地理坐标系VS大地坐标系

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地理坐标系及我国大地坐标系和高程系

地理坐标系及我国大地坐标系和高程系

地理坐标系及我国大地坐标系和高程系

地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中,对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述:即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

大地控制的主要任务是确定地面点在地球椭球体上的位置。这种位置包括两个方面:一是点在地球椭球面上的平面位置,即经度和纬度;二是确定点到大地水准面的高度,即高程。为此,必须首先了解确定点位的坐标系。

1.地理坐标系

对地球椭球体而言,其围绕旋转的轴叫地轴。地轴的北端称为地球的北极,南端称为南极;过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆,这就是地球的赤道;过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素,即可构成地球椭球面的地理坐标系统(图2-3)。其以本初子午线为基准,向东,向西各分了1800,之东为东经,之西为西经;以赤道为基准,向南、向北各分了900,之北为北纬,之南为南纬。

地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中,对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述:即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

(1)天文经纬度

天文经度在地球上的定义,即本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角;天文纬度在地球上的定义,即为过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。天文经纬度是通过地面天文测量的方法得到的,其以大地水准面和铅垂线为依据,精确的天文测量成果可作为大地测量中定向控制及校核数据之用。

(2)大地经纬度

地面上任意一点的位置,也可以用大地经度L、大地纬度B表示。大地经度是指过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角,大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角(图2-3)。大地经纬度是以地球椭球面和法线为依据,在大地测量中得到广泛采用。

测量中常用的坐标系统

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。

大地坐标系和地理坐标系有什么区别

大地坐标系和地理坐标系有什么区别

大地坐标系和地理坐标系的区别是性质不同,地理坐标系是使用三维球面来定义地球表面位置,以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系,大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基

准面建立起来的坐标系。

地理坐标系定义了地表点位的经纬度,并且根据其所采用的参考椭球体参数还可求得点位的绝

对高程值。大地坐标系是大地测量的基本坐标系,它是大地测量计算,地球形状大小研究和地

图编制等的基础。地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。

WGS-84坐标系与2000大地坐标系的区别

WGS-84坐标系与2000大地坐标系的区别

WGS-84坐标系‎

目录

WGS-84的定义‎:

WGS-84椭球及‎其有关常数‎:

意义:

WGS-84的定义‎:

WGS-84椭球及‎其有关常数‎:

意义:

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WGS-84坐标系‎(World‎Geode‎t ic Syste‎m一198‎4Coord‎i nate‎Syste‎m)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‎B IH (国际时间)1984.O定义的协‎议地球极(CTP)方向,X轴指向B‎I H 1984.0的零子午‎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‎统。

GPS广播‎星历是以W‎G S-84坐标系‎为根据的

编辑本段WGS-84的定义‎:

原点是地球‎的质心,空间直角坐‎标系的Z轴‎指向BIH‎(1984.0)定义的地极‎(CTP)方向,即国际协议‎原点CIO‎,它由IAU‎和IUGG‎共同推荐。X轴指向B‎I H定义的‎零度子午面‎和CTP赤‎道的交点,Y轴和Z,X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17届大‎会测量常数‎推荐值,采用的两个‎常用基本几‎何参数。

WGS-84是修正‎N SWC9‎Z-2参考系的‎原点和尺度‎变化,并旋转其参‎考子午面与‎B IH定义‎的零度子午‎面一致而得‎到的一个新‎参考系,WGS-84坐标系‎的原点在地‎球质心,Z轴指向B‎I H198‎4.0定义的协‎定地球极(CTP)方向,X 轴指向B‎I H198‎4.0的零度子‎午面和CT‎P赤道的交‎点,Y轴和Z、X轴构成右‎手坐标系。它是一个地‎固坐标系。

测量中的常用坐标系及坐标转换概述

测量中的常用坐标系及坐标转换概述


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。
二、测量中的各种坐标系
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。

三、坐标转换
2、不同大地坐标系的换算

பைடு நூலகம்


转换参数:7参数+地球椭球参数(da,df) da为两个椭球的长半轴之差 df为两个椭球的扁率倒数之差 一般,GPS坐标转换有5个参数: dx:WGS84地心坐标与目标椭球地心坐标的 X分量差。 (即 dx= X84 – Xdest) dy:WGS84地心坐标与目标椭球地心坐标的 Y分量差。 (即dy= Y84 – Ydest) dz:WGS84地心坐标与目标椭球地心坐标的 Z分量差。 (即dz = Z84 - Zdest) da:WGS84椭球与目标椭球长半轴之差。 (即 da= A84 - Adest,A为椭球的长半轴) df:WGS84椭球与目标椭球扁率倒数之差。 (即df= 1/f84 - 1/fdest,其中 f为椭球的扁率, f84 = 1/298.257223563) 转换目标坐标为北京54坐标系时, da=-108,df=0.0000005 转换目标坐标为西安80坐标系时,da=-3,df=0.000000008

大地、地心空间直角和球面三种坐标的转换讲解

大地、地心空间直角和球面三种坐标的转换讲解

第一章大地坐标

第一节大地坐标系统

科技名词定义

中文名称:大地坐标系

英文名称:geodetic coordinate system

定义:以参考椭球中心为原点、起始子午面和赤道面为基准

面的地球坐标系。

应用学科:测绘学(一级学科);大地测量学(二级学科)

大地坐标系(geodetic coordinate system)是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。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。大地坐标系亦称为地理坐标系。大地坐标系是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。一个大地坐标系统必须明确定义其三个坐标轴的方向和其中心的位置。通常人们用旋转椭球的短轴与某一规定的起始子午面分别平行干地球某时刻的平均自转轴和相应的真起始子午面来确定坐标轴的方向。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。大地坐标系中点的位置是以其大地坐标表示的,大地坐标均以椭球面的法线来定义。其中,过某点的椭球面法线与椭球赤道面的交角为大地纬度;包含该法线和大地子午面与起始大地子午面的二面角为该点的大地经度;沿法线至椭球面的距离为该点的大地高。大地纬度、大地经度和大地高分别用大写英文字母B、L、H表示。

各种坐标系含义

各种坐标系含义

各种坐标系含义

WGS 84 是常⽤的经纬度的椭球⾯,也是⼀个公开的基准⾯。

正转换:经纬度-->⾼斯投影坐标。

⼤地基准⾯⽤于⾼斯投影,或者⾼斯分带投影,⽆论是54,80,还是wgs84,都有可能。

在不同的基准⾯下,同⼀个点的经纬度不同,投影坐标也不同。

地理坐标⽹(经纬⽹)

为了制作和使⽤地图的⽅便,⾼斯-克吕格投影的地图上绘有两种坐标⽹:地理坐标⽹和直⾓坐标⽹。

在我国1:1万-1:10万地形图上,经纬线只以图廓的形式表现,经纬度数值注记在内图廓的四⾓,在内外图廓间,绘有⿊⽩相间或仅⽤短线表⽰经差、纬差1’的分度带,需要时将对应点相连接,就构成很密的经纬⽹。在1:20万-1:100万地形图上,直接绘出经纬⽹,有时还绘有供加密经纬⽹的加密分割线。纬度注记在东西内外图廓间,经度注记在

南北内外图廓间。

直⾓坐标⽹(⽅⾥⽹)

直⾓坐标⽹是以每⼀投影带的中央经线作为纵轴(X轴),⾚道作为横轴(Y轴)。纵坐标以⾚道我0起算,⾚道以北为正,以南为负。我国位于北半球,纵坐标都是正值。横坐标本应以中央经线为0起算,以东为正,以南为负,但因坐标值有正有负,不便于使⽤,所以⼜规定凡横坐标值均加500公⾥,即等于将纵坐标轴向西移500公⾥。横坐标从此纵轴起算,则都成正值。然后,以公⾥为单位,按相等的间距作平⾏于纵、横轴的若⼲直线,便构成了图⾯上的平⾯直⾓坐标⽹,⼜叫⽅⾥⽹。5

Geographic Coordinate System和Projection Coordinate System的区别和联系:

地理坐标系统(Geographic Coordinate System)

大地、地心空间直角和球面三种坐标的转换

大地、地心空间直角和球面三种坐标的转换

第一章大地坐标

第一节大地坐标系统

科技名词定义

中文名称:大地坐标系

英文名称:geodetic coordinate system

定义:以参考椭球中心为原点、起始子午面和赤道面为基准

面的地球坐标系。

应用学科:测绘学(一级学科);大地测量学(二级学科)

大地坐标系(geodetic coordinate system)是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。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。大地坐标系亦称为地理坐标系。大地坐标系是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。一个大地坐标系统必须明确定义其三个坐标轴的方向和其中心的位置。通常人们用旋转椭球的短轴与某一规定的起始子午面分别平行干地球某时刻的平均自转轴和相应的真起始子午面来确定坐标轴的方向。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。大地坐标系中点的位置是以其大地坐标表示的,大地坐标均以椭球面的法线来定义。其中,过某点的椭球面法线与椭球赤道面的交角为大地纬度;包含该法线和大地子午面与起始大地子午面的二面角为该点的大地经度;沿法线至椭球面的距离为该点的大地高。大地纬度、大地经度和大地高分别用大写英文字母B、L、H表示。

大地坐标系转换

大地坐标系转换

从大地水准面起算的陆地高度,称为绝对高度或海拔。 大地水准面就是由静止海水面并向大陆延伸 与平均海水面相吻合的称为大地水准面

所形成的不规则的封闭曲面。 在这个面上就是不会流动的 它就是重力等位面 ,即物体沿该面运动时 ,重力不做功(如

水 )

地心直角坐标系又称为空间直角坐标系。 如图2、1所示,她以地球的地心 0为坐标原点,XOY

平面在赤道面

上,0X 正向指向格林尼治子午线与赤道的交点

,0Z 轴指向地球北极与地球的极轴重合。该坐标系与地球紧 密结合在一起,随着地球的旋转而旋转。

图2、1地心直角坐标系

2、1、2大地坐标系

从微观上来说,地球并非就是一个圆球体,而就是近似椭圆体,其极半径约为6 357km,赤道半径约为6

378km,相差约21km,地球表面凹凸不平。

为了得到高的定位精度,在定位时必须用与地球最吻合的椭球体来代替地球。这个椭球体就是指所取得椭球

面与大地水准面之间高度差的平方与最小。这个椭球称为参考椭球或基准椭球。大地水准面就是指假想的无潮汐、无温差、无风、无盐的海面。基准椭球面、大地水准面与实际的地形的关系如图2、2所示。在地

球任意一点G的大地水准面高度就是指该点大地水准面与基准椭球面之间的距离。G点的海拔高度就是指

该点实际地形与大地水准面之间的距离。

地球上某点,常用大地坐标或称地理坐标表示,即用经度、纬度与高度表示。大地坐标的基准圈就是赤道。通过英国伦敦的格林尼治天文台的地球子午线称为0经度线,它与赤道的交点就是大地坐标的起算点。地球上一点的经度,就就是以格林尼治子午线与该点子午线间所截的赤道短弧所对的圆心角,常用入表示。经度的计算就是以格林尼治子午线算起,向东与向西都就是0o〜1800。向东称为东经,用E表示;向西称为西经,用W 表示。地球上一点的纬度,就是以赤道为基准,子午线在该点的法线与赤道面的交角为该点的纬度,用©表示。纬线从赤道算起,向北向南都就是0o〜90o。向赤道以北称为北纬,用N表示;向赤道以南称为南纬,用S表示。

地理坐标系VS大地坐标系

地理坐标系VS大地坐标系

地理坐标系VS 大地坐标系地理坐标:为球面坐标。参考平面地是椭球面。坐标单位: 经纬度大地坐标:为平面坐标。参考平面地是水平面坐标单位:米、千米等。

地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。 (投影:将不规则的地球曲面转换为平面)

在ArcGIS 中预定义了两套坐标系:地理坐标系( Geographic coordinate system )投影坐标系( Projected coordinate system ),

1、首先理解地理坐标系 (Geographic coordinate system ),Geographic coordinate system 直译为地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。很明显,Geographic coordinate syst

em 是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作

呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求

我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。具有长半轴,短

半轴,偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940 椭球及其相应参数。

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening (扁率): 298.300000000000010000 然而有了这个椭

地理坐标系、大地坐标系与地图投影与重投影详解

地理坐标系、大地坐标系与地图投影与重投影详解

地理坐标系、大地坐标系与地图投影与重投影详解一、基本概念

首先简单介绍一下地理坐标系、大地坐标系以及地图投影的概念:

•地理坐标系:为球面坐标。参考平面地是椭球面,坐标单位:经纬度;

•投影坐标系:为平面坐标。参考平面地是水平面,坐标单位:米、千米等;

•地理坐标转换到投影坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)

从以上三个概念相应到可以涉及到三个问题:

•地理坐标系的定义,即参考椭球面的标准,地球是一个不规则的球形,因此若用经纬度去定义地球上的位置,一定会对地球做了相应的抽象。

•投影坐标系的定义,在小范围内可以认为大地是平面的,而整体上来说地球是球形的,因此大地坐标对于不同的地区肯定是不一样的。一个坐标系肯定会涉及到坐标原点、坐标轴的位置,这也是大地坐标系需要考虑的问题。

•从地理坐标到投影坐标是将不规则的球面展开为平面的过程,因此也是一个将曲面拉平的过程。从生活经验中可以看出这是一个无法精确处理的问题(例如,在剥桔子的时候,如果不破坏橘子皮是无法从原来的“曲面”展开为平面的),这边涉及到了投影方法的问题

针对上面三个问题,本文将一一介绍。

二、对不规则的抽象——地球空间模型

地球的自然表面是崎岖不平的,在地理课本上我们会看到对地球形状的描述:地球是一个两极稍扁,赤道略鼓的不规则球体。

不难看出在地球的自然状态下其表面并不是连续不断的,高山、悬崖的存在,使得地球表面存在无数的凸起和凹陷,因此,对地球表面的第一层抽象,大地水准面即得到了一个连续、闭合的地球表面。大地水准面的定义是:假设当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的曲面,这就是大地水准面。它是重力等位面。

大地坐标与经纬度转换公式

大地坐标与经纬度转换公式

大地坐标与经纬度转换公式

大地坐标与经纬度转换又称为大地坐标系转换为地理坐标系,是地理仪器测量学中的专业术语,用来描述从某一种坐标系统转换到另一种坐标系统的过程,也可以用来描述地球表面上任何一点在不同坐标系统之间的转换过程。

大地坐标系是指以地球的质心为原点,根据大地测量的基本准则来确定的三轴的一种坐标系统,包括x轴(东西经)y轴(北纬)和z 轴(高程)。而地理坐标系则是以地球赤道为标准,通过经纬度来确定地球上某一点位置的一种坐标系统,两者之间的转换关系可以通过坐标转换公式来体现,如下所示:

λ=arctan((x·cosφ0)/(a·cosφ0·sinφ0−y·sinφ0))

φ=arcsin(((a·sinφ0)2+(cosφ0·y−x·sinφ0)2)1/2/a)

其中λ表示经度,φ表示纬度,x表示东西经,y表示北纬,a 表示地球的半长轴,φ0表示原点的纬度。

因此,大地坐标与经纬度转换公式可以轻松算出任何位置的经纬度坐标。除了以上这种坐标转换公式外,如果我们要使用三维坐标转换公式,则需要知道地形的四个基本参数,包括中央经度、纬度、方位角及倾斜角等参数,使用这些参数可以得到三维坐标的完整描述,从而进一步实现坐标系统之间的转换。

超实用!从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法

超实用!从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法

超实用!从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法

编者按:12月28日,中国地质调查局在京举办2000国家大地坐标系转换工作座谈培训会。会议透露,地质调查领域2000国家大地坐标系升级转换工作已完成,2018年新开设的地质调查项目将全部采用2000国家大地坐标系进行作业。自2018年7月1日起,地质调查项目中的数据采集、管理、应用和服务等将全面采用2000国家大地坐标系。

1.引言

我国曾经采用过1954北京坐标系和1980西安坐标系作为国家大地坐标系, 但是随着科技的进步,特别是GPS技术和新的大地测量技术的发展, 原有两种坐标系都不是基于以地球质量中心为原点的坐标系统, 不能适应新时期国民经济和科学发展的需要。因此, 需要建立以地球质量中心为原点的新型坐标系统, 即地心坐标系统, 以满足我国建设地理空间信息框架以及各个行业的需求。

经过我国科学家多年的努力, 建立了国家地心大地坐标系, 即CGCS2000。2008 年6月,国家测绘局宣布,自2008年7月1日起,中国正式启用2000国家大地坐标系, 并将我国全面启用新坐标系的过渡期定为8~10年。原有基础地理信息4D数据, 采用的坐标框架包括1954北京坐标系、1980西安坐标系, 同时各个地方还采用地方坐标系作为基础地理信息数据的坐标框架。要实现各种成果坐标框架统一到CGCS2000坐标框架下, 需要将原有成果进行坐标转换, 即将原有成果坐标系转换到CGCS2000。

2.CGCS2000坐标系定义方法

地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系, 或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。以地球

大地坐标与平面坐标之间的区别与转换

大地坐标与平面坐标之间的区别与转换

大地坐标与平面坐标之间的区别与转换

下面看几个概念:

1、地球椭球体(Ellipsoid,Spheroid)

2、大地基准面(Geodeticdatum)

3、地理坐标系统(GeographicCoordinateSystem)

4、投影坐标系统(ProjectedCoordinateSystem)

其中,地理坐标系统包含地球椭球体和大地基准面,即3包含1和2;

地球椭球体包含所选椭球的长半轴、短半轴和扁率。

投影坐标系统包含所需的投影方式(常用的投影有高斯-克吕投影GaussKruger简称GK和墨卡托投影Mecator),即东伪偏移量、北伪偏移量、中央子午线、尺度、纬度原点和米单位等。

上面提到的这些信息都是已知的或者包

含在文件中,之所以需要转换参数,是因为大地基准面未知,它包含的信息就是转换参数,有了转换参数才能实行不同坐标系之间的转换。

常用的坐标转换使用的是布尔莎7参数法:

1、DX--X轴偏移量

2、DY--Y轴偏移量

3、DZ--Z轴偏移量

4、WX--X轴旋转角度

5、WY--Y轴旋转角度

6、WZ--Z轴旋转角度

7、K--尺度

其他三参数、四参数等都可以由7参数演变而来。三参数和四参数都不涉及角度旋转问题。

几种常用坐标系统:

1、大地坐标系(ArcGIS里称为地理坐标系),也即常说的经纬度坐标系,表示方法(B,L,H),B=经度,L=纬度,H=海拔

2、空间直角坐标系统,表示方法(X,Y,Z),电子地图很少用这种坐标系统表示

3、平面直角坐标系统,表示方法(X,Y,H)

由于1和3多用于二维电子地图,多用两位来表示坐标,即(B,L)和(X,Y),H可以作为要素的一个属性字段来表示

空间直角坐标系与大地坐标系的区别

空间直角坐标系与大地坐标系的区别

空间直角坐标系与大地坐标系的区别

一、介绍

在地理和测绘学领域,空间直角坐标系和大地坐标系都是常用的坐标

系统。它们在表示和定位地球表面和地下空间位置时起着重要作用。

两者在概念、原理和应用上有着明显的区别,本文将从深度和广度两

个方面对空间直角坐标系和大地坐标系进行全面评估,以便更好地理

解它们的特点和适用范围。

二、概念和原理解析

1. 空间直角坐标系

空间直角坐标系是以直角坐标系为基础的三维坐标系统,其中的位置

点由三个相互垂直的轴表示,分别为X轴、Y轴和Z轴。在空间直角

坐标系中,一个点的位置可由其在三个轴上的投影相对于坐标原点的

距离来确定。这种坐标系统适用于描述和定位地球表面之上的点位,

并被广泛应用于工程测量、地理信息系统等领域。

2. 大地坐标系

大地坐标系是以地球椭球体表面的地理坐标系为基础的三维坐标系统,

其中的位置点由经度、纬度和高程三个参数来表示。在大地坐标系中,经度和纬度确定了地球表面上的一个点的位置,高程则表示该点相对

于平均海平面的垂直高度。这种坐标系统适用于描述和定位地球表面

和地下空间的点位,其精度和稳定性比空间直角坐标系更高。

三、深度分析

1. 空间直角坐标系的特点

在空间直角坐标系中,点的位置由X、Y、Z三个参数表示,可直观地

描述位置之间的相对关系,适用于大规模工程测量和地理信息系统建设。它的数学表达简单明了,易于计算和处理。

2. 大地坐标系的特点

大地坐标系以地球椭球体表面的地理坐标为基础,能够准确描述地球

表面的位置,具有较高的精度和稳定性。其坐标参数经度和纬度可以

准确地表示地理位置,高程参数则可用来描述地形和地势特征。

地理坐标与大地坐标的转换

地理坐标与大地坐标的转换

把文件输出为DXF格式(DXFOUT)

在正式版CAD中打开生成的DXF文件,打印时不会提示版本问题。

打印时无教育版打印戳记

哈哈,问题解决了!

关键词:地图投影,坐标系,TIC点,标准分幅。

前言:MAPGIS是国家科技部和建设部推广的国产GIS软件,是国内优秀GIS平台之一,目前在城市勘测单位使用越来越广泛,很多单位用它来做矢量化、数据编辑、入库的平台。但由于大部分城市勘测单位都是做1:500到1:2000的大比例尺地形图,对投影变换用的比较少,偶尔要用到地方坐标系和国家坐标系的转换,以及换带计算等就觉得非常困难,笔者经过大量的生产实践发现:巧用MAPGIS的投影变换不仅可以轻松解决各种坐标系之间的转换问题,还可以进行坐标展点及高斯坐标的正反算等,下面就对这些问题的参数设置、操作过程进行详细的说明。在具体说明之前,先对几个关键词的含义进行说明。地图投影即按某种数学规则将椭球球面上一点与地图平面上的一点相对应。地图投影的参数有椭球的长半径,短半径,扁率,第一偏心率,第二偏心率。数学规则有等角映射、等面积映射等。我国地图制图普遍采用的是高斯-克吕格(GAUSS-KRUGER)投影,它是一种等角横切椭圆柱投影,该投影以中央经线和赤道投影后为坐标轴,为控制长度变形,一般采取分带投影。我国1:2.5-1:50万的地形图均采用6度分带,1:1万及更大比例尺地形图采用3度分带。

MAPGIS的坐标系为数学坐标系,与投影平面直角坐标系中的X、Y坐标相反,即横坐标为X,纵坐标为Y,未经投影变化之前均为毫米表示。MAPGIS的用户坐标系是指由用户指定的相对二维坐标系,一般与实际地物定位无关;地理坐标系是以经纬度表示的,经度的起点在格林威治,向东为正,纬度自赤道起,向北为正,常用来坐标定位;投影平面直角坐标系是将地球球面投影到平面后所设定的坐标系。我们常说的1954年北京坐标系,1980年西安坐标系均为高斯投影的投影平面直角坐标系,只不过它们采用了不同的椭球参数;北京坐标系使用克拉索夫斯基椭球,西安坐标系采用IAG1975年推荐椭球。

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地理坐标系VS大地坐标系

地理坐标:为球面坐标。参考平面地是椭球面。坐标单位:经纬度大地坐标:为平面坐标。参考平面地是水平面坐标单位:米、千米等。

地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。(投影:将不规则的地球曲面转换为平面)

在ArcGIS中预定义了两套坐标系:地理坐标系(Geographic coordinate system)投影坐标系(Projected coordinate system),

1、首先理解地理坐标系(Geographic coordinate system),Geographic coordinate system直译为

地理坐标系统,是以经纬度为地图的存储单位的。很明显,Geographic coordinate syst

em是球面坐标系统。我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上,如何进行操作

呢?地球是一个不规则的椭球,如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上?这必然要求

我们找到这样的一个椭球体。这样的椭球体具有特点:可以量化计算的。具有长半轴,短

半轴,偏心率。以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening(扁率): 298.300000000000010000

然而有了这个椭球体以后还不够,还需要一个大地基准面将这个椭球定位。在坐标系统描

述中,可以看到有这么一行:

Datum: D_Beijing_1954

表示,大地基准面是D_Beijing_1954。

--------------------------------------------------------------------------------

有了Spheroid和Datum两个基本条件,地理坐标系统便可以使用。完整参数:

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian(起始经度): Greenwich (0.000000000000000000) Datum(大地基准面): D_Beijing_1954

Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

2、接下来便是Projection coordinate system(投影坐标系统),首先看看投影坐

标系统中的一些参数。

Projection: Gauss_Kruger

Parameters:

False_Easting: 500000.000000

False_Northing: 0.000000

Central_Meridian: 117.000000

Scale_Factor: 1.000000

Latitude_Of_Origin: 0.000000

Linear Unit: Meter (1.000000)

Geographic Coordinate System:

Name: GCS_Beijing_1954

Alias:

Abbreviation:

Remarks:

Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)

Prime Meridian: Greenwich (0.000000000000000000)

Datum: D_Beijing_1954

Spheroid: Krasovsky_1940

Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000

Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000

Inverse Flattening: 298.300000000000010000

从参数中可以看出,每一个投影坐标系统都必定会有Geographic Coordinate System。

投影坐标系统,实质上便是平面坐标系统,其地图单位通常为米。那么为什么投影坐标系统中要存在坐标系统的参数呢?

这时候,又要说明一下投影的意义:将球面坐标转化为平面坐标的过程便称为投影。

好了,投影的条件就出来了:

a、球面坐标

b、转化过程(也就是算法)

也就是说,要得到投影坐标就必须得有一个“拿来”投影的球面坐标,然后才能使用算法

去投影!

即每一个投影坐标系统都必须要求有Geographic Coordinate System参数。

关于北京54和西安80是我们使用最多的坐标系

先简单介绍高斯-克吕格投影的基本知识,了解就直接跳过,我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影,其通常是按6度和3度分带投影,1:2.5万-1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。具体分带法是:6度分带从本初子午线开始,按经差6度为一个投影带自西向东划分,全球共分

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