国四大常用坐标系及高程坐标系1、北京54坐标系(BJZ54)北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，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。
因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/；2、西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.3、WGS－84坐标系WGS－84坐标系（WorldGeodeticSystem）是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
测绘技术中常见的坐标系统介绍
测绘技术中常见的坐标系统介绍在测绘领域中，坐标系统是一个非常关键的概念。
它的作用在于将地球上的点与数学上的坐标相对应，从而达到精确定位的目的。
在这篇文章中，我们将介绍一些常见的测绘坐标系统，以及它们的特点和应用。
1. WGS84（World Geodetic System 1984）WGS84是目前最常用的大地坐标系，被广泛应用于全球卫星导航系统（GNSS）定位和测绘工作中。
它以椭球体模型为基础，在全球范围内提供标准的经纬度坐标，适用于测量地球上各个点的位置。
WGS84的优势在于精度高且覆盖范围广，但受到地球形状和重力畸变的影响，在极地地区精度会有所下降。
2. UTM（Universal Transverse Mercator）UTM是全球通用的投影坐标系统，适用于局部地理区域的测量和绘制。
它将地球表面划分为若干个投影带，每个带都采用了横轴墨卡托投影，从而保证了在该投影带内的点的坐标精度。
UTM坐标以东西向的X坐标和南北向的Y坐标表示，单位为米。
UTM的优点在于能够提供良好的尺度和精度，适合于大规模的测绘工程。
3. 地方坐标系统地方坐标系统又称为本地坐标系统，主要用于小范围的地理测量和地方性的工程项目。
它基于特定的数学模型和局部控制点，将区域内的点与局部坐标相对应。
地方坐标系统在城市规划、建筑工程和地下管线布局中特别有用。
由于地方坐标系统的参考基准点是局部控制点，所以在不同地区之间无法直接进行坐标的转换。
4. 坐标系统转换在实际测绘工作中，经常需要将不同的坐标系统进行转换。
这样可以实现不同数据源之间的协调，并提高测绘成果的准确性和一致性。
常用的坐标系统转换方法包括参数法、大地转换法和仿射变换法。
通过这些方法，可以将不同的坐标系统之间的坐标进行精确定位。
总结：坐标系统在测绘技术中起到了至关重要的作用，它能够帮助我们在地球表面实现精确的定位。
在实际应用中，我们常见的测绘坐标系统包括WGS84、UTM和地方坐标系统。
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常用的坐标系统
一、1980西安坐标系
开始定义为“1980国家大地坐标系”。
1982 年，经天文大地网整体平差建立，全网共48433点。
属参心坐标系，IAG-75椭球（IAG—国际大地测量学协会），长半轴a=6378140m; 扁率α=1/298.257，原点在陕西省泾阳县。
椭球定位：
1．椭球短轴平行于地球地轴（由地球质心指向1968.0JYD 方向）；
2．起始子午面平行于格林威治天文台平均子午面；
3．椭球面与似大地水准面在我国境内密合得最佳。
二、1954年北京坐标系
50年代从前苏联引入（1942年普尔科夫坐标系），未进行整体平差，属参心坐标系, 克拉索夫斯基椭球体，长半轴a=6378245m; 扁率α=1/298.3。
原点在普尔科夫天文台。
主要缺点
1．长半轴约大了108m ；
2．椭球定位西高东低，东部高程异常达67m；
3．不同区域接边处大地点坐标差达1～2m。
三、WGS-84大地坐标系
美国国防部研制确定的大地坐标系，Z轴指向BIH（国际时间局）1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向零子午面与CTP赤道交点，Y轴与X、Z轴构成右手坐标系。
长半轴a=6378137m;
扁率α=1/298.257223563。
属地心坐标系，原点在地球质心。
四、新1954年北京坐标系（新54系）
属于参心大地坐标系，椭球的几何参数同“54系”。
a=6378245m；α=1/ 298.3
大地原点及椭球轴向同“80系”；
高程基准面为1956年黄海平均高程面；
点的坐标与“54系”接近，精度同“80系”。
五、独立坐标系（地方坐标系）
为了减少投影变形或满足保密需要，也可使用独立（地方）坐标系，坐标原点一般在测区或城区中部，投影面多为当地平均高程面。
高程基准
1、1956年黄海高程系
水准原点设在观象山，采用1950～1956年7年的验潮结果计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为72.289m。
2、1985国家高程基准
水准原点同1956年黄海高程系，采用1952～1979年共28年的验潮结果，并顾及了海平面18.6年的周期变化及重力异常改正，计算的黄海平均海水面，推得水准原点高程为72.260m。
高程系统
在测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。
大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。
某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。
大地高也称为椭球高，大地高一般用符号H表示。
大地高是一个纯几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。
正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。
某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号Hɡ。
正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。
某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用HY ，我国采用似大地水准面。
大地水准面差距，即大地水准面到参考椭球面的距离，记为hg
hg= H –Hg
高程异常，即似大地水准面到参考椭球面的距离，记为ξξ= H - HY。