54和80以及2000坐标系分析
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。
CGJ02、BD09、西安80、北京54、CGCS2000常用坐标系详解
CGJ02、BD09、西安80、北京54、CGCS2000常用坐标系详解一、万能地图下载器中的常用坐标系水经注万能地图下载器中的常用的坐标系主要包括WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等。
其中，WGS84、WGS84 Web 墨卡托、GCJ02和BD09是近年来GIS系统（尤其是WebGIS）中的常用坐标系，而西安80、北京54和CGCS2000坐标是测绘中常用的坐标系。
本软件除了支持常用的坐标系外，还支持其它各种地理坐标系和投影坐标系，当在坐标投影转换时，选择“更多”可以选择其它坐标系。
对于不同的功能，本软件所支持的常用坐标系略有不同，本文将会对矢量导入导出、影像导出大图、影像导出瓦片和高程导出所支持的坐标系分别作出说明。
二、矢量导入导出坐标系矢量导入主要包括导入下载范围和导入矢量数据叠加，这两中导入方式均支持WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等。
下图为导入沿线路径时，可选择的坐标投影。
下图为导入矢量数据时，可选择的坐标投影。
与导入数据相同，在将矢量数据导出时也可以进行WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等投影转换。
三、影像导出大图坐标系在下载卫星影像并导出大图时，可支持导出WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02 Web 墨卡托投影和BD09 Web 墨卡托投影等，不支持导出GCJ02经纬度投影和BD09经纬度投影。
经纬度也分54和80吗
经纬度也分54和80、2000吗有区分，原因是参考椭球的尺寸不一样，地球中心的原点也不一样，造成同一地点在不同尺寸和球心下的经纬度坐标也不一样，如美国的GPS系统使用的WGS84，其地球尺寸为长轴6378137.0,短轴6356752.3142，扁率298.257223563，其球心采用地球质心。
北京54坐标系，属参心坐标系，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，属参心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.257；WGS84坐标系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。
这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。
中国通常采用北京54，西安80，最新使用CSCG2000，其中的国家最新出的2000坐标系基本接近WGS84 。
先从简单说起，假设地球是正圆的，地球表面上的一点可以用经纬度来表示，这时的经纬度是唯一的。
那什么情况下是不唯一的呢，就是地球不是正圆的时候。
实际也是如此，地球本来就不是圆的，而是一个椭圆。
关键这个椭圆并不是唯一的，比如克拉索夫斯基椭球，1975国际椭球等等。
椭球的不同主要由两个参数来体现，一个是长半轴、一个是扁率。
之所以会有不同的椭球体出现，是因为地球太大了，地球不是一个正椭球体，一个椭球体不可能都满足地球每个角落的精度要求，在一些边缘地带误差会很大，在赤道附近有适合赤道使用的椭球体，在极圈附近有适合极圈的椭球地，一切都是为了符合当地的精度需要。
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。
自定义坐标系(北京54、西安80、2000坐标系)
网址：
技术支持邮箱： ENVI-IDL@
电话： 010-57632288
技术支持热线： 400-819-2881-5
遥感事业部
1.2 国内坐标系介绍
先了解大地坐标的概念。大地坐标，在地面上建立一系列相连接的三角形，量取一段精确 的距离作为起算边，在这个边的两端点，采用天文观测的方法确定其点位（经度、纬度和方位 角） ，用精密测角仪器测定各三角形的角值，根据起算边的边长和点位，就可以推算出其他各点 的坐标。这样推算出的坐标，称为大地坐标。 我国 1954 年在北京设立了大地坐标原点， 由此计算出来的各大地控制点的坐标， 称为 1954 年北京坐标系。 为了适应大地测量的发展， 我国于 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， 并在 1986 年宣布在陕西省泾阳县设立了新的大地坐标 原点，由此计算出来的各大地控制点坐标，称为 1980 年大地坐标系。随着社会的进步，国民经 济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用 原点位于地球质量中心的坐标系统作为国家大地坐标系。2000 国家大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000，CGCS2000）是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋 和大气的整个地球的质量中心，CGCS2000 是我国当前最新的国家大地坐标系。 我们经常给影像投影时用到的北京 54、西安 80 和 2000 坐标系是投影直角坐标系，如下表 所示为国内坐标系采用的主要参数。从中可以看到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大地基准面。 表1.2 坐标名称 北京 54 西安 80 CGCS2000 投影类型 Gauss Kruger（Transverse Mercator） Gauss Kruger（Transverse Mercator） Gauss Kruger（Transverse Mercator） 北京 54、西安 80 和 2000 坐标系参数列表 椭球体 Krasovsky Xian_1980 CGCS2000 基准面 D_Beijing_1954 D_Xian_1980 D_China_2000
北京54坐标和2000坐标的介绍
一、北京54坐标介绍北京54坐标是我国大陆地图测绘所采用的坐标系，它是根据1954年北京天文观测基地的大地测量结果建立的，也被称为“北京1954年国际坐标系”。
这个坐标系被广泛应用于我国境内的大部分地图制图和地理信息系统中。
1. 采用北京54坐标系的地图在我国大陆地图制图中，许多地图采用了北京54坐标系，包括一般的城市道路地图、农村村镇地图、山区地图以及航空制图和航海图等。
2. 特点和精度北京54坐标系基于1954年的大地测量数据建立，相对于WGS 84坐标系存在一定的偏移。
但在我国境内，由于以本地为基础进行地图制图和测量，北京54坐标系的精度仍然可以满足大部分工程和测绘要求。
二、2000坐标介绍2000坐标系是我国大陆地图测绘所采用的另一个坐标系，它是基于WGS 84全球定位系统的坐标系，也被称为“国家2000年大地坐标系”。
1. 采用2000坐标系的地图随着全球定位系统在我国的广泛应用，越来越多的地图开始采用2000坐标系，特别是在GPS定位和导航系统中，2000坐标系已经成为主流。
2. 特点和精度2000坐标系相对于北京54坐标系更加精确和准确，特别是在国际上广泛应用的WGS 84基准上，2000坐标系几乎可以无需进行任何转换即可直接使用。
在一些需要高精度和国际对接的工程测绘和地理信息系统中，2000坐标系已经成为首选。
三、北京54坐标和2000坐标的比较1. 坐标系的基准点北京54坐标系是基于1954年北京天文观测基地建立的大地测量数据，而2000坐标系是基于全球定位系统WGS 84基准建立的坐标系。
2. 坐标系的精度由于基准点和建立时间的不同，北京54坐标系相对于WGS 84存在一定的偏移，因此在国际对接和精度要求较高的工程中需要进行坐标转换；而2000坐标系直接基于WGS 84建立，精度更高，特别适用于国际对接和高精度测绘需求。
3. 应用范围北京54坐标系广泛应用于我国大陆地图制图和地理信息系统中，而2000坐标系逐渐成为国际上通用的坐标系标准，在GPS导航、国际测绘和地理信息系统等领域得到广泛应用。
54和80以及2000坐标系分析
第三、采用地心坐标系有利于地球空间信息产业 的发展。
第四、采用地心坐标系有利于航天技术与武器的 发展。
2021/5/27
18
第五、采用地心坐标系有助于推动卫星导航 产业，进而推动陆、海、空交通运输业的 发展。
第六、采用地心坐标系，有利于世界大地坐 标系的统一，进而有利于我国参与全球化， 有利于社会的可持续发展
• 通过局部分区平差得到，致使参考椭球面与我国大地水准面呈西高东
低的系统性倾斜，东部高程异常最大达67米。
2021/5/27
7
1980年西安坐标系
• 基本情况:
•
1978年决定对我国天文大地网进行整
体平差,重新选定椭球，采用国际地理联合会
（IGU）第十六届大会推荐的椭球参数，大
地坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐
2021/5/27
10
2000国家大地坐标系
• 基本参数
• 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点 为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义 的协议极地方向（BIH国际时间局），X轴指向BIH1984.0定义的零子 午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标 系采用的地球椭球参数如下：
2021，通常 用大地经度和大地纬度来 表 示，某点的大地经纬度称为 该点的大地坐标。
• 如图示，NS为椭球旋转轴， S称南极，N称北极。包括旋 转轴NS的平面称为子午面， 子午面与椭球面的交线称为 子午线，也称为经线。垂直 于旋转NS的平面与椭球面的 交线称为纬线。圆心为椭球 中心O的平行圈称为赤道。
2021/5/27
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6378140m3、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）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。
这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
- 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)。
– 坐标系简介 – 北京54坐标系 – 西安80坐标系 – 2000国家坐标系
• 二、坐标系间的转换方法
• 大地坐标系
用来表述地球上点的位置的一种地区坐标系统。它采用一个十分近似于 地球自然形状的参考椭球作为描述和推算地面点位置和相互关系的基准面。。 它包括地心大地坐标系（CGCS2000）和参心大地坐标系（西安80、北京 54）。 • 一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭 球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。 • 若使参考椭球中心与地球平均质心重合，则定义和建立了地心大地坐标 系。它是航天与远程武器和空间科学中各种定位测控测轨的依据。 • 若椭球表面与一个或几个国家的局部大地水准面吻合最好，则建立了一 个国家或区域的局部大地坐标系。 •
• 必要性 • 北京54坐标系与西安80坐标系都是参心坐标 系，即局部坐标系，坐标系的原点与地心有较 大偏差，因此造成了以下问题： • 首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进入空 间时代，大地测量也进入空间时代，现在大地 测量是以GPS为代表的空间时代。时代变了， 测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪；现 在则用GPS，角度测量和距离测量与坐标系没 有关系，而GPS测量与坐标系有直接关系。用 GPS进行控制测量时，地面点坐标应参考于地 心坐标系，不可参考于局部坐标系。
1954年北京坐标系统
• 基本情况 • 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 • 椭球坐标参数：
– 长半轴a=6378245m； – 短半轴=6356863.0188m； – 扁率α =1/298.3。
• 首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进 入空间时代，大地测量也进入空间时代， 现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。 时代变了，测量手段也变了。以前用经纬 仪和测距仪；现在则用GPS，角度测量和距 离测量与坐标系没有关系，而GPS测量与坐 标系有直接关系。用GPS进行控制测量时， 地面点坐标应参考于地心坐标系，不可参 考于局部坐标系。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 椭球面上一点的位置，通常 用大地经度和大地纬度来 表 示，某点的大地经纬度称为 该点的大地坐标。 • 如图示，NS为椭球旋转轴， S称南极，N称北极。包括旋 转轴NS的平面称为子午面， 子午面与椭球面的交线称为 子午线，也称为经线。垂直 于旋转NS的平面与椭球面的 交线称为纬线。圆心为椭球 中心O的平行圈称为赤道。
• 特点： 1. 采用多点定位原理建立，理论严密，定 义明确； 2. 椭球参数为现代精确的地球总椭球参数； 3. 椭球面与我国大地水准面吻合得较好； 4. 椭球短半轴指向明确； 5. 经过了整体平差，点位精度高。
2000国家大地坐标系
• 基本参数
• 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点 为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义 的协议极地方向（BIH国际时间局），X轴指向BIH1984.0定义的零子 午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标 系采用的地球椭球参数如下： • 长半轴 a=6378137m • 扁率 f=1/298.257222101 • 地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2 • 自转角速度 ω =7.292l15×10-5rad s-1
1954年北京坐标系统
它是1942普尔柯夫坐标系在中国的延伸。 20世纪50年代开始使用。 • 未根据我国情况，进行椭球定位，由前苏 联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北地区 的呼玛、吉拉林、东宁三个基准网传算；基于 1954年北京坐标系的我国天文大地网未进行整 体平差；高程异常是以前苏联1955年大地水准 面重新平差的结果为起算值，按我国天文水准 路线推算出来的，而高程又是以1956年青岛验 潮站的黄海平均海水面为基准。 •
– – – – – 长半轴a=6378140±5（m） 短半轴b=6356755.2882m 扁 率α =1/298.257 第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方=0.00673950181947
• 定位、定向 • 起始子午面平行于格林尼治平均天文 子午面，椭球面与大地水准面在我国境内 符合最好，高程系统采用1956年黄海平均 海水面为高程起算基准。
• 建立大地坐标系，规定以椭球的赤道为基圈，以起始子午线（经过英 国格林威治天文台的子午线）为主圈。对于图中椭球面上任一点而言， 其大地坐标为： • 大地经度L：过P点的子午面与起始子午面间的夹角。由格林威治子午 线起算，向东为正，向西为负。 • 大地纬度B：在P点的子午面上，P点的法线PK与赤道面的夹角。由赤 道起算，向北为正，向南为负。 • 大地高H：是指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球 面的距离。
1954年北京坐标系统
• 存在问题
• 椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球差数与现代精确的椭球参数 相比，长半轴约大109m。 • 椭球参数与现代精确的椭球参数的差异较大，不包含表示地球物理特 性的参数，给理论研究和实际工作带来不便； • 椭球定向不十分明确，既不是指向CIO极，也不是指向我过的目前使 用的JYD； • 通过局部分区平差得到，致使参考椭球面与我国大地水准面呈西高东
• 必要性 • 北京54坐标系与西安80坐标系都是参心坐标 系，即局部坐标系，坐标系的原点与地心有较 大偏差，因此造成了以下问题： • 首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进入空 间时代，大地测量也进入空间时代，现在大地 测量是以GPS为代表的空间时代。时代变了， 测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪；现 在则用GPS，角度测量和距离测量与坐标系没 有关系，而GPS测量与坐标系有直接关系。用 GPS进行控制测量时，地面点坐标应参考于地 心坐标系，不可参考于局部坐标系。
低的系统性倾斜，东部高程异常最大达67米。
1980年西安坐标系
• 基本情况: • 1978年决定对我国天文大地网进行整体 平差,重新选定椭球，采用国际地理联合会 （IGU）第十六届大会推荐的椭球参数，大 地坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐 标系，又称西安坐标系。并进行椭球的定位、 定向。
• 基本参数