辽工大大地测量学基础第七章_坐标转换与坐标系的选择
测绘技术中坐标系选择与转换的原理与方法
测绘技术中坐标系选择与转换的原理与方法引言测绘技术在现代社会中起着重要的作用，它涵盖了许多方面，包括坐标系的选择与转换。
在进行测量和制图过程中，选择合适的坐标系统以及进行坐标系转换是不可或缺的。
本文将介绍测绘技术中坐标系选择与转换的原理与方法，并探讨其在实践中的应用。
1. 坐标系的选择在进行测绘时，选择合适的坐标系是非常重要的。
坐标系可以用来描述地理空间上的位置，并通过坐标值来表示。
在选择坐标系时，需要考虑以下几个因素：1.1 地理位置地理位置是选择坐标系时必须要考虑的因素。
不同的地理位置可能适用不同的坐标系。
例如，在全球范围内，可以选择采用大地坐标系，该坐标系适用于表示地球表面上的点的位置。
而在局部范围内，可以选择使用局部坐标系，该坐标系适用于描述具体区域内的位置。
1.2 坐标精度要求坐标精度要求是选择坐标系时需要考虑的另一个重要因素。
不同的坐标系有不同的精度要求。
例如，UTM坐标系适用于小范围区域内的测绘，其精度要求相对较高。
而对于较大范围的测绘，可以选择采用高斯-克吕格坐标系或国家大地坐标系，其精度要求相对较低。
1.3 数据共享与整合数据共享与整合也是选择坐标系时需要考虑的因素之一。
在现代社会中，不同机构、部门和个人可能会产生大量的地理数据。
为了实现数据的共享和整合，需要选择统一的坐标系来标准化数据。
例如，国际上通用的WGS84坐标系可以用于实现不同国家和地区之间的数据共享和整合。
2. 坐标系转换方法在测绘过程中，有时需要将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
坐标系转换是一个复杂的任务，但可以通过一些方法来实现。
以下是常用的坐标系转换方法：2.1 参数转换法参数转换法是一种常用的坐标系转换方法。
它通过计算不同坐标系之间的转换参数来实现坐标系之间的转换。
这些转换参数通常包括平移参数、旋转参数和尺度参数。
通过计算这些转换参数，可以将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
2.2 数学模型法数学模型法是另一种常用的坐标系转换方法。
大地测量常用坐标系及其转换
常用坐标系及其转换
1、常用坐标系
大地坐标系：以地球椭球面为参考面的地球椭球面坐标系(LBH)。
(参心、地心)
空间直角坐标系(XYZ)
站心(局部)直角坐标系(UNE)极坐标系
直角坐标系原点位于测站点
U轴与测站点法线重合，指向天顶
N轴垂直于U轴，指向(北)
E轴形成左手系(东)
站心极坐标系用极距、方位角和高度角表示
常用坐标系及其转换
1、常用坐标系
高斯直角坐标系(xyH)
高斯投影的条件是：
满足正形投影条件(柯西黎曼方程)
中央子午线投影后为直线
中央子午线投影后长度不变(其它线变长)
2、坐标系转换
XYZ LBH(同一参考系下换算)
XYZ NEU(同一参考系下换算，已知站心的大地或空间直角坐标) 不同参考系下坐标系转换(用XYZ转换公式，B 模型和M
模型，七参数-平移量旋转量各3，一个尺度因子;
四参数一般是针对平面坐标的转换-2个平移，一个旋转，一个尺度) LBH xyH(球面化为平面，注意中央子午线选取和分带,H为大地高)
2、坐标系转换
不同坐标系之间常用BURSA 模型，七参数)
2、坐标系转换
局部小范围内，对高斯平面坐标可用四参数模型
四、我国的大地坐标系
(一)、1954年北京坐标系
(二)、1980年国家大地坐标系
(三)、2000中国大地坐标系CGCS2000
(四)、新1954年北京坐标系
(五)、1978地心坐标系
(六)、1988地心坐标系。
勘测师行业工作中的坐标转换与坐标系选择
勘测师行业工作中的坐标转换与坐标系选择坐标转换和坐标系选择在勘测师的工作中起着至关重要的作用。
准确的坐标转换和合理的坐标系选择能够提高测量结果的可靠性和精度，为工程建设和地理信息系统提供准确的数据支持。
本文将探讨勘测师在工作中需要关注的坐标转换和坐标系选择的相关内容。
一、坐标转换的重要性在实际测量过程中，由于使用的测量仪器和测量方法的不同，所得到的测量数据往往是相对于不同的基准点和坐标系的。
因此，为了将这些杂乱的测量数据转换为统一的坐标系下的准确数据，就需要进行坐标转换。
坐标转换可以将不同基准点之间的坐标关系进行转换，从而将测量数据转换为同一基准下的数据。
通过坐标转换，勘测师可以实现不同仪器、不同基准的测量数据的互通，确保测量结果的准确性和可比性。
二、常见的坐标转换方法1. 直角坐标转换直角坐标转换是将已知的球面坐标或大地坐标转换为直角坐标系下的坐标。
其中，球面坐标是基于地球半径和代表点的经度、纬度、高程来表示的坐标系统。
大地坐标是基于大地椭球体上的点的经度、纬度、高程来表示的坐标系统。
直角坐标系是以某一参考基准点为原点，以垂直于地球曲面的方向为坐标轴的坐标系统。
2. 投影坐标转换投影坐标转换是将球面坐标或大地坐标转换为投影平面坐标的过程。
投影平面坐标是基于投影面上的点的X、Y坐标来表示的坐标系统。
投影坐标转换通常通过选择合适的投影方式和参数来实现。
3. 空间坐标转换空间坐标转换包括三维坐标系之间的转换和三维坐标与平面坐标之间的转换。
三维坐标系之间的转换主要指不同的坐标系之间的转换，如将局部坐标系转换为全球坐标系。
三维坐标与平面坐标之间的转换主要是将地面上的二维平面坐标转换为三维空间坐标。
三、坐标系选择的考虑因素在进行坐标系选择时，勘测师需要综合考虑以下因素：1. 测区范围根据测区的范围来选择合适的坐标系，大范围的测区可以选择全球坐标系，小范围的测区可以选择局部坐标系。
2. 测区形状测区的形状对坐标系的选择有一定的影响。
如何进行工程测量中的坐标转换
如何进行工程测量中的坐标转换工程测量中的坐标转换是指将实地测得的坐标系转换为特定的坐标系或者将一个坐标系转换为另一个坐标系的过程。
在实际工程中，由于不同测量设备、测量方法以及使用不同的参考坐标系，需要进行坐标转换，以确保测量结果的准确性和一致性。
本文将就工程测量中的坐标转换问题进行探讨。
1. 坐标系的选择在进行坐标转换之前，首先需要明确选择合适的坐标系。
常用的坐标系有平面直角坐标系、大地坐标系以及高程坐标系等。
选择坐标系应根据具体的测量需求和使用要求来决定，通常会根据测区大小、测量精度要求以及工程所在位置等因素来选择。
2. 坐标转换的基本原理坐标转换的基本原理是根据已知坐标系之间的坐标变换关系，通过一些数学方法，将待转换坐标系中的点的坐标转换为目标坐标系中的坐标。
具体的坐标转换方法有直接坐标转换法、旋转平移法、仿射变换法等等。
在实际应用中，需要根据情况选择合适的转换方法。
3. 平面坐标转换平面坐标转换是指将实地测得的平面坐标转换为特定的平面坐标系，也可以将一种平面坐标系转换为另一种平面坐标系的过程。
常用的平面坐标转换方法有坐标旋转法、平移法、仿射变换法等。
在实际应用中，可以根据待转换坐标系和目标坐标系之间的关系，选择合适的转换方法，并进行相应的计算。
4. 大地坐标转换大地坐标转换是指将实地测得的大地坐标转换为特定的大地坐标系，也可以将一个大地坐标系转换为另一个大地坐标系的过程。
常用的大地坐标转换方法有参数法、七参数法等。
参数法是一种通过确定一些转换参数，将两个大地坐标系之间的坐标转换为相互可比较的数值。
七参数法则是一种通过测量点的偏差和旋转角度来确定坐标转换的数学公式。
5. 高程坐标转换高程坐标转换是指将实地测得的高程坐标转换为特定的高程坐标系，也可以将一个高程坐标系转换为另一个高程坐标系的过程。
常用的高程坐标转换方法有高程差法、高程系数法等。
高程差法是一种通过测量点的高程差来进行坐标转换的方法，高程系数法则是一种通过测点之间的高差比例关系来进行坐标转换的方法。
测绘中常用的坐标系与坐标转换方法
测绘中常用的坐标系与坐标转换方法在测绘学中，坐标系和坐标转换方法是重要的概念。
测绘工程师和地理信息专家经常需要使用不同的坐标系来描述和分析地球表面的特征。
本文将介绍几种常用的坐标系以及常见的坐标转换方法。
首先，让我们来了解一下常见的坐标系。
地球是一个复杂的三维球体，在测绘中我们需要将其简化为二维平面来表示。
为此，人们开发了各种各样的坐标系。
最常见的是地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系以地球的经度和纬度作为坐标来表示地点的位置。
经度是指一个位置相对于地球上的子午线的角度，范围从-180度到180度。
纬度是指一个位置相对于赤道的角度，范围从-90度到90度。
地理坐标系非常适合描述较大范围的地理位置，比如国家、大洲、全球等。
然而，由于地球不是一个完美的球体，而是稍微扁平的。
所以地理坐标系并不适合描述局部地区的位置。
在局部地区，我们更常用的是投影坐标系。
投影坐标系通过将地球表面投影到一个平面上来表示地点的位置。
最常见的投影方法是经纬度投影。
这种方法将地球的经纬度网格映射到一个平面上，以实现局部位置的表示。
常见的经纬度投影有墨卡托投影、兰伯特投影和正轴等距投影等。
当需要在不同坐标系之间进行转换时，我们需要使用坐标转换方法。
常见的坐标转换方法有三角法、相似变换和大地测量等。
三角法是一种基础的坐标转换方法，它使用三角形相似性定理来计算两个坐标系之间的转换参数。
这种方法在测量小范围地区时非常实用，但对于大范围地区的坐标转换则会产生较大的误差。
相似变换是一种更复杂的坐标转换方法，它使用不同比例尺的相似形状来表示两个坐标系之间的转换。
这种方法适用于小范围和中等范围的坐标转换，但对大范围地区的转换也会有误差。
大地测量是一种比较准确的坐标转换方法，它基于地球的椭球体形状和地球椭球体的参数来计算坐标之间的转换。
大地测量方法适用于任意范围的坐标转换，但计算复杂度较高。
除了以上介绍的常用坐标系和坐标转换方法，还有一些其他的坐标系统和转换方法。
测绘技术中的坐标系选择与转换技巧
测绘技术中的坐标系选择与转换技巧导语：在测绘领域中，选择和转换坐标系是非常重要的一环。
本文将介绍坐标系选择的依据和转换技巧，帮助读者在测绘过程中更加准确地获取和处理地理空间数据。
一、坐标系的概念与作用坐标系是用来表示地理空间位置的一种数学模型，它可以将地球表面上的点与数学上的坐标一一对应起来。
在测绘领域中，坐标系起到了至关重要的作用，能够帮助我们准确地描述和计算地理空间信息。
正确选择坐标系能够确保测绘结果的准确性和可靠性。
不同的任务需要不同的坐标系，因此选择正确的坐标系对于测绘工作的精度和效率至关重要。
二、坐标系的选择依据1. 任务需求：不同的任务对于测绘结果的精度和坐标系统的要求不同。
例如，大范围的测量可能需要一种全球坐标系，而局部的精细测量可能需要一种局部坐标系。
2. 测量区域：坐标系的选择还要考虑测量区域的经纬度范围。
在经度的表示上，全球共有360度，一般分为东经和西经。
而在纬度上，从赤道开始，北纬为正，南纬为负。
3. 数据源和参考资料：坐标系选择还要考虑所使用的数据源和参考资料的坐标系统。
如果数据源已经定义了坐标系统，我们应该与其保持一致，以免出现无法解决的坐标转换问题。
4. 其他因素：选择合适的坐标系还需要考虑地球椭球体模型、地震活动、地壳变动等因素对测量结果的影响。
三、坐标系转换技巧1. 坐标系转换的基本原理：坐标系转换是将不同坐标系下的位置点转换为相互对应的点的过程。
在转换过程中，通常需要考虑平移、旋转和缩放等转换方式。
2. 坐标系转换的工具：如今，各种测绘软件和GIS（地理信息系统）工具都可以提供坐标系转换的功能。
通过这些工具，我们可以轻松地实现不同坐标系之间的转换。
3. 坐标系转换的注意事项：在进行坐标系转换时，我们应该注意以下几点。
首先，要确保所使用的转换模型和参数准确无误。
其次，要确定转换的坐标系统是否与所需精度匹配。
最后，还要考虑数据的可靠性和精度变形的情况。
四、应用案例在实际测绘工作中，正确选择和转换坐标系非常重要。
测绘技术中坐标系统的选用与转化方法
测绘技术中坐标系统的选用与转化方法随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，测绘技术在各个行业中的重要性越来越突出。
而在测绘过程中，坐标系统的选用与转化方法则显得尤为重要。
本文将探讨测绘技术中坐标系统的选用与转化方法的相关问题。
一、坐标系统的选用在测绘中，选用适合的坐标系统至关重要。
常见的坐标系统有经纬度坐标系统、平面直角坐标系统等。
经纬度坐标系统适用于大范围的测量，而平面直角坐标系统则适用于小范围的测量。
根据实际需求和测量区域的不同，我们可以选择相应的坐标系统。
然而，有时候我们需要将不同坐标系统进行转化。
这意味着需要能够将一个坐标点在一个坐标系统下的表示方式转换成另一个坐标系统下的表示方式。
这就引出了坐标系统转化方法的问题。
二、坐标系统的转化方法1. 参数法转换参数法转换是一种常用而有效的坐标系统转化方法。
它基于一定数量的控制点的坐标，通过数学运算和模型计算，将一个坐标系统的控制点转换到另一个坐标系统下。
参数法转换的关键在于确定合适的转换参数，这需要依赖于控制点的坐标观测值和数学模型的选择。
2. 矩阵法转换矩阵法转换是另一种常见的坐标系统转化方法。
它通过线性代数的理论和方法，将一个坐标系统下的坐标转换为另一个坐标系统下的坐标。
矩阵法转换在计算机辅助测绘中得到了广泛应用，因为它可以通过矩阵运算来实现高效的坐标转换。
3. 插值法转换插值法转换是一种通过建立合适的插值模型来实现坐标系统转换的方法。
它通过已知坐标点的值来估计未知坐标点的值。
在坐标系统转换中，我们可以将一个坐标系统下的已知坐标点作为输入数据，然后基于插值模型来计算在另一个坐标系统下未知坐标点的值。
三、坐标系统转换的误差控制在进行坐标系统转换时，误差控制是至关重要的。
不同的坐标系统转换方法和模型都会引入一定的误差。
为了保证转换结果的精确性，我们需要在转换过程中进行误差分析和控制。
常见的误差控制方法包括了控制点的选择和精确观测、模型参数的优化和检验、误差传播分析等。
在测绘过程中如何处理不同坐标系统和坐标转换
在测绘过程中如何处理不同坐标系统和坐标转换测绘是一项十分重要的技术活动，它涉及到地理信息的收集、分析和展示。
在测绘的过程中，经常会涉及到不同坐标系统和坐标转换的问题。
本文将探讨在测绘过程中如何处理不同坐标系统和坐标转换的方法和技巧。
一、主流的坐标系统在测绘领域，我们常用的坐标系统主要有大地坐标系统和平面坐标系统。
大地坐标系统是基于球体或椭球体的地理坐标系统，如经纬度坐标系统。
平面坐标系统是指在某个平面上的坐标系，如高斯坐标系、UTM坐标系等。
二、坐标系统的选择在测绘过程中，我们需要根据具体的需求和对象来选择合适的坐标系统。
如果是进行地图绘制，通常会选择平面坐标系统，因为平面坐标系统的投影方式可以更好地适应地图的展示。
而如果是进行地理分析或导航定位，通常会选择大地坐标系统，因为大地坐标系统可以更准确地表示地球上的位置。
三、坐标转换的重要性由于不同国家、不同地区、不同测绘方法采用的坐标系统可能不同，所以在进行测绘工作时，可能会遇到不同坐标系统之间的转换问题。
坐标转换的目的是将一个坐标点从一个坐标系统转换到另一个坐标系统，以实现不同坐标系统之间的数据互通。
四、坐标转换的方法和技巧坐标转换的方法有很多种，选择合适的方法需要考虑不同坐标系统之间的差异以及转换的准确性要求。
常见的坐标转换方法包括：参数转换法、数学模型转换法和多点转换法。
在进行坐标转换时，我们需要考虑转换的准确性。
一般来说，转换结果的准确性取决于参考点的准确性、转换方法的精度以及转换过程中可能存在的误差。
为了提高转换的准确性，我们可以采用多点转换的方法，通过多个已知坐标点的转换来提高整体的准确性。
此外，还可以借助现代测绘技术，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）等，来获取高精度的坐标数据，以提高坐标转换的准确性。
五、坐标转换的注意事项在进行坐标转换时，我们还需注意一些事项，以确保转换结果的准确性和可靠性。
首先，我们需要了解原始数据的坐标系统。
测绘坐标系统的选择与转换方法
测绘坐标系统的选择与转换方法随着现代测绘技术的发展，测绘坐标系统的选择与转换方法成为了一个非常重要的问题。
在进行测绘工作时，合理选择合适的坐标系统以及掌握正确的转换方法能够提高测绘成果的准确性和可靠性。
本文将从实际应用的角度，探讨测绘坐标系统的选择与转换方法。
1. 坐标系统的选择在进行测绘工作前，首先需要选择合适的坐标系统。
坐标系统根据具体的测绘任务和地理位置的不同，可以分为经纬度坐标系统和平面坐标系统两大类。
1.1 经纬度坐标系统经纬度坐标系统是一种基于地球椭球体的坐标系统，通过经度和纬度来确定地理位置。
经纬度坐标系统通常用于大范围的地理测绘，如国际航行、地质勘探等。
在选择经纬度坐标系统时，需要考虑椭球体的选择，如国际上通用的WGS-84椭球体或中国的CGCS2000椭球体。
此外，经纬度坐标需要进行转换才能与其他坐标系统对接，因此在具体应用中需要注意转换方法的选择。
1.2 平面坐标系统平面坐标系统是一种将地球表面划分成平面网格的坐标系统，通过X轴和Y 轴的坐标值来确定地理位置。
平面坐标系统通常用于局部地区的地理测绘，如城市规划、道路建设等。
在选择平面坐标系统时，需要考虑区域的范围和平面投影的方式。
常用的平面坐标系统有UTM坐标系统、高斯-克吕格坐标系统等。
不同的平面坐标系统有不同的投影方式和误差特性，选择时需要根据实际情况进行科学合理的选择。
2. 坐标转换方法在实际测绘工作中，不可避免地需要进行坐标转换。
坐标转换是将一个坐标系统下的坐标转换成另一个坐标系统下的坐标的过程，主要有以下几种常见的转换方法。
2.1 坐标七参数转换法坐标七参数转换法是一种常用的坐标转换方法，通过七个参数的线性组合将不同坐标系统下的坐标进行转换。
这七个参数分别是平移参数、旋转参数和尺度参数。
坐标七参数转换法适用于大范围的坐标转换，如国际之间的坐标转换。
2.2 数学模型转换法数学模型转换法是通过一定的数学模型来进行坐标转换。
勘测师行业工作中的坐标转换与坐标系选择
勘测师行业工作中的坐标转换与坐标系选择在勘测师的工作中，坐标转换和坐标系选择是非常重要且常被使用到的技术。
在进行测量和定位工作的过程中，准确的坐标转换和合适的坐标系选择对于勘测结果的精度和可靠性至关重要。
本文将重点探讨勘测师行业工作中的坐标转换和坐标系选择。
1. 坐标转换的概念及重要性坐标转换是将不同坐标系下的坐标点互相转换的过程。
在勘测工作中，常见的坐标系包括大地坐标系、平面坐标系以及局部坐标系等。
由于不同项目和工作要求，有时候需要将某个点的坐标从一种坐标系转换到另一种坐标系。
坐标转换的重要性体现在以下几个方面：- 数据的一致性：当不同测量设备或测量方法使用不同的坐标系时，为了将数据进行整合和比较，必须进行坐标转换。
只有坐标数据在同一坐标系下才能进行有效的分析和综合。
- 工程布置：在一些工程项目中，需要在不同坐标系下进行测量和布置。
坐标转换可以帮助工程师将设计和测量结果准确地投影到现场。
- 与其他工作的联动：勘测工作通常需要与其他工作协同进行，比如地图制作、土地利用规划等。
在不同专业领域间的数据交互需要进行坐标转换。
2. 坐标转换的方法和技术坐标转换的方法和技术多种多样，常见的包括：- 三参数转换：通过平移、旋转和尺度的变换实现坐标转换。
- 椭球面转换：利用不同的大地基准面参数和椭球体模型进行坐标转换。
- 迭代算法：根据已知坐标点的转换参数和公式，通过迭代计算得到待转换点的坐标。
在进行坐标转换时，勘测师需要根据实际情况选择合适的转换方法和技术。
对于较小的范围和精度要求不高的工作，可以选择简单的三参数转换方法；对于大范围和高精度要求的工程，需要采用更复杂的椭球面转换或迭代算法。
3. 坐标系选择的原则和方法坐标系选择在勘测师的工作中也是十分重要的环节。
合适的坐标系选择可以提高勘测工作的精度和效率。
坐标系选择的原则如下：- 符合工程要求：选择的坐标系应符合工程项目或任务的要求，例如地图的精度要求、规划用途等。
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X2 X1 0 εZ −εY X1 ∆X0 Y = (1+ m) Y + −ε Y + ∆Y 2 1 Z 0 εX 1 0 Z2 Z1 εY −ε X 0 Z1 ∆Z0
我国坐标系统及其转换
1954年北京坐标系 年北京坐标系
建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业， 建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业，鉴于当时的实际 情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接， 情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处 呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃 呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联 年普尔科沃 坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁， 坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁，这样 传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系 因此，P54可归 年北京坐标系。 传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。因此，P54可归 结为： 结为： a．属参心大地坐标系； ．属参心大地坐标系； b．采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数； ．采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数； c. 大地原点在原苏联的普尔科沃； 大地原点在原苏联的普尔科沃； d．采用多点定位法进行椭球定位； ．采用多点定位法进行椭球定位； e．高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面； 年青岛验潮站求出的黄海平均海水面； ． 年青岛验潮站求出的黄海平均海水面 f．高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平差结果为起 ． 年大地水准面重新平差结果为起 算数据。 算数据。按我国天文水准路线推算而得 。
1980年国家大地坐标系 年国家大地坐标系
C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的 根据椭球 是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球 是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的 定位的基本原理，在建立C80坐标系时有以下先决条件： 坐标系时有以下先决条件： 定位的基本原理，在建立 坐标系时有以下先决条件 （1）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳县永乐镇； ）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳县永乐镇； 坐标系是参心坐标系， （2）C80坐标系是参心坐标系，椭球短轴 轴平行于地球质心指 ） 坐标系是参心坐标系 椭球短轴Z轴平行于地球质心指 向地极原点方向， 向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子 午面； 轴在大地起始子午面内与 轴垂直指向经度 方向 方向； 轴 午面；X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴 轴成右手坐标系； 与 Z、X轴成右手坐标系； 、 轴成右手坐标系 （3）椭球参数采用 ）椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数 年大会推荐的参数 因而可得C80椭球两个最常用的几何参数为： 椭球两个最常用的几何参数为： 因而可得 椭球两个最常用的几何参数为 长轴： ）；扁率 长轴：6378140±5（m）；扁率：1：298.257 ± （ ）；扁率： ： （4）多点定位；椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最 ）多点定位； 小为原则求解参数 （5）大地高程以 ）大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准 年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准
日之后， 自1987年1月10日之后，GPS卫星星历均采 年 月 日之后 卫星星历均采 坐标系统。 用WGS-84坐标系统。因此 坐标系统 因此GPS网的测站坐 网的测站坐 标及测站之间的坐标差均属于WGS-84系统。 系统。 标及测站之间的坐标差均属于 系统 为了求得GPS测站点在地面坐标系（属于参 测站点在地面坐标系（ 为了求得 测站点在地面坐标系 心坐标系）中的坐标， 心坐标系）中的坐标，就必须进行坐标系的 转换。 转换。
WGS84大地坐标系 WGS84大地坐标系
西安80大地坐标系 西安80大地坐标系 80
WGS84平面直角坐标系 WGS84平面直角坐标系 输入四参数
西安80平面直角坐标系 西安80平面直角坐标系 80
工程控制网实用的坐标系选择
1999年《城市测量规范》规定： 年 城市测量规范》规定： 一个城市只应建立一个与国家坐标系统相联 系的、相对独立和统一的城市坐标系统， 系的、相对独立和统一的城市坐标系统，并 经上级行政主管部门审查批准后方可使用。 经上级行政主管部门审查批准后方可使用。 城市平面控制测量坐标系统的选择应以投影 长度变形值不大于2.5cm/km为原则，并根 为原则， 长度变形值不大于 为原则 据城市地理位置和平均高程而定。 据城市地理位置和平均高程而定。
BJ54坐标系的缺点： 坐标系的缺点： 坐标系的缺点
①椭球参数有较大误差。与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大109m； 椭球参数有较大误差。与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大 ； 参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜， ②参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜，东部 地区大地水准面差距最大+68m。使得大比例尺地图反映地面的精度受到影 地区大地水准面差距最大 。 也对观测元素的归算提出了严格要求； 响，也对观测元素的归算提出了严格要求； 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。 ③几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据 时采用赫尔默特1900年—1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默 年正常重力公式， 时采用赫尔默特 年 年正常重力公式 特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球不一致，给实际工作带来麻烦； 特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球不一致，给实际工作带来麻烦； 定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上较普遍采用的国际协议（习用） ④定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上较普遍采用的国际协议（习用） 原点CIO（Conventional International Origin）,也不是我国地极原点；起 也不是我国地极原点； 原点 （ ） 也不是我国地极原点 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， 所定义的格林尼治平均天文台子午面， 始大地子午面也不是国际时间局 所定义的格林尼治平均天文台子午面 从而给坐标换算带来一些不便和误差。 从而给坐标换算带来一些不便和误差。 另外，监于该坐标系是按局部平差逐步提供大地点成果的， 另外，监于该坐标系是按局部平差逐步提供大地点成果的，因而不可避免地 出现一些矛盾和不够合理的地方。 出现一些矛盾和不够合理的地方。
上式为两个不同空间直角坐标之间 的转换模型(布尔莎模型 布尔莎模型)， 的转换模型 布尔莎模型 ，其中含 有7个转换参数，为了求得7个转换 个转换参数，为了求得 个转换 个转换参数 参数，至少需要3个公共点 个公共点， 参数，至少需要 个公共点，当多 个公共点时， 于3个公共点时，可按最小二乘法 个公共点时 求得7个参数的最或是值 个参数的最或是值。 求得 个参数的最或是值。
（2）将参考椭球面上边长归算到高斯投影面上的变形影响： ）将参考椭球面上边长归算到高斯投影面上的变形影响：
新1954北京坐标系 1954北京坐标系
将1980国家大地坐标系的空间直角坐标经过 国家大地坐标系的空间直角坐标经过 三个平移参数平移变换至克拉索夫斯基椭球 中心，椭球参数保持与1954年北京坐标系相 中心，椭球参数保持与 年北京坐标系相 同。
WGS-84世界大地坐标系 世界大地坐标系
该坐标系是一个协议地球参 考系CTS（Conventional 考系 （ Terrestrial System）,其原 ） 其原 点是地球的质心， 轴指向 点是地球的质心，Z轴指向 BIH1984.0定义的协议地球极 定义的协议地球极 CTP（Conventional （ Terrestrial Pole）方向，X轴 ）方向， 轴 指向BIH1984.0零度子午面和 指向 零度子午面和 CTP赤道的交点，Y轴和 、X 赤道的交点， 轴和 轴和Z、 赤道的交点 轴构成右手坐标系。 轴构成右手坐标系。 WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第 届大 椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大 椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第 会大地测量常数推荐值
大地坐标系之间的换算
对于不同大地坐标系的换算， 对于不同大地坐标系的换算，除包含三个平 移参数、 移参数、三个旋转参数和一个尺度变化参数 外，还包括两个地球椭球元素变化参数
顾及全部7参数和椭球大小变化的转化公式 顾及全部 参数和椭球大小变化的转化公式: 参数和椭球大小变化的转化公式
又称为广义大地坐标微分公式或广义变换椭球微 分公式。 分公式。
如何选择城市平面控制网坐标系统？ 如何选择城市平面控制网坐标系统？
1、当长度变形值不大于2.5cm/km时,应采用高斯正形投影 、当长度变形值不大于 时 应采用高斯正形投影 统一3°带的平面直角坐标系统。统一3° 统一 °带的平面直角坐标系统。统一 °带的主子午线经 度由东经75°起,每隔 °至东经135°。 度由东经 ° 每隔3°至东经 ° 每隔 2、当长度变形值大于2.5cm/km 时，可依次采用： 、当长度变形值大于 可依次采用： 1）投影于抵偿高程面上的高斯正形投影带的平面直角坐 ） 标系统； 标系统； 2）高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统，投影面可 ）高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统， 采用黄海平均海水面或城市平均高程面。 采用黄海平均海水面或城市平均高程面。 3、面积小于25k㎡的城镇 可不经投影采用假定平面直角坐 、面积小于 ㎡的城镇,可不经投影采用假定平面直角坐 标系统在平面上直接进行计算。 标系统在平面上直接进行计算直角坐标系之间换算 •大地坐标系之间的换算 •大地坐标系之间的换算 •我国坐标系统及其转换 我国坐标系统及其转换 •工程控制网实用的坐标系选择 工程控制网实用的坐标系选择
空间直角坐标系之间换算
欧勒角
对于二维直角坐标，如图所 对于二维直角坐标， 示，有：
不同坐标系之间的转换关系
输入七参数 北京54空间直角坐标系 北京54空间直角坐标系 54 WGS84空间直角坐标系 WGS84空间直角坐标系 西安80空间直角坐标系 西安80空间直角坐标系 80