我国常用的四大坐标系
测量中常用的坐标系统
测量中常用的坐标系统[来源：本站 | 作者：原创 | 日期：2010年11月26日 | 浏览168次] 字体:[大中小] 1) 球面坐标系统天文地理坐标系：以大地水准面为基准，以铅垂线为基准线，地面点在基准面上投影位置由天文经度（λ）和天文纬度（φ）确定。
大地坐标系：以参考椭球体面为基准面，以法线为基准线。
地面点在椭球面上投影点的位置用大地经度L、大地纬度B表示。
2)空间直角坐标系：以参考椭球体的中心为坐标原点，指向地球北极的方向为Z轴，首子午面与赤道的交线为X轴，Y轴垂直于xoz平面。
WGS-84坐标系（世界大地坐标系）：采用WGS-84椭球，其坐标原点在地心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。
也称全球地心坐标系。
GPS卫星定位系统得到的地面点坐标就是WGS-84坐标。
3)高斯平面直角坐标系地图投影：将球面上图形、数据按一定的数学法则转到平面上的方法。
X= F 1 (L，B) 或 X= F 1 (x, y, z)Y= F 2 (L，B) Y= F 2 (x, y, z) 地图投影分类：按变形性质分为：等角投影、等积投影和任意投影。
其中，等角投影保持角度不变，投影后任意一点各方向的长度比不变，从而在有限范围内使得投影平面上图形与椭球上保持相似。
因此，等角投影也成为正形投影。
高斯投影：等角横切椭圆柱投影，又称高斯—克吕格投影。
a) 高斯投影的特点：中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大；赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；中央子午线和赤道的投影相互垂直。
b) 分带法：为保证投影精度，限定投影的区域的方法——按经度分带。
测量中常用的坐标系统
测量中常用的坐标系一、坐标系类型1、大地坐标系定义：大地测量中以参考椭球面（不准确）为基准面建立起来的坐标系。
一定的参考椭球和一定的大地原点上的大地起算数据，确定了一定的坐标系。
通常用参考椭球参数和大地原点上的起算数据作为一个参心大地坐标系建成的标志。
大地坐标（地理坐标）：将某点投影到椭球面上的位置用大地经度L和大地纬度B表示，（ B ， L）统称为大地坐标。
大地高H：某点沿投影方向到基准面（参考椭球面）的距离。
在大地坐标系中，某点的位置用（B ， L，H）来表示。
2、空间直角坐标系定义：以椭球体中心为原点，起始子午面与赤道面交线为X 轴，在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴。
在空间直角坐标系中，某点的位置用（X，Y，Z）来表示。
3、平面直角坐标系在小区域进行测量工作若采用大地坐标来表示地面点位置是不方便的，通常采用平面直角坐标系。
测量工作以x轴为纵轴，以y轴为横轴投影坐标：为了建立各种比例尺地形图的控制及工程测量控制，一般应将椭球面上各点的大地坐标按照一定的规律投影到平面上，并以相应的平面直角坐标表示。
4、地方独立坐标系基于限制变形、方便、实用和科学的目的，在许多城市和工程测量中，常常会建立适合本地区的地方独立坐标系，建立地方独立坐标系，实际上就是通过一些参数来确定地方参考椭球与投影面。
二、国家大地坐标系1.1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。
参考椭球：克拉索夫斯基椭球。
平差方法：分区分期局部平差。
存在问题：（1）椭球参数有较大误差。
（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倾斜。
（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
（4）定向不明确。
2.1980年国家大地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。
参考椭球：1975年国际椭球。
平差方法：天文大地网整体平差。
特点：（1）采用1975年国际椭球。
（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。
大地测量坐标系有哪几种
大地测量坐标系有哪几种大地测量是地球测量科学的一个重要分支，用于测量地球表面的各种物理量以及地球内部的结构。
在大地测量中，坐标系是一种基本工具，用于描述地球表面上特定位置的几何位置信息。
大地测量坐标系可以根据不同的原点、基准面和轴线方向进行分类，常见的包括以下几种：1. 地理坐标系地理坐标系是最常见和使用最广泛的坐标系之一。
地理坐标系使用经纬度来确定地球上任意点的位置。
经度表示东西方向上的位置，以本初子午线为基准，范围从0°至180°以东或以西测量。
纬度表示南北方向上的位置，以赤道为基准，范围从0°至90°以北或以南测量。
地理坐标系是基于地球形状和自转定义的，可以用来定位全球范围内的地理位置。
2. 平面直角坐标系平面直角坐标系是一种以直角坐标系描述地球表面位置的投影坐标系。
它将地球表面视为一个平面，通过将球面上的点投影到平面上来表示位置。
平面直角坐标系使用直角坐标系的x、y坐标来表示位置，通常在地理测量和工程测量中使用。
该坐标系有许多具体的投影方法，如UTM（通用横轴墨卡托投影）、高斯-克吕格投影等，每种投影都符合特定的测量目的和地理区域。
3. 大地坐标系大地坐标系是一种基于椭球体模型的坐标系，用来更精确地描述地球表面的几何位置。
大地坐标系使用经度、纬度和高程三个参数来表示位置。
经纬度与地理坐标系相同，高程表示点相对于参考椭球体表面的高度差。
大地坐标系通过采用具体的椭球体模型，可以在不同地区提供更高的测量精度和一致性。
常见的大地坐标系包括WGS84（世界大地坐标系）和国家大地坐标系等。
4. 本地坐标系本地坐标系是一种基于局部地区特定基准点和轴线方向定义的坐标系。
本地坐标系通常用于狭小地区的工程测量，如建筑施工和道路规划。
在本地坐标系中，参考点被确定为坐标原点，轴线被定义为参考方向。
本地坐标系的优点是能够提供更准确、更具体的位置描述，但局限于特定地区，无法进行区域范围的位置比较。
我国的大地坐标系
L2 ＝ 215° 59′ 04.338″ 正解 B2 ＝ -30° 29′ 20.9642″
A2 ＝ 290° 32′ 53.388″
S ＝ 14999999.91(m) 反解 A1 ＝ 100° 00′ 00.329″
A2 ＝ 290° 32′ 53.395″
计算实习安排
主要内容：
③ 大地坐标系与高斯平面直角坐标系的换算 （高斯投影正反算公式）(p.234与p.249）
3 、1980国家大地坐标系（1980西安坐标系）
1980国家大地坐标系大陆部分的大地水准面图
4、新1954北京坐标系
新1954北京坐标系是将1980国家大地坐标系采用的 IUGG1975椭球参数换成克拉索夫斯基椭球参数后，在 空间平移后的一种参心大地坐标系，其平移量为1980国 家大地坐标系按（7.35）式解得的定位参数 ΔX0、 ΔY0、 ΔZ0的值反号：
X 新1954 X 1980 Y新1954 Y1980
X Yo
o
Z 新1954 Z1980 Z o
5 、1978地心坐标系
1978（年）地心坐标系是将1954北京坐标系通过地心一 号（《DX－1》）坐标转换参数转换得到的地心坐标系
《DX－1》只有三个平移参数，与1954北京坐标系的关
2 、1954北京坐标系
④ 特点：
1）属参心大地坐标系 2）采用克拉索夫斯基椭球 a=6378245m =1:298.3 3）多点定位 4）εX=εY=εZ=0 5）大地原点在前苏联的普尔科沃 6）高程异常以苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算 值，按我国天文水准路线推算。 7）1954北京坐标系建立后，提供的大地点成果是局部平差结果
a＝6378137m GM＝3.986004418×10-14m3s-2 f＝1/298.257222101 ω＝7.292115×10-5rad s-1 正常椭球与参考椭球一致。
测量常用坐标系统有哪些
测量常用坐标系统有哪些1. 二维坐标系在数学和物理学中，二维坐标系是用来描述平面上的点的一种方法。
它由两条互相垂直的直线，即x轴和y轴组成。
点的位置可以用一个有序数对(x, y)来表示，其中x是点在x轴上的位置，y是点在y轴上的位置。
二维坐标系常见于地图、平面几何、制图等领域。
它可以帮助我们在平面上表示和测量点的位置和距离。
2. 三维坐标系三维坐标系是用来描述空间中的点的一种方法。
它由三个相互垂直的坐标轴，即x轴、y轴和z轴组成。
点的位置可以用一个有序数对(x, y, z)来表示，其中x是点在x轴上的位置，y是点在y轴上的位置，z是点在z轴上的位置。
三维坐标系常见于工程设计、计算机图形学、航空航天等领域。
它可以帮助我们在三维空间中表示和测量点的位置和距离，以及进行三维模型的建模和渲染。
3. 极坐标系极坐标系是一种用极径和极角来表示点的位置的坐标系统。
它由极点、极径和极角三个要素组成。
极点是坐标系的原点，极径是从极点到点的距离，极角是从极径在正半轴上的投影到极半径上的角度。
极坐标系常见于极坐标图、天文学、工程设计等领域。
它可以方便地描述点相对于极点的位置和方向，以及进行柱面坐标的运算。
4. 地理坐标系地理坐标系是用来描述地球表面上点的位置的一种方法。
它使用经度和纬度来表示点的位置。
经度是指点相对于本初子午线的角度，纬度是指点相对于赤道的角度。
地理坐标系常用于地图、卫星导航、地理信息系统等领域。
它可以帮助我们精确定位地球表面上的点，并且进行地理测量和空间分析。
5. 楼层坐标系楼层坐标系是用来描述建筑物内楼层位置的一种方法。
它通常以建筑物的某个参考点或进出口作为原点，并以楼层的高度作为坐标轴。
楼层坐标系常见于建筑设计、室内导航、物流管理等领域。
它可以帮助我们准确标识和定位建筑物内部各个楼层的位置，以及进行室内导航和空间管理。
结论测量常用的坐标系统主要包括二维坐标系、三维坐标系、极坐标系、地理坐标系和楼层坐标系。
我国采用的坐标系
我国采用的坐标系我国采用的坐标系坐标系是描述一个点在空间中位置的一种方法，它由三个主要要素组成：坐标原点、坐标轴和坐标单位。
在地理空间领域中，坐标系非常重要，因为它是地理信息系统(GIS)和地图制作的基础。
我国采用的坐标系是“北京54坐标系”和“WGS84坐标系”，下面就进行详细阐述。
北京54坐标系是1954年在中国北京制订的一种地理坐标系，不仅被广泛应用于我国的地理信息系统、地图制作、测绘、导航等领域，同时在中国的国际交流、合作中也发挥了重要作用。
从北京城市市区的位置出发设置了本初子午线，172°31'14.025''E 经度被定为坐标系原点，北纬39°54'27.4''被定为坐标系的赤道。
该坐标系不仅被用于中国北部和东部地区，而且还在其他国家和地区使用，如朝鲜、蒙古、新加坡等。
由于北京54坐标系在我国测绘、地图制作、导航定位等领域应用广泛，因此它被认为是我国地理信息系统的核心坐标系之一。
WGS84坐标系是全球卫星定位系统（GPS）所用的坐标系，是一个基于大地球椭球体基准的坐标系。
1984年，美国国防部制定了WGS84坐标系，并被美国全球定位系统使用。
随着GPS技术在全球范围内被广泛应用，WGS84坐标系已成为全球标准之一。
与北京54坐标系相比，WGS84坐标系更为精确，其坐标原点是大地中心，它比北京54坐标系更加适用于全球范围内的位置标定。
在实际应用中，北京54坐标系和WGS84坐标系可进行相互转换。
在我国，许多测绘和地图制作机构都支持坐标系的转换。
例如，在建设工程、导航、国土资源调查和管理等领域中，为了能够在不同坐标系之间进行数据互通，需要进行格式、投影、坐标系之间的转换。
这样，无论是在国内还是国际上，都能更加准确地进行地理信息系统数据的处理和应用。
总之，北京54坐标系和WGS84坐标系都是我国在地理信息系统和地图制作领域所采用的坐标系。
常用坐标系统简介
1954年北京坐标系我国1954年完成了北京天文原点的测定工作，建立了1954年北京坐标系。
1954年北京坐标系是原苏联1942年普尔科沃坐标系在我国的延伸，但略有不同，其要点是：✧属参心大地坐标系；✧采用克拉索夫斯基椭球参数（a=6878245m，扁率 = 1：298.3）；✧多点定位；✧εx = εy = εz；；✧大地原点是原苏联的普尔科沃；✧大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准；高程异常是以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为水准起算值，按我国天文水准路线推算出来的；✧1954年北京坐标系建立后，30多年来用它提供的大地点成果是局部平差结果（制作了国家系列比例尺地形图）。
1980年国家大地坐标系由于1954年北京坐标系（简称54坐标系）存在许多缺点和问题，1980年我国建立了新的大地坐标系（简称80坐标系），其要点是：✧属参心大地坐标系；✧采用既含几何参数又含物理参数的四个椭球基本参数。
数值采用1975年国际大地测量学联合会（IUG）第16届大会上的推荐值，其结果是：✧地球长半轴= 6378140m✧地心引力常数x质量 GM = 3.986005×1014m3/s2✧地球重力场二阶带谐数Ｊ２＝1.08263×10–3✧地球自转角速度ω＝7.292115×10–5rad/s。
✧多点定位。
在我国按10×10间隔，均匀选取922个点组成弧度测量方程，按最小解算大地原点起始数据（p41)；✧定向明确。
地球椭球的短轴平行于地球质心指向1968.0地极原点(JYD)的方向，起始大地子午面平行于我国起始天文子午面，ωx ＝ωy ＝ωz ＝0；✧大地原点定在我国中部地区的陕西省泾阳县永乐镇，简称西安原点；✧大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准。
WGS-84地心坐标系统WGS-84是美国国防部研制确定的，其几何定义为：✧原点在地球质心；✧Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向；✧X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道交点；✧Y轴与Z轴，X轴构成右手坐标系。
水平位移及倾斜观测
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部分规范要求
1、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）中对水平位移的相关规 定： 建筑在施工期间需实施水平位移观测的对象：斜坡、基坑及基坑 支护结构、周边环境，有施工需要的； 建筑在使用期间需实施水平位移观测的对象：高层、超高层及高 耸建筑物；当建筑运营对周边环境产生影响时应进行周边环境 的观测；有建筑运营管理需要的； 对位移观测，应取变形允许值的1/10~1/20作为位移量测定中误 差，并根据位移量测定的具体方法计算监测点坐标中误差。 2、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）中对需实施 水平位移监测对象的相关描述：围护墙（边坡）顶部、周边建 筑、周边管线； 3、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中对需实施水平 位移监测对象的相关描述：坡顶；坡顶建、构筑物。
至稳定为止。若在观测期间发现异常或特殊情况，应提高观测 频率。
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目的和意义
1、定位（有挤土效应的工程桩施工时的位置确定）； 2、施工区打桩施工对周围有扰动时； 3、施工区支护对周围有扰动时； 4、施工区取土卸载对周围有潜在扰动时； 5、有潜在的滑移趋势，为安全使用需监控时；
6、根据需要实施地震等模拟试验时（如隔震垫等）；
的敏感位置上能反映其变形特征的测量点。根据变形测量的类 型，可分为沉降监测点和位移监测点。水平位移监测点应选在
建筑的墙角、柱基、及一些重要位置，标志可采用墙上标志。
监测点的监测周期：施工期间，可在建筑每加高2~3层观测1次； 主体结构封顶后，可每1月~2月观测1次。使用期间，可在第一
年观测3次~4次，第二年观测2次~3次，第三年后每年1次，直
变形（《建筑变形测量规范》JGJ 8-2016）：建筑在荷载作用下产 生的形状或位置变化的现象。可分为沉降和位移两大类。 沉降指竖向的变形，包括下沉和上升；而位移为除沉降外其他 变形的统称，包括水平位移、倾斜、挠度、裂缝、收敛变形、风振 变形、日照变形等。 建筑位移观测可根据需要，分别或组合测定建筑主体倾斜、水平位 移、挠度等。