各种坐标系统讲解
地图坐标常识资料讲解
地图坐标常识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。
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”）：理解：椭球面是用来逼近地球的，应该是一个立的椭圆旋转而成的。
2、大地基准面椭球体与大地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，但它们的大地基准面显然是不同的。
在目前的GIS商用软件中，大地基准面都通过当地基准面向WGS84的转换7参数来定义，即三个平移参数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。
北京54、西安80相对WGS84的转换参数至今没有公开，实际工作中可利用工作区内已知的北京54或西安80坐标控制点进行与WGS84坐标值的转换，在只有一个已知控制点的情况下(往往如此)，用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数，当工作区范围不大时，如青岛市，精度也足够了。
工件坐标系讲解学习
工件坐标系工件坐标系工件坐标系是固定于工件上的笛卡尔坐标系，是编程人员在编制程序时用来确定刀具和程序起点的，该坐标系的原点可使用人员根据具体情况确定，但坐标轴的方向应与机床坐标系一致并且与之有确定的尺寸关系。
工件坐标系（ Workpiece Coordinate System ）固定于工件上的笛卡尔坐标系。
于加工工件而使用的坐标系，称为工件坐标系。
当工件在机床上固定以后，工件原点与机床原点也就有了确定的位置关系，即两坐标原点的偏差就已确定。
这就要测量工件原点与机床原点之间的距离。
这个偏差值通常是由机床操作者在手动操作下，通过工件测量头或碰刀的方式测量的。
该测量值可以预存在数控系统内或编写在加工程序中，在加工时工件原点与机床原点的偏差值便自动加到工件坐标系上，使数控系统按照机床坐标系确定工件的坐标值，实现零件的自动加工。
加工开始时首先要设定工件坐标系：用G54～G59可选择工件坐标系；TXXXX可以通过刀具偏置来实现工件坐标系偏移；G92(G5O)指令可设定工件坐标系。
这几种方法均可建立起工件坐标系。
1、G54~G59选择工件坐标系使用G54,---G59指令可以在预设的工件坐标系中选择一个作为当前工件坐标系。
这六个工件坐标系的坐标原点在机床坐标系中的坐标值(称为零点偏置值)，必须在程序运行前，从“零点偏置”界面输入。
一般多用于需要建立不止一个工件坐标系的场合。
选择好工件坐标系后，若更换刀具，则结合刀具长度补偿指令变换Z向坐标即可。
不必更换工件坐标系。
2 、TXXXX工件坐标系偏置TXXXX可以在选择刀具的同时调用该刀具的偏置值。
类似于G54----G59的使用，使用前需在相应的位置偏置处输入对刀值。
T代码前两位数字代表刀位号，后两位代表数据偏置号。
数据偏置号一般为0至99，也就是说可以进行最多100个数值设置一一相当于建立100个工件坐标系。
使用起来无限制。
3、 G92(G50)设置工件坐标系G92一般为数控铣床及加工中心设定工件坐标系指令。
元道经纬度_坐标系_概述说明以及解释
元道经纬度坐标系概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代地理测量和定位领域，坐标系统是必不可少的工具。
它可以用来精确地描述和表示地球上的任意点位置。
坐标系统以基准点为参考，在数学模型中定义了经度、纬度和高程等参数，从而将地球表面的实际点与抽象的数学模型相对应。
1.2 文章结构本文旨在全面介绍元道经纬度坐标系及其相关知识。
文章分为五个主要部分：引言、元道经纬度坐标系、坐标系的类型和分类、坐标系统的运算和转换方法以及结论。
通过这个结构，我们将逐步深入探讨不同方面的内容。
1.3 目的本文的目的是向读者提供关于元道经纬度坐标系及其相关知识的详细说明和解释。
我们将介绍该坐标系的定义和基本概念，探讨其起源与发展历程，并阐明其特点与应用。
此外，我们还将介绍其他常见类型的坐标系，并讲解关于坐标系统运算和转换方法的技术。
最后，在结论部分，我们将总结主要内容并提出进一步研究方向和建议，以展望元道经纬度坐标系及其相关知识的未来发展与意义。
以上是关于文章“1. 引言”部分的内容。
2. 元道经纬度坐标系2.1 定义和基本概念元道经纬度坐标系是一种地理坐标系，用于描述地球上各个点的位置。
它使用经度和纬度两个角度值来确定一个点的地理位置。
在元道经纬度坐标系中，地球被划分为无数个维度和经度的网格，通过这些网格可以精确表示每个点在地球表面的位置。
经度表示一个点相对于本初子午线（通常指通过伦敦格林尼治天文台的那条线）东向或西向移动的角度。
它的取值范围是-180°到+180°，负值表示位于本初子午线以西，正值表示位于本初子午线以东。
纬度则表示一个点相对于赤道北方或南方移动的角度，取值范围是-90°到+90°。
负值表示位于赤道南方，正值表示位于赤道北方。
2.2 坐标系统的起源与发展历程元道经纬度坐标系最早可以追溯到古希腊时期。
大约在公元前3世纪左右，亚历山大港的俄凯洛斯提出了第一个普遍接受并使用的经纬度坐标系统。
地理初中经纬度与时区知识点讲解
地理初中经纬度与时区知识点讲解经纬度与时区是地理学中的重要概念，它们用于描述地球上的位置和确定时间。
在地理学中，经纬度是一种坐标系统，用于确定地球上任意位置的准确位置。
时区则是根据经度的不同将地球划分为不同的区域，并规定各个地区所使用的时差。
本文将详细讲解初中地理中与经纬度和时区相关的知识点。
一、经纬度的概念与表示经纬度是描述地球上任意位置的坐标系统，它由两个角度值表示，分别是纬度和经度。
纬度用来描述地球表面北南方向的位置，而经度则用来描述地球表面东西方向的位置。
1. 纬度纬度是地球表面上某一点与赤道之间的角度距离。
通过纬度可以确定一个位置的南北方向。
地球表面被划分为北纬和南纬两个半球，赤道为0°，北极为90°N，南极为90°S。
纬度的取值范围为-90°至90°，南纬用负数表示。
2. 经度经度是地球表面上某一点与本初子午线之间的角度距离。
本初子午线被指定为0°经度，它通过伦敦的格林威治天文台。
经度的取值范围为-180°至180°，东经用正数表示，西经用负数表示。
180°经度分隔了东半球和西半球。
经纬度的表示通常采用度（°）分（′）秒（″）的形式。
例如，北京的经度是116°23′30″E，纬度是39°54′26″N。
需要注意的是，纬度和经度是独立的，它们组合在一起才能准确描述一个位置。
二、时区的原理与标准时间时区是为了统一地球各地的时间而设立的。
地球表面由于自转的缘故，不同地方的时间是不同的。
为了方便人们在不同地区的交流和计时，将地球划分为24个时区，每个时区相隔15°。
本初子午线（0°经度）所在的伦敦格林威治天文台所使用的时间被称为格林威治标准时间（GMT），也被称为世界时（UTC）。
根据地球自转的规律，东经每15°经度，时间向后移动1小时；西经每15°经度，时间向前移动1小时。
二维极坐标的基底-概述说明以及解释
二维极坐标的基底-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：二维极坐标是一种用来描述平面上点的位置的坐标系统。
它与我们常见的直角坐标系不同，直角坐标系是通过给出点到两个直线（通常是x轴和y轴）的距离来确定点的位置，而二维极坐标则是通过给出点到原点的距离和与一个参考轴的夹角来确定点的位置。
二维极坐标的基本形式是(r, θ)，其中r表示点到原点的距离，θ表示点与正向参考轴的夹角。
这种坐标系统常用于描述具有对称特性的图形，如圆形、螺旋线等。
本文将主要介绍二维极坐标的定义和特点，以及它在数学和工程领域中的转换与应用。
首先，我们将详细讨论二维极坐标的定义和基本特点，包括它相对于直角坐标系的优点和局限性。
然后，我们将介绍如何将一个点的二维极坐标转换为直角坐标，并反之亦然。
这些转换在许多实际问题中都是非常有用的，例如在工程设计中计算物体的位置和运动。
最后，我们将探讨二维极坐标在工程领域中的一些典型应用，例如天文学中的星座定位和雷达系统中的目标跟踪。
通过阅读本文，读者将能够理解二维极坐标的基础知识，并掌握将其转换为直角坐标的方法。
同时，读者还将了解到二维极坐标在实际问题中的应用场景，以及它未来发展的潜力和前景。
希望本文能够对读者在学习和应用二维极坐标方面提供一定的帮助和指导。
文章结构部分主要介绍本文的组织结构，阐述各个章节的内容安排和目的。
本文共分为三个章节，分别是引言、正文和结论。
引言部分从总体上介绍了本文的研究背景和内容，并简要概述了二维极坐标的基底。
在引言部分中，主要包括三个方面的内容：1.1 概述：在这一小节中，首先简要介绍了二维极坐标的基本概念和定义，概述了它与直角坐标系的不同之处。
同时，也提出了二维极坐标在几何学、物理学等领域中的重要性和应用价值。
1.2 文章结构：这一小节的目的是介绍整篇文章的结构和内容的组织方式。
首先，明确指出本文将按照引言、正文和结论三个部分展开叙述。
然后，简要介绍各个章节的主要内容和目的，为读者提供一个整体框架。
极坐标运动学-概述说明以及解释
极坐标运动学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述极坐标运动学是运动学的一个重要分支，它研究了极坐标系下物体的运动规律和运动属性。
极坐标系是一种常用的坐标系，它通过极径和极角来描述物体的位置。
相比直角坐标系，极坐标系在某些问题的描述上更加简洁和方便。
在极坐标系中，物体的位置由距离原点的极径和与一个参考方向之间的极角来表示。
通过极径和极角的变化，我们可以得到物体在极坐标系中的位置变化情况以及速度、加速度等相关参数的变化规律。
极坐标运动学正是研究这些问题的数学工具和方法。
本文将介绍极坐标运动学的基本概念和原理，并探讨其在实际应用中的重要性。
我们将首先对极坐标系进行简单介绍，包括其定义、基本属性和运动规律。
然后，我们将讨论极坐标运动学的基本概念，包括极坐标运动学方程和相关参数的表示方法。
接着，我们将详细探讨极坐标运动学在各个领域中的具体应用，如机械工程、天文学、物理学等。
最后，我们将展望极坐标运动学的发展趋势，并提出一些可能的研究方向和挑战。
通过对极坐标运动学的研究，我们可以更深入地了解物体在极坐标系中的运动规律和变化规律。
这对于许多领域的研究和应用都具有重要意义，能够为相关领域的工程设计、数据分析和问题解决提供理论支持和实践指导。
本文希望能够对读者对极坐标运动学有一个全面的了解，激发更多有关极坐标运动学的研究和探索。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述极坐标运动学的相关内容：1.2.1 简要介绍极坐标系概念：首先，我们将简单介绍什么是极坐标系以及它的基本特点。
通过引入极坐标系的概念，我们能够更好地理解接下来要讨论的极坐标运动学概念。
1.2.2 论述极坐标运动学的基本概念：在本节中，我们将详细讨论极坐标运动学的基本概念和相关理论。
包括描述极坐标下物体运动的方法、极坐标坐标系与直角坐标系的转换关系等。
通过深入理解这些基本概念，我们能够为后续的应用和发展提供更坚实的基础。
1.2.3 探讨极坐标运动学的应用：本节将介绍一些重要的极坐标运动学的应用场景。
初一地理经度纬度详细讲解
初一地理经度纬度详细讲解地理学中的经度和纬度是用来确定地球上任意一点的位置的坐标系统。
经度和纬度是地球坐标系的两个重要参数，通过它们可以准确地表示出地球上任何一个位置的坐标。
让我们来了解一下经度。
经度是指从地球上的一个点到地球的质心连线与本初子午线所成的角度，用来表示东西方向的位置。
经度的单位是度，它的取值范围是从0°到180°，其中0°经度称为本初子午线，位于英国伦敦的格林尼治皇家天文台。
向东方度数增加，向西方度数减少，当经度达到180°时，又回到了本初子午线。
经度的正负表示东西方向，东经为正，西经为负。
接下来，我们来了解一下纬度。
纬度是指从地球上的一个点到地球旋转轴的垂直线与赤道所成的角度，用来表示南北方向的位置。
纬度的单位也是度，它的取值范围是从0°到90°，赤道的纬度为0°，北纬为正，南纬为负。
纬度的90°对应北极圈和南极圈，90°纬度上的点是地球上最北和最南的点。
有了经度和纬度，我们就可以准确地定位地球上的任何一个点。
比如，北京的经度是116.4°东经，纬度是39.9°北纬；纽约的经度是74°西经，纬度是40.7°北纬。
通过经度和纬度，我们可以找到这些地方在地球上的具体位置。
经度和纬度在地理学中有着重要的应用。
首先，它们是导航系统的基础。
无论是船舶、飞机还是汽车，都需要准确地确定自身位置，以便确定前进方向。
经度和纬度的存在使得导航系统可以精确地定位。
经度和纬度也是地图绘制的基础。
地图上标注的经纬度信息可以帮助人们快速准确地找到目标位置。
地图上的经纬度网格可以帮助人们测量距离和方向，进行地理研究和规划。
经度和纬度还在天文学中起着重要作用。
通过观测天空中星体的位置，可以确定观测地点的经纬度。
同时，通过地球不同位置的经度和纬度，我们可以了解到地球的形状和尺寸，研究地球的自转和公转运动。
我国三大坐标系讲解
我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）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。
1954年北京坐标系的历史：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IAG 75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（World Geodetic 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
1．各种坐标系统
高程系统
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ξ ξ= H - HY
2．点校正
点校正的含义
点校正就是求出WGS-84和当 地平面直角坐标系统之间的数学 转换关系（转换参数）。
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, 而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方（任意|当 地）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐 标系或地方(任意)独立坐标系。
2．点校正
GPS点校正
WGS-84
平面坐标系
• 把GPS坐标系统转换到我们的当地平面坐标系统 • 包括基准转换、投影、 水平 & 垂直平差
注：此独立坐标系是以北京54椭球为参考椭球的坐标系统。
2．点校正
WGS84与当地坐标系(北京54椭球)的转换即参数转换的, 具体过程：
1、（B、L）84——（X、Y、Z）84，空间大地坐标到空间直角坐标的转换。 2、（X、Y、Z）84——（X、Y、Z）54，坐标基准的转换，即Datum转换。通
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。
1．各种坐标系统
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
1．各种坐标系统
2、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。
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。
1．各种坐标系统
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。
常有三种转换方法：Bursa–Wol54——（B、L）54，空间直角坐标到空间大地坐标的转换。 4、（B、L）54——（x、y）54， 高斯(Gauss)投影正算。 5、 高斯坐标系转换为当地坐标系(独立坐标系)
2．点校正
要使一个坐标系统和另一个坐标系统产生关系，需要一组具有这两 套坐标系统下坐标的地面点。因此，就需要一组WGS-84坐标和一组当 地平面坐标：北, 东和高程。
WGS-84
当地平面坐标
2．点校正
1. 利用现有参数，如：七参数、三参数 2. 点校正——直接求“四参数+高程拟合”；
2．点校正
1. 利用现有参数
2．点校正
1. 利用现有参数
七参数
cz
xz
2．点校正
三参数
全国
北京
2．点校正
坐标投影：
◆ 椭球参数(长半轴和扁率) ◆ 中央子午线 ◆ 投影面
1．各种坐标系统
3、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。
1．各种坐标系统
4、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” 。 5、独立坐标系（地方坐标系）
1、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。
四、点校正
1. 各种坐标系统 2. 点校正 3. 重值当地坐标 4. RTK的精度 5. 任意架站的优势
1. 各种主要坐标系统
常用的坐标系统
点校正
长半轴
扁率
WGS84
6378137
1/ 298.257223563
北京54
6378245
1/ 298.3
西安80
6378140
1/ 298.257
1．各种坐标系统
WGS-84
当地
3 参数
7 参数
两个椭球间的坐标转换一般而言比较严密的是用七参数法，即X平移，Y平移，Z平移， X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七 参数就需要在一个地区需要3个以上的已知 点；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K视为0，所以三参数只是七参数的 一种特例。七参数50平方公里以上，大到一个地区，一个市，如上海、北京等。