局部坐标系统的选择与坐标转换hhhhhhh
坐标系转换方法和技巧
坐标系转换方法和技巧1.二维坐标系转换：二维坐标系转换是将平面上的点从一个坐标系转换到另一个坐标系中。
常用的方法有旋转、平移和缩放。
-旋转：通过改变坐标系的旋转角度，可以将点从一个坐标系转换到另一个坐标系。
-平移：通过改变坐标系的平移量，可以将点从一个坐标系平移到另一个坐标系。
-缩放：通过改变坐标系的比例尺，可以将点从一个坐标系缩放到另一个坐标系。
2.三维坐标系转换：三维坐标系转换是将空间中的点从一个坐标系转换到另一个坐标系中。
常用的方法有旋转、平移和缩放。
-旋转：通过改变坐标系的旋转角度，可以将点从一个坐标系转换到另一个坐标系。
-平移：通过改变坐标系的平移量，可以将点从一个坐标系平移到另一个坐标系。
-缩放：通过改变坐标系的比例尺，可以将点从一个坐标系缩放到另一个坐标系。
3.地理坐标系转换：地理坐标系转换是将地球表面点的经纬度坐标转换为平面坐标系（如UTM坐标系）或其他地理坐标系中的点。
常用的方法有投影转换和大地坐标转换。
-投影转换：根据不同的地理投影模型，将地理坐标系中的点投影到平面上。
常用的地理投影包括墨卡托投影、兰伯特投影等。
-大地坐标转换：根据椭球模型和大地测量的理论，将地理坐标系中的点转换为具有X、Y、Z三维坐标的点。
常见的大地坐标系包括WGS84和GCJ-02等。
4.坐标系转换的技巧：-精度控制：在坐标系转换过程中，需要注意精度的控制，以确保转换后的坐标满足要求。
-参考点选择：在坐标系转换过程中，选取合适的参考点可以提高转换的准确性和稳定性。
-坐标系转换参数的确定：在进行坐标系转换时，需要确定旋转角度、平移量和比例尺等参数，可以通过多点共面条件、最小二乘法等方法进行确定。
-转换效率优化：针对大规模的坐标系转换，可以采用分块处理、并行计算等技术来提高转换效率。
在进行坐标系转换时，需要根据具体的需求选择适当的方法和技巧，并结合具体的软件工具进行实现。
同时，还需要注意坐标系转换的精度和准确性，确保转换结果符合要求。
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。
CAD软件中的坐标系与坐标系变换技巧
CAD软件中的坐标系与坐标系变换技巧世界坐标系是CAD软件中的基准坐标系，它是用来精确测量和定位物体的位置和方向的。
世界坐标系的原点通常被设置在绘图区域的中心位置，而坐标轴则是沿着绘图区域的边界线分别设置的。
在世界坐标系中，物体的位置和方向可以通过坐标值来表示，例如一个物体的位置可以用(x, y, z)坐标来表示，而方向可以用(x-axis, y-axis, z-axis)来表示。
局部坐标系是相对于世界坐标系而言的，它是用来表示物体内部构件的位置和方向的。
在CAD软件中，物体通常由多个构件组成，每个构件都有自己的局部坐标系。
局部坐标系的原点通常被设置在构件的几何中心位置，而坐标轴则是沿着构件的主要几何方向分别设置的。
在局部坐标系中，物体的位置和方向也可以通过坐标值来表示，但是这些坐标值是相对于构件的局部坐标系来描述的。
坐标系变换技巧是指通过改变物体的位置和方向来实现不同的效果。
在CAD软件中，常见的坐标系变换技巧包括平移、旋转和缩放。
平移是将物体沿着一些方向移动一定的距离。
在CAD软件中，可以通过指定平移向量来实现平移操作。
平移向量通常由(x,y,z)三个坐标值来表示，而物体的位置也会相应地改变。
旋转是将物体绕着一些轴线旋转一定的角度。
在CAD软件中，可以通过指定旋转轴和旋转角度来实现旋转操作。
旋转轴通常由(x-axis, y-axis, z-axis)三个坐标值来表示，而旋转角度可以由一个标量值来表示。
缩放是改变物体的尺寸比例。
在CAD软件中，可以通过指定缩放比例来实现缩放操作。
缩放比例通常由一个标量值来表示，而物体的尺寸也会相应地改变。
除了平移、旋转和缩放外，还有一些其他的坐标系变换技巧可以用来实现不同的效果，例如镜像、偏移、阵列等。
这些技巧都是通过改变物体的位置和方向来实现的，可以根据具体需求灵活运用。
测绘中常用的坐标系和坐标转换方法
测绘中常用的坐标系和坐标转换方法在现代测绘学中，坐标系是不可或缺的工具，用于确定地球表面上的点的位置。
不同的坐标系适用于不同的测绘任务，而坐标转换方法则用于在不同的坐标系之间进行转换。
本文将探讨测绘中常用的坐标系以及常用的坐标转换方法。
一、地理坐标系地理坐标系是最常用的坐标系，用来表示地球表面上点的经度和纬度。
经度表示一个点在东西方向上的位置，纬度表示一个点在南北方向上的位置。
地理坐标系是由地球的形状和大小决定的，因此可以直接用于全球任意地点。
在地理坐标系中，经度的单位是度，范围从-180°到180°，0°经度通过英国伦敦的皇家天文台。
纬度的单位也是度，范围从-90°到90°，0°纬度是赤道。
二、坐标转换方法由于不同的测绘任务可能使用不同的坐标系，因此必须进行坐标转换。
以下是几种常见的坐标转换方法。
1. 大地坐标到平面坐标的转换大地坐标指经纬度坐标，而平面坐标指在地方坐标系或工程坐标系中的直角坐标。
大地坐标到平面坐标的转换涉及到投影算法，其目的是将地球的球面表面投影到一个平面上。
常见的地方坐标系包括高斯-克吕格投影和UTM投影。
高斯-克吕格投影是经常用于大范围区域的投影，它将地球划分为多个分带，每个区域都有一个中央子午线。
UTM投影则是用于较小范围的投影，将地球划分为60个分带，每个区域都有自己的中央子午线。
2. 平面坐标到大地坐标的转换平面坐标到大地坐标的转换方法是大地坐标到平面坐标转换的逆过程。
这个过程同样需要使用到投影算法，通过将平面坐标投影回地球的球面上，得到大地坐标。
转换过程中需要考虑地形和椭球体模型的影响，以及不同坐标系之间的参数转换。
常见的转换方法包括高斯-克吕格逆投影和逆UTM投影。
3. 坐标系之间的转换有时候需要在不同的坐标系之间进行转换。
例如，将大地坐标转换为空间直角坐标系（三维坐标），或将空间直角坐标系转换为大地坐标。
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。
坐标系坐标系统及坐标转换PPT课件
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四、坐标系统的转换
一、坐标转换的基本概念
2、大地测量基准的基本概念
所谓基准是指为描述空间位置而定义的点线面。
而大地测量基准是指用以描述地球形状的地球椭球参数，包含描述地球椭球几何特征 的长短半轴和物理特征的有关参数、地球在空间的定位及定向以及描述这些位置所采 用的单位长度的定义。
以上两类都有以下几种表达方式：
空间大地坐标系，即大地经纬度（B,LH）形式；
空间直角坐标系，即三维空间坐标（X,Y,Z）形式；
投影平面直角坐标系，即二维平面坐标（x，y，h）形式
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系
地心坐标系：坐标原点位于地球质心
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三、我国常用的测量坐标系统
地球椭球：
五个基本几何参数
椭圆的长半轴： a
椭圆的短半轴： b f a b
椭圆的扁率：
a
椭圆的第一偏心率：
e a2 b2 a
椭圆的第二偏心率：
e a2 b2 b
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二、测量坐标系的分类
在测量中根据研究对象的不同主要分为两类：
天球坐标系和地球坐标系。
天球坐标系用来描述天体的位置，与地球自转无关，是一种惯性系。
地球坐标系用来描述地面点的位置，随同地球自转。
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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。
坐标系投影方式的选择及坐标转换
坐标系投影⽅式的选择及坐标转换 每⼀个项⽬在进场前，要充分收集项⽬的相关资料，对测量技术⼈员来说，尤其要清楚项⽬区域已有测量资料的坐标系，⾼程系及投影⽅式，任何⼀种坐标系在建⽴前都要确定其投影⽅式。
所以我们应该对常⽤的⼀些投影⽅式有基本的认识。
1、坐标系投影⽅式的选择1.1⾼斯-克吕格投影 ⾼斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，简称⾼斯投影，是⼀种'等⾓横切圆柱投影'，具体的投影特征在这⾥不作说明，但是应该对下⾯⼏点应该有清醒的认识。
1)在国内⼤部份地区使⽤⾼斯投影。
2)⾼斯投影有两种分带⽅式， 3度分带和6度分带。
3度分带⼤多⽤于⼤⽐例尺测图，主要指⽐例尺⼤于1：10000以上的地形测图。
3)3度带是把全球分为120个带，起始带的经度是1.5～4.5度，中央经线为3度，带号为1，4.5～7.0度为第2带，中央经线为6度，以此类推。
4)6度带是把全球分为60个带，起始带的经度是0～6度，中央经线为3度，带号为1，6～12度为第2带，中央经线为9度，以此类推。
5)⾼斯投影为保证东向坐标值(测量指的是Y值)不⼩于0，所以将纵坐标轴西移了500公⾥。
1.2 UTM投影 UTM投影全称Universal Transverse Mercator，译成中⽂是：通⽤横轴墨卡托投影。
使⽤UTM投影时需要注意以下⼏点： 1)UTM投影是世界上最常⽤的⼀种投影⽅式，特别是不发达国家。
2)UTM投影⾃西经180°起每隔经差6度⾃西向东分带，第1带的中央经线为-177°，包含的范围是-180°～-174°。
第2带的中央经线为-171度，所含的范围是-174°～-168°，以此类推。
(举例：有些项⽬原有资料已标明使⽤UTM投影，但还有⼈在问这个项⽬采⽤⼏度分带，弄清楚这⼀点就不会出现同类问题了) 3)UTM投影⽐例是0.9996。
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（二）保持国家统一的椭球面作投影面不变，选择 “任意投影带”，按高斯投影计算平面直角坐标 此项选择为保持高程不变，改变高斯投影的中央子午 线，地面点的y值改变，使之满足
H 785y 2
即：长度综合变形为零的条件。
地面点在独立坐标系中的坐标（XD、YD）与国家 统一坐标系坐标（X、Y）之间的关系按坐标换带方法 计算。
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（二）椭球面长度投影到高斯平面
椭球面上的长度投影至高斯平面要加如下的改正：
y S S 2R
S为椭球面边长。
2 m 2
（7-25）
ym 式中， 为长度两端点高斯平面坐标y坐标的平均值。
R为边长中点处椭球平均半径。
例：y m=113km，S=10000m，△S=+1.57m
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H y s s 2 R 2R
H为改变椭球面后，地面点至新选椭球面（抵偿高程面）的高程 。若y以百公里为单位，H以米为单位，则
H 785y
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2
（7-29）
设地面点平均高程为Hm，抵偿高程面至原椭球面的高程H抵 为：
H抵 = Hm - H （7-30）
例一：地面点横坐标y≈0km，地面点平均高程Hm=400m，计算H=0m ，则H抵=400m。则所选抵偿高程面（新的椭球面）为地面平均高 程面。
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（一）选择“抵偿高程面”作为投影面，按高斯正形投影3 度带计算平面直角坐标
如果地面高出椭球面，地面长度归算到椭球面与从椭球面投影到 高斯平面，所加的两项长度改正有互相抵偿的性质。设想，改变椭球 的半径，则地面点的高程随之改变。如果高程H值改变到满足长度综 合变形为0，即： 2
y2 H 则： 2 6371000
（7-27）
上式表明，采用国家统一坐标系统所产生的长度综合变 形与该长度所在的投影带内的位置和平均高程有关。 我国《工程测量规范》和《城市测量规范》均对长度综 合变形的容许值作出了明确规定，选择独立坐标系时，应保 证长度综合变形不超过±2.5cm/km（相对变形为1：40000） 的这一原则。
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（三）选择平均高程面作投影面，通过测区中心的子午线 作为中央子午线，按高斯投影计算平面直角坐标
此项选择为既选择投影面，又选择投影带。选择后，保证测区中 心处y≈0，H≈0，此时，长度综合变形为最小。 例四：在国家统一坐标系中，地面点横坐标y=63km，地面点平均 高程Hm=800m，按相对变形公式计算的综合投影变形为1/828。选择独 立坐标系时，首先选择过测区中心的经度为投影带的中央子午线经度 L0，此时，在新选择的投影带中，测区地面点的横坐标Y≈0；再按例 一的方法选择过测区平均高程面为新的椭球面，即H抵=800m。
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3、工程测量坐标系的选择
（一）选择“抵偿高程面”作为投影面，按高斯正形投影 3度带计算平面直角坐标。 （二）保持国家统一的椭球面作投影面不变，选择“任意 投影带”，按高斯投影计算平面直角坐标 。 （三）选择平均高程面作投影面，通过测区中心的子午线 作为中央子午线，按高斯投影计算平面直角坐标 。
（3）独立坐标系测绘的地形图，不能与国家坐标系测绘 的地形图接边。
（4）大面积的基础测绘不能采用独立坐标系。
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Thanks!
2、国家统一坐标系引起的长度变形
将长度综合变形的容许值 1：40000代入相对变形公式 ，得：
H 0.783y 2 (104 ) 0.159
以H为纵坐标轴，y为横坐标 轴 绘右图
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图7-7说明
所谓适用区，即如果地 面长度平均高程和平均横坐 标值位于该区域，则长度综 合变形小于1:4万。
局部坐标系统的选择与坐标转换
测绘10-2 付佳妮
长度变形及其容许值 国家统一坐标系引起的长度变形 工程测量坐标系的选择 选择独立坐标系应注意的事项
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1、长度变形及其Biblioteka 许值 （一）地面水平长度归算至参考椭球面
（二）椭球面长度投影到高斯平面
（三）地面水平长度归算至高斯投影平面的综合变形
（三）地面水平长度归算至高斯投影平面的综合变形
y Hm S s 2R RA
2 m 2
（7-26）
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（四）投影长度相对变形
取S=s，R=RA=6371km，Y、H以km为单位，将长度综合变形 公式写成相对变形的形式：
(0.00123 y 2 15.7 H )10 5 s
例如1、2测区，测区中 地面点的高程H和横坐标Y都 满足测区所限定的范围，则 不必选择独立坐标系。 而3、4、5测区位于不适用 区，其长度综合变形大于 1:4万，为测图方便，可以 选择独立坐标系,有以下三 种选择方法：
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1、选择H值，保证长度综合 变形小于1:4万，“3测区” 可以考虑这种选择; 2、选择y值，保证长度综合 变形小于1:4万，“4测区” 可以考虑这种选择； 3、同时选择H和y值，保证 长度综合变形小于1:4万， “5测区”可以考虑这种选 择。
例二：地面点横坐标y=91km，地面点平均高程Hm=400m，计算 H=650m，则H抵=-250m。
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抵偿高程面确定后，地面点 在独立坐标系中的坐标（XD、 YD）与国家统一坐标系坐标（ X、Y）之间的关系按如下方法 计算：
选择其中一个国家大地点 作为“原点”，保持它的国家 统一坐标（x0，y0）不变，将 其它大地点坐标（x，y）换算 到抵偿高程面相应的坐标系中 。公式如右所示： （7-31）
（四）投影长度相对变形
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（一）地面水平长度归算至参考椭球面
地面水平长度归算至国家规定的椭球面上要加如下改正：
Hm s s RA
式中，RA为长度所在方向的椭球曲率半径；
（7-24）
Hm为长度所在高程面对于椭球面的高差；
s为实地测量的水平长度。 例：Hm=1000m，s=10000m，△s=-1.57m
地面点在独立坐标系中的坐标（XD、YD）与国家统一坐标系坐标 （X、Y）之间的关系按如下方法计算：先进行换带计算，再按（7-31） 方法计算选定坐标系的坐标值。
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4、 选择独立坐标系应注意的事项
（1）矿井深度较大的矿区，井下测度长度应加以改正。 （2）对各等级控制测量，其长度应进行改正。