不同平面坐标系之间转换流程图
WGS-84坐标系至1980西安坐标系转换的算法实现
WGS-84坐标系至1980西安坐标系转换的算法实现张省;张玉玲;张金盈;王杰【摘要】该文提出了一种由 WGS 84坐标系大地坐标至1980西安坐标系高斯直角平面坐标转换的流程，并实现了关键的算法，包括高斯克吕格投影的正算及“布尔莎沃尔夫”模型七参数的解算。
通过实验数据的验算及实际应用，证明该文提出的方法是可行的。
【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P35-38)【关键词】坐标转换;高斯;克吕格投影;布尔莎;沃尔夫模型;解算【作者】张省;张玉玲;张金盈;王杰【作者单位】山东省国土测绘院，山东济南 250000;山东省国土测绘院，山东济南 250000;山东省国土测绘院，山东济南 250000;山东省国土测绘院，山东济南250000【正文语种】中文【中图分类】P208随着手持GPS设备的增多与不断普及，越来越多的城市部门开始使用GPS辅助于自己部门的工作。
GPS接收的坐标为 WGS－84坐标系统下的经纬度坐标，而城市现有地理信息成果的坐标多为1980西安坐标系或地方坐标系，为了实现现有测绘成果与GPS应用的更好结合，需要进行2个坐标系之间的转换［1－3］。
1 需求分析WGS－84坐标系与1980西安坐标系（或地方坐标系）的相互转换是一个不同坐标原点的三维空间相似转换，需要经过3个角度的旋转，一个比例尺的缩放和3个方向的平移，才能完成2个坐标系之间的转换。
该文选择布尔莎－沃尔夫（Bursa－Wolf）七参数模型计算转换参数，公式（1）为两个不同空间直角坐标的转换模型，△X，△Y，△Z为平移参数，εX，εY，εZ为旋转参数，m为尺度参数。
采用7参数模型至少需要3个已知控制点（重合点）。
如果WGS－84到1980西安坐标系转换仅需要平面坐标时，计算转换参数时可以考虑选择二维七参数转换模型，此时取重合点的Z值为0即可。
2 转换流程2.1 流程图多数情况下WGS－84大地坐标到1980西安平面坐标的转换仅需要平面位置，因此采用简化的转换流程来实现WGS－84大地坐标到1980西安平面坐标的转换，不对高程值进行转换。
WGS-184坐标系至1980西安坐标系转换的算法实现
ｏ
０
一
３ ． ２ 七 参数解 算 根 据公式 （ １ ） ， 引人 误差 改正 ｘ， ， ｚ有 ：
ｘ ｒ △
Ａ ｙ
０
厂 Ｘ ｓ— １ ’ ］
＋ｌ ｙ 一 ｙ ｒ Ｉ （ ３ ）
一
ｚ
ｌ
图 １ 坐 标 转 换 流 程
（ 弧度 ） ； Ｌ为 经度 差 （ 弧 度， 为实 际 经 度减 中 央经 ３ — ８ 一 ２ 一 ８ 线 ｏ 的经 度差 ） ； ｚ， 为平 面 坐标值 。 ～ ¨ ～ ０ ～ ¨ ～ 解算 出 的 坐 标 根 据 需 要 加 平 移 值 ， 加带号 ， 如 中央经 线为 １ ２ ０ 。 ０ ０ ０ ０ ” ， ３ ０ 分带 的情 Ｙ ＝ ＝ ＝ Ｙ ＋ 一 况下 一 ： 一 一
Ｆ１ Ｆ２
Ｆ３ Ｆ４
０ ０
ｏ
１ ９ ８ ０西 安坐 标 系或地 方 坐标 系 ， 为 了实 现 现 有 测绘
需 要平 面 坐标 时 ， 计 算 转 换 参 数 时 可 以 考虑 选 择 二 维 七参 数 转 换 模 型 ， 此 时 取 重 合 点 的 ｚ值 为 ０即
可 。
பைடு நூலகம்
２ 转 换 流 程
２ ． １ 流 程 图
转 换 流程 。
２ ． ２ 关 键 问题
由 ＷＧＳ一８ ４经 纬 度 坐 标 实 现 至 １ ９ ８ ０西 安 平
模 型计算 转 换参数 ， 公式（ １ ） 为 两个 不 同空 间直 角坐
面坐 标 的转换 ， 需要 解 算 以下 ２个关 键 的数学 模 型 ：
一
是 高斯 投影 正算 ； 二 是“ 布 尔 莎一 沃尔 夫 ” 七参 数 。
坐标系转换坐标系详细教程
MAPGIS“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”详细教程北京54坐标系和西安80坐标系其实是一种椭球参数的转换，作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为他们是两个不同的椭球基准。
那么，两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转（WX），Y旋转（WY），Z旋转（WY），尺度变化（DM）。
若求得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z），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，尺度变化面DM视为0。
方法：第一步：向地方测绘局（或其他地方）找本区域三个公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z）；第二步：讲三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。
（菜单：投影转换——输入单点投影转换，计算出这三个点的弧度值并记录下来）；第三步：求公共点操作系数（菜单：投影转换——坐标系转换）。
如果求出转换系数后，记录下来；第四步：编辑坐标转换系数（菜单：投影转换——编辑坐标转换系数），最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。
进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。
详细步骤如下：首先将MAPGIS平台的工作路径设置为“…..\北京54转西安80”文件夹下。
下面我们来讲解“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤。
一、数据说明北京54 坐标系和西安80 坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X 平移，Y 平移，Z 平移，X 旋转（WX），Y 旋转（WY），Z 旋转（WY），尺度变化（DM）。
坐标系转换步骤以及公式
一、各坐标系下椭球参数WGS84大地参数北京54大地参数西安80大地参数参考椭球体：WGS 84 长半轴：6378137短半轴：6356752.3142 扁率：1/298.257224 参考椭球体：Krasovsky_1940长半轴：6378245短半轴：6356863.0188扁率：1/298.3参考椭球体：IAG 75长半轴：6378140短半轴：6356755.2882扁率：1/298.257000二、WGS84转北京54一般步骤（转80一样，只是椭球参数不同）前期工作：收集测区高等级控制点资料。
在应用手持GPS接收机观测的区域内找出三个以上分布均匀的等级点（精度越高越好）或GPS“B”级网网点，点位最好是周围无电磁波干扰，视野开阔，卫星信号强。
并到测绘管理部门抄取这些点的54北京坐标系的高斯平面直角坐标(x、y)，大地经纬度（B、L），高程h ，高程异常值ξ和WGS-84坐标系的大地经纬度（B、L），大地高H。
如果没有收集到WGS-84下的大地坐标，则直接用手持GPS测定已知点B、L、H值。
转换步骤：1、把从GPS中接收到84坐标系下的大地坐标（经纬度高程B、L, H，其中B为纬度，L为经度，H为高程），使用84坐标系的椭球参数转换为84坐标系下的地心直角坐标（空间坐标）：式中，N为法线长度，为椭球长半径，b为椭球短半径，为第一偏心率。
2、使用七参数转换为54坐标系下的地心直角坐标（x，y，z）：x = △x + k*X- β*Z+ γ*Y+ Xy = △y + k*Y + α*Z - γ*X + Yz = △z + k*Z - α*Y + β*X + Z其中，△x，△y，△z为三个坐标方向的平移参数；α，β，γ为三个方向的旋转角参数；k为尺度参数。
（采用收集到的控制点计算转换参数，并需要验证参数）在小范围内可使用七参数的特殊形式即三参数，即k、α、β、γ都等于0，变成：x = △x+ Xy = △y+ Yz = △z + Z3、根据54下的椭球参数，将第二步得到的地心坐标转换为大地坐标（B54,L54,H54）计算B时要采用迭代，推荐迭代算法为：4、根据工程需要以及各种投影（如高斯克吕格）规则进行投影得到对应的投影坐标，即平面直角坐标。
cad坐标系转换方法
cad坐标系转换方法CAD坐标系转换方法1. 引言在计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）中，坐标系转换是一项非常重要的功能。
由于不同的CAD软件使用不同的坐标系，而在不同的领域和应用中，常常需要将CAD文件在不同的坐标系之间进行转换。
本文将介绍常见的CAD坐标系转换方法，包括平移、旋转和缩放。
2. 平移平移是一种将对象从一个坐标系中的位置移动到另一个坐标系中的位置的方法。
在CAD软件中，平移是通过指定平移向量来实现的。
平移向量包括X方向、Y方向和Z方向上的位移值。
通过将对象的每个顶点与平移向量相加，即可将对象平移至新坐标系中的位置。
3. 旋转旋转是一种将对象绕某个轴心旋转一定角度的方法。
在CAD软件中，旋转是通过指定旋转轴和旋转角度来实现的。
旋转轴通常由两个点确定，旋转角度则是根据用户的设定进行调整。
通过对对象的每个顶点进行旋转变换，即可将对象在新坐标系中进行旋转。
4. 缩放缩放是一种改变对象尺寸的方法。
在CAD软件中，缩放是通过指定缩放因子来实现的。
缩放因子可以是一个比例值，也可以是一个具体的长度值。
缩放操作会按照缩放因子在X、Y和Z方向上分别进行缩放。
通过对对象的每个顶点进行缩放变换，即可将对象在新坐标系中进行缩放。
5. 坐标系转换实例为了更加清晰地理解CAD坐标系转换的方法，以下是一个简单的实例。
假设有一个CAD文件，其原始坐标系为A坐标系，需要将其转换到B坐标系。
首先，通过平移操作将原始坐标系A中的原点移动到新坐标系B中的指定位置。
根据实际需求，指定平移向量为（tx, ty, tz）。
接下来，通过旋转操作将原始坐标系A中的X轴旋转到与新坐标系B中的X轴重合。
根据实际需求，指定旋转角度为θ。
最后，通过缩放操作根据实际需求调整对象的尺寸。
根据实际需求，指定缩放因子为（sx, sy, sz）。
通过以上步骤，即可将CAD文件从坐标系A转换到坐标系B。
6. 总结CAD坐标系转换是一项常见而重要的功能，可帮助用户在不同的CAD软件和应用中进行协同工作。
CAD图形的坐标系与坐标系转换技巧
CAD图形的坐标系与坐标系转换技巧CAD设计软件是一种广泛应用于工程、建筑、制造等领域的工具。
在使用CAD软件进行设计和绘图时，坐标系和坐标系转换是非常重要的概念和技巧。
首先，让我们来了解什么是坐标系。
在CAD设计中，坐标系用于定位和表示设计图中的点、线、面等元素。
坐标系通常由两个或三个轴构成，分别代表了水平、垂直和深度方向。
常见的坐标系有笛卡尔坐标系和极坐标系。
在CAD软件中，笛卡尔坐标系是最常用的。
它以原点为基准，通过水平和垂直的轴来表示点的位置。
X轴代表水平方向，Y轴代表垂直方向。
这种坐标系可以通过数值表示位置，例如，(0,0)代表原点，(2,5)代表位于X轴正方向2个单位，Y轴正方向5个单位的位置。
坐标系转换是指将一个坐标系中的点转换到另一个坐标系中。
在CAD设计中，坐标系转换非常常见，因为我们可能需要将设计从一个平面转换到另一个平面，或者从二维转换到三维。
CAD软件通常提供了一些工具和命令来实现坐标系转换。
以下是一些常用的技巧和方法。
1. 平移：平移是指将对象沿着坐标轴的方向移动一定距离。
在CAD软件中，可以使用移动命令来实现平移。
选择需要移动的对象，然后指定一个基准点和一个目标点，CAD软件会自动计算出需要移动的距离和方向，并将对象移动到目标点的位置。
2. 旋转：旋转是指将对象绕一个点或轴旋转一定角度。
在CAD软件中，可以使用旋转命令来实现旋转。
选择需要旋转的对象，然后指定一个基准点和旋转角度，CAD软件会自动将对象旋转指定的角度。
3. 缩放：缩放是指按比例改变对象的大小。
在CAD软件中，可以使用缩放命令来实现缩放。
选择需要缩放的对象，然后指定一个缩放比例，CAD软件会自动将对象按照指定的比例进行缩放。
4. 剪切：剪切是指删除对象上的一部分。
在CAD软件中，可以使用剪切命令来实现剪切。
选择需要剪切的对象，然后指定一个剪切路径，CAD软件会自动删除该路径所包含的对象。
5. 镜像：镜像是指将对象沿着一条轴对称镜像复制。
如何将不同坐标系下的地形图进行坐标系转换
如何将不同坐标系下的地形图进行坐标系转换
遇到的问题：已知一张CAD地形图的坐标系为CGC2000，中央子午线108°，现需要将其转换成CGC2000，中央子午线109°30’,投影高程500米。
具体步骤：
1、在CAD图上找三个特征点，如下图，读取其坐标（现在为108°）。
2、将三个标识的特征点按原坐标系导入bigemap或者奥维。
3、另存为新坐标系特征点，如本项目需自定义109.5°，东加常数500公里，投影面高程500米记得加在长半轴上，如果地形图有七参数或者四参数，导入导出前记得输入。
4、然后把转前转后的特征点坐标对应读写出来。
5、利用南方CASS，地物编辑，坐标转换，可将地形图转化为想要的坐标系。
测绘技术中的坐标系转换方法
测绘技术中的坐标系转换方法引言：测绘技术在各种领域中起着重要的作用，它涉及到地理空间信息的获取、处理和分析。
而在这个过程中，坐标系的转换是一项关键的技术。
本文将介绍测绘技术中常用的坐标系转换方法，探讨其原理和应用。
一、常用的坐标系在测绘技术中，常用的坐标系包括大地坐标系、投影坐标系和平面坐标系。
大地坐标系是以地球椭球体作为基准，通过经纬度来确定地点的坐标系统。
投影坐标系是将地球表面的经纬度坐标投影到平面上得到的坐标系统。
平面坐标系是将二维平面上的点用坐标表示的系统。
二、大地坐标系转换大地坐标系转换是将一个大地坐标系中的点的坐标转换到另一个大地坐标系中。
在转换过程中，需要考虑大地坐标系之间的参数差异，如椭球体参数和坐标基准的不同。
常用的大地坐标系转换方法包括七参数转换和四参数转换。
七参数转换是通过七个参数来描述两个椭球体之间的坐标转换关系。
这七个参数包括三个平移参数、三个旋转参数和一个尺度参数。
通过对原始坐标进行平移、旋转和缩放操作，可以将一个大地坐标系中的点坐标转换到另一个大地坐标系中。
四参数转换是通过四个参数来近似描述两个椭球体之间的坐标转换关系。
这四个参数包括平移参数和尺度参数。
相比于七参数转换，四参数转换方法更加简单，计算速度更快，但转换精度较低。
三、投影坐标系转换投影坐标系转换是将地球表面的经纬度坐标转换到平面坐标系中。
在转换过程中，需要考虑地球椭球体的参数和投影方式的选择。
常用的投影坐标系转换方法包括高斯投影法和UTM投影法。
高斯投影法是一种将地球表面点的经纬度坐标映射为平面坐标的方法。
通过根据地球椭球体参数选择合适的高斯投影参数，可以实现经纬度坐标到平面坐标的转换。
UTM投影法是一种将地球表面点的经纬度坐标映射为平面坐标的方法。
其将地球表面划分为60个投影带，每个带都有一个中央子午线，通过选择合适的投影带和中央子午线，可以实现经纬度坐标到平面坐标的转换。
四、平面坐标系转换平面坐标系转换是将二维平面上的点用坐标表示，并进行相互转换。
常用坐标系转换及坐标转换软件 ppt课件
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ITRF 和IGS 的关系
４) 如果采用GPS广播星历（WGS84）, 则测 站坐标同任一ITRFyy的一致性在1米以内, 利用精化了的WGS84(G1150)星历, 则两者的 一致性在1厘米以内。
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WGS-84与ITRF的关系
最初WGS84与ITRF的关系
WGS84地面站坐标精度为1m到2m的精度， ITRF则为厘米级精度
有利于使局部大地水准面与参考椭球面符合更好 保持国家坐标系的稳定 有利于坐标系的保密
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6
参心坐标系
Geoid
Local area of interest
Local ellipsoid
原点与轴指向由给定点定义 基于国家或局部参考椭球 在国家内部进行平差 参考系为水平坐标系
参考椭球非常相近， 在4个椭球常数ａ、 ｆ、GM、ω中，唯 有扁率ｆ有微小差异：
df =
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WGS84与CGCS2000的比较
１）df不引起大地经度变化；
２）df引起大地纬度的变化范围为0～0.105mm；
３）df引起大地高的变化范围为0～0.105mm；
BJ54新的特点 ： （1）采用克拉索夫斯基椭球。 （2）是综合GDZ80和BJ54旧 建立起来的参心坐标系。
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3.3 新1954年北京坐标系（BJ54新）
（3）采用多点定位。但椭球面与大地水准面在 我国境内不是最佳拟合。
（4）定向明确。 （5）大地原点与GDZ80相同，但大地起算数据不同。 （6）大地高程基准采用1956年黄海高程。 （7）与BJ54旧 相比，所采用的椭球参数相同，
常用坐标系转换 -回复
常用坐标系转换-回复常用坐标系转换是一项在三维空间中进行坐标转化的重要技术。
在科学、工程、地理信息系统等领域中，常常需要将不同坐标系下的数据进行转化和对比。
常用的坐标系包括笛卡尔坐标系、极坐标系和球坐标系。
本文将通过一步一步的解析，详细介绍常用坐标系之间的转换原理和方法。
首先，我们先来了解一下常用的三维坐标系。
笛卡尔坐标系是以空间里的原点为中心，直角坐标轴为基准线的一种坐标系。
它用三个相互垂直的坐标轴表示，分别是x轴、y轴和z轴，形成一个直角坐标系。
在笛卡尔坐标系中，我们可以用一个三元组(x, y, z)来表示一个点的位置，其中x、y 和z分别表示点在x轴、y轴和z轴上的坐标。
接下来是极坐标系，极坐标系是以原点为中心，以极轴和极平面来定义平面上的点的坐标系。
极坐标系由极径和极角两个量组成，分别表示点到坐标原点的距离和点的方位角。
在极坐标系中，我们用一个二元组(r, θ)来表示一个点的位置，其中r表示点到原点的距离，θ表示点在极平面上的方位角。
最后是球坐标系，球坐标系是以原点为中心，以半径、极角和方位角来定义空间里的点的坐标系。
球坐标系由半径r、极角θ和方位角ϕ三个量组成，分别表示点到坐标原点的距离、点在极平面上的方位角和点在垂直于极平面的方向的方位角。
在球坐标系中，我们用一个三元组(r,θ,ϕ)来表示一个点的位置。
接下来我们将分别介绍常用坐标系之间的转换方法。
为了方便说明，我们以笛卡尔坐标系与极坐标系的转换为例。
首先，我们考虑如何将一个点的笛卡尔坐标(x, y, z)转换为极坐标(r, θ)。
根据勾股定理，我们可以得到该点到坐标原点的距离r的计算公式：r = √(x²+ y²+ z²)。
然后，我们可以根据该点在xz平面上的投影点的坐标(x', z')来计算θ的值：θ= arctan(z' / x')。
其中，x'和z'分别是点在xz平面上的投影点在x轴和z轴上的坐标。