常见坐标系介绍
坐标规律知识点归纳总结
坐标规律知识点归纳总结一、坐标系的基本概念1. 坐标系的定义坐标系是用来描述位置的一种数学工具，它由一组垂直的线和一组水平的线组成，用来表示平面上点的位置。
2. 直角坐标系直角坐标系是最常见的坐标系，由x轴和y轴组成，它把平面分成四个象限，分别用罗马数字I、II、III、IV来表示。
点的位置由其与x轴和y轴的交点，即坐标来表示。
3. 极坐标系极坐标系是由极轴和极径组成的坐标系，其中极轴是固定的，极径的长度和方向来描述点的位置。
二、坐标的表示和转化1. 点的坐标表示在直角坐标系中，点的坐标用一个有序对(x, y)表示，其中x是横坐标，y是纵坐标。
在极坐标系中，点的坐标用一个有序对(r, θ)表示，其中r是极径，θ是极角。
2. 坐标的转化在直角坐标系和极坐标系之间可以相互转化，利用三角函数可以实现坐标的转化。
三、坐标系中的位置关系1. 同一直线上的点的坐标关系若在直角坐标系中两点的坐标分别为(x₁, y₁)和(x₂, y₂)，则这两点在同一直线上，当且仅当$\frac{{y - y₁}}{{x₂ - x₁}} = \frac{{y₂ - y₁}}{{x₂ - x₁}}$成立。
2. 点的对称性点关于x轴对称的点的坐标为(x, -y)，关于y轴对称的点的坐标为(-x, y)，关于原点对称的点的坐标为(-x, -y)。
3. 点到直线的距离点(x, y)到直线Ax + By + C = 0的距离为$\frac{{|Ax + By + C|}}{{\sqrt{A^2 + B^2}}}$。
四、坐标系中的图形1. 直线的方程在直角坐标系中，一般式直线方程为Ax + By + C = 0；斜截式直线方程为y = kx + b，其中k为斜率，b为截距。
2. 圆的方程圆的方程为$(x - h)^2 + (y - k)^2 = r^2$，其中(h, k)为圆心坐标，r为半径。
3. 椭圆、双曲线、抛物线的方程椭圆的方程为$\frac{{(x - h)^2}}{{a^2}} + \frac{{(y - k)^2}}{{b^2}} = 1$，双曲线的方程为$\frac{{(x - h)^2}}{{a^2}} - \frac{{(y - k)^2}}{{b^2}} = 1$，抛物线的方程为$y = ax^2 + bx+ c$。
常见的坐标系方面的常识
根据投影变形性质可以将地图投影分为三类：等角投影、等积投影、任意投影。根据投影面的不同可以将其分为：圆锥投影、圆柱投影及方位投影。根据投影面和地球椭球体的位置关系可将其分为：正轴投影、横轴投影、斜轴投影。（如下图）
投影坐标系统由地图投影方式、投影参数、坐标单位和地理坐标系组成。SuperMap 桌面产品中提供了大量预定义的投影系统，用户可以直接使用；此外，用户还可以根据需要定制自己的投影系统。
伪投影包括伪方位投影、伪圆柱投影和伪圆锥投影。
伪方位投影是在方位投影的基础上，根据某些条件改变经线形状而成的。这类投影的纬线形状与圆柱投影类似，即纬线为同心圆，但经线则不同，除中央经线为直线外，其余的经线均为对称于中央经线的曲线，且相交于纬线的共同圆心。
伪圆柱投影，是在圆柱投影的基础上，根据某些条件改变经线形状而成的。这类投影的纬线形状与圆柱投影类似，即纬线为平行直线，但经线则不同，除中央经线为直线外，其余的经线均为对称于中央经线的曲线。伪圆柱投影经线的形状可以为任意曲线，但通常选择为正弦曲线和椭圆曲线。按变形性质，伪圆柱投影没有等角投影，因为这种投影经纬线不正交，只有等积投影和任意投影。伪圆柱投影主要应用于小比例尺地图，特别是世界地图中应用较多。
注：在讨论地图投影时，通常还涉及到坐标系问题。这二者有时可以交换使用，但它们的意义并不同。所谓坐标系是指供用户解读对象定位坐标的一组参数。投影是其中之一，因此投影只是坐标系的一部分。在SuperMap 桌面产品的地图投影设置中，用户所选择的不仅仅是一种投影信息，而是在选择一个坐标系。
5 伪投影
2 地球椭球体
地球的自然表面是一个不规则的曲面，但是从总体形状来看，地表的起伏高差相对于地球的半径是相当微小的，因此人们可以用旋转椭球体来模拟地球的形状。这个椭球体我们称之为地球椭球体。通常情况下，人们习惯用地球的长轴和地球的扁率来描述地球椭球体。地球的扁率（f）描述地球的圆扁程度，其值为地球的长轴（a）与短轴（b）之差与长轴的比，值越大，地球越扁，值越小，地球越圆。地球扁率公式：
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍
测绘技术中常见的地理坐标系统介绍地理坐标系统是测绘技术中非常重要的一部分。
它是一种将地球上的点映射到一个平面坐标系上的方法。
在测绘和地理信息系统领域，地理坐标系统被广泛应用于地图制作、空间分析和导航等方面。
本文将介绍几种常见的地理坐标系统。
一、经纬度坐标系统经纬度坐标系统是最常见的地理坐标系统之一。
它使用两个角度值表示地球上的点的位置，即纬度和经度。
纬度是指距离地球赤道的角度，以北纬和南纬来表示。
经度是指距离本初子午线（格林威治子午线）的角度，以东经和西经来表示。
经纬度坐标系统是国际通用的地理坐标系统，在全球范围内都能使用。
二、UTM坐标系统UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统是一种常用的平面坐标系统。
它将地球表面划分成60个纵向带和8个横向带，每个带的宽度为6度。
UTM坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与经纬度坐标系统相比，UTM坐标系统更适合局部区域的测量和制图。
因为UTM坐标系统采用了投影转换，可以提供更准确的距离和面积测量结果。
三、高斯-克吕格坐标系统高斯-克吕格坐标系统是一种常用的平面坐标系统，特别适用于大范围的测量和制图。
它将地球表面划分成若干个投影带，每个带都采用高斯投影。
高斯-克吕格坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与UTM坐标系统相似，但其投影方式略有不同。
高斯-克吕格坐标系统在国内地理测绘工程中广泛使用。
四、Web墨卡托投影Web墨卡托投影是一种常用的平面坐标系统，特别适用于Web地图应用。
Web墨卡托投影使用墨卡托投影的方式将地球表面划分为矩形网格，并将每个网格点映射为二维网格坐标。
Web墨卡托投影在地理信息系统和在线地图服务中得到广泛应用，能够提供快速的地图加载和高效的空间分析。
总结起来，地理坐标系统在测绘技术中具有重要的地位和意义。
无论是经纬度坐标系统、UTM坐标系统、高斯-克吕格坐标系统还是Web墨卡托投影，它们都为我们提供了不同的方式来表示地球上的点的位置。
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。
工程测量坐标系有哪几种类型
工程测量坐标系有哪几种类型引言在工程测量中，坐标系是非常重要的概念，它是用来描述空间点位置的系统。
工程测量坐标系根据测量需求和方法的不同，可以分为多种类型。
在本文中，将介绍几种常见的工程测量坐标系类型，并对其特点和应用进行简要说明。
一、笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最常见和最基础的坐标系之一。
它以直角坐标系形式存在，并用三个相互垂直的轴线来描述空间中任意一个点的位置。
这三个轴线分别是X轴、Y轴和Z轴，通过它们可以确定一个点在三维空间中的位置。
笛卡尔坐标系的特点是坐标值直观、计算简单，广泛应用于工程测量、构图、建筑设计等领域。
二、极坐标系极坐标系是一种使用极径和极角两个参数来表示平面上点的位置的坐标系。
极径表示点与坐标原点的距离，极角表示点与一个固定方向之间的夹角。
极坐标系在工程测量中常用于描述极向天卫星信号的接收角度、地表上某点的方向等，具有一定的实际应用价值。
三、偏心坐标系偏心坐标系是以某一物体的几何中心作为基准点，确定其他点的位置的坐标系。
偏心坐标系的特点是将物体的形状和尺寸完全考虑进坐标系中，适用于描述复杂结构物的形变、变形等工程测量场景。
四、大地坐标系大地坐标系是一种描述地球上点位置的坐标系。
由于地球不是完全规则的椭球体，将地球表面映射为平面存在一定的误差，因此需要采用大地坐标系来纠正这些误差。
大地坐标系以经度、纬度和高程来表示点的位置，广泛应用于地理信息系统(GIS)、测绘等领域。
五、本地坐标系本地坐标系是基于某一特定点或特定地标作为坐标原点，建立的局部坐标系。
本地坐标系在工程测量中常用于局部控制点的测量和定位，可以有效减小误差和提高精度。
结论在工程测量中，根据测量需求和方法的不同，可以采用不同类型的坐标系。
笛卡尔坐标系是最基础和常用的坐标系，用于描述三维空间中点的位置。
极坐标系适用于描述平面上点的位置和方向。
偏心坐标系适用于描述复杂结构物的变形和形变。
大地坐标系用于描述地球上点的位置，纠正映射误差。
测绘技术中常见的坐标系统介绍
测绘技术中常见的坐标系统介绍在测绘领域中，坐标系统是一个非常关键的概念。
它的作用在于将地球上的点与数学上的坐标相对应，从而达到精确定位的目的。
在这篇文章中，我们将介绍一些常见的测绘坐标系统，以及它们的特点和应用。
1. WGS84（World Geodetic System 1984）WGS84是目前最常用的大地坐标系，被广泛应用于全球卫星导航系统（GNSS）定位和测绘工作中。
它以椭球体模型为基础，在全球范围内提供标准的经纬度坐标，适用于测量地球上各个点的位置。
WGS84的优势在于精度高且覆盖范围广，但受到地球形状和重力畸变的影响，在极地地区精度会有所下降。
2. UTM（Universal Transverse Mercator）UTM是全球通用的投影坐标系统，适用于局部地理区域的测量和绘制。
它将地球表面划分为若干个投影带，每个带都采用了横轴墨卡托投影，从而保证了在该投影带内的点的坐标精度。
UTM坐标以东西向的X坐标和南北向的Y坐标表示，单位为米。
UTM的优点在于能够提供良好的尺度和精度，适合于大规模的测绘工程。
3. 地方坐标系统地方坐标系统又称为本地坐标系统，主要用于小范围的地理测量和地方性的工程项目。
它基于特定的数学模型和局部控制点，将区域内的点与局部坐标相对应。
地方坐标系统在城市规划、建筑工程和地下管线布局中特别有用。
由于地方坐标系统的参考基准点是局部控制点，所以在不同地区之间无法直接进行坐标的转换。
4. 坐标系统转换在实际测绘工作中，经常需要将不同的坐标系统进行转换。
这样可以实现不同数据源之间的协调，并提高测绘成果的准确性和一致性。
常用的坐标系统转换方法包括参数法、大地转换法和仿射变换法。
通过这些方法，可以将不同的坐标系统之间的坐标进行精确定位。
总结：坐标系统在测绘技术中起到了至关重要的作用，它能够帮助我们在地球表面实现精确的定位。
在实际应用中，我们常见的测绘坐标系统包括WGS84、UTM和地方坐标系统。
空间坐标系分类
空间坐标系分类1. 引言空间坐标系是用来描述和定位物体在空间中位置的数学系统。
它是地理信息系统（GIS）、遥感、导航和测量等领域的基础概念。
在实际应用中，不同的任务需要使用不同类型的空间坐标系。
本文将介绍常见的空间坐标系分类，包括地心坐标系、大地坐标系和投影坐标系。
2. 地心坐标系地心坐标系是以地球为参考对象建立的一种三维坐标系统。
它将地球看作一个理想化的球体，并以地球质心为原点建立直角坐标系。
地心坐标系通常用于天文学、大地测量和卫星导航等领域。
2.1 地心惯性坐标系在地心惯性坐标系中，以地球质心为原点，建立一个固定于宇宙空间的直角坐标系统。
该坐标系统不随时间变化，适用于天体力学研究和卫星轨道计算。
2.2 地心测量坐标系地心测量坐标系是以地球质心为原点，建立一个固定于地球的直角坐标系统。
该坐标系统考虑了地球的形状和重力场的影响，适用于大地测量和地球物理研究。
3. 大地坐标系大地坐标系是以地球表面为参考对象建立的一种三维坐标系统。
它是基于地球椭球体模型和大地测量学原理建立的，用于描述地理位置和测量数据。
3.1 大地水准面大地水准面是一个近似于海平面的参考面，在大部分应用中被作为零高程基准。
在大地水准面上，可以通过经纬度和高程来确定一个点在大地坐标系中的位置。
3.2 大地椭球体模型大地椭球体模型是对地球形状进行近似描述的数学模型。
常用的大地椭球体模型有WGS84、GRS80等，它们通过半长轴、扁率等参数来定义椭球体的形状。
3.3 大地水平坐标系大地水平坐标系使用经度和纬度来表示一个点在水平方向上的位置。
经度表示东西方向上的偏移，纬度表示南北方向上的偏移。
常见的大地水平坐标系有经纬度坐标和UTM坐标。
3.4 大地垂直坐标系大地垂直坐标系使用高程来表示一个点在垂直方向上的位置。
常见的大地垂直坐标系有正高程、椭球高和大地水准面高等。
4. 投影坐标系投影坐标系是将三维空间投影到二维平面上的一种数学变换。
它是为了解决地球表面在平面上展示时产生的形状变形、距离失真等问题而设计的。
坐标系的概念
坐标系的概念坐标系是数学中常用的一种工具，用于描述和表示空间中的点的位置。
它是通过一组数值，将点与参考系之间建立起一种对应关系。
在几何学、物理学、工程学和计算机科学等领域，坐标系被广泛应用。
本文将介绍坐标系的概念、种类以及使用方法。
一、坐标系的概念坐标系是一种描述空间中点位置的方式。
它以参考对象为基准，选取几个互相垂直的线作为参照，通过在这些线上标注数值，来表示点的位置。
一般来说，坐标系由原点和坐标轴组成。
原点是参考对象上的一个点，用于确定坐标轴的位置。
坐标轴是以原点为中心的直线，垂直交叉形成的一组直角线。
二、坐标系的种类1. 二维直角坐标系（笛卡尔坐标系）二维直角坐标系是最常见的坐标系。
它有两个相互垂直的坐标轴，分别是x轴和y轴。
x轴是水平方向的坐标轴，y轴是垂直方向的坐标轴。
坐标系中的点可以通过两个数值（x，y）来表示，即横坐标和纵坐标。
2. 三维直角坐标系三维直角坐标系是在二维直角坐标系的基础上加上了一条垂直于xy 平面的z轴。
该坐标轴与xy平面相交于原点。
在三维直角坐标系中，点的位置需要通过三个数值（x，y，z）来确定。
3. 极坐标系极坐标系是一种使用极径和极角来表示点的位置的坐标系。
它将点的位置与参考点（原点）的距离和与参考方向的角度联系起来。
极径表示点到原点的距离，极角表示与参考方向的夹角。
极坐标系适用于描述圆形和对称图形。
三、坐标系的使用方法1. 确定坐标系类型在使用坐标系之前，需要确定所使用的坐标系类型，根据实际情况选择二维直角坐标系、三维直角坐标系或极坐标系。
2. 标注坐标轴在坐标系中，需要标注坐标轴。
一般来说，x轴通常水平方向，y 轴通常垂直方向。
对于三维直角坐标系，还需要添加垂直于xy平面的z轴。
3. 确定原点在坐标系中，需要确定原点的位置。
原点是坐标轴的交点，通常作为参考对象的起点。
4. 描述点的位置使用坐标系时，需要通过数值来描述点的位置。
在二维直角坐标系中，点的位置通过横坐标和纵坐标来表示。
我国三大坐标系
我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）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。
1954年北京坐标系的历史：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IAG 75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（World Geodetic 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。
理解坐标系与坐标表示方法
理解坐标系与坐标表示方法坐标系和坐标表示方法是数学中的重要概念，被广泛应用于几何学、物理学、计算机科学等领域。
它们为我们提供了一种简洁而准确的方式来描述和定位空间中的点、图形和对象。
本文将介绍坐标系和坐标表示方法的基本概念、使用场景以及相关的数学知识。
一、坐标系的概念坐标系是一个用于描述和定位空间中点的系统。
它由两个或多个相互垂直的坐标轴组成，每个坐标轴上的点都与一个实数值相关联。
常见的坐标系有直角坐标系、极坐标系和球坐标系等。
其中，直角坐标系是最常用的坐标系，也是我们在日常生活中最为熟悉的坐标系。
二、直角坐标系直角坐标系是由两个相互垂直的坐标轴组成的。
这两个坐标轴通常被称为x轴和y轴，它们的交点被称为原点O。
在直角坐标系中，每个点都可以用一个有序数对(x, y)来表示，其中x是点在x轴上的坐标，y是点在y轴上的坐标。
x轴和y轴的正方向可以根据具体情况来确定。
三、坐标表示方法在直角坐标系中，我们可以使用不同的方式来表示点的坐标。
常见的表示方法有：点坐标、向量坐标和极坐标。
1. 点坐标表示点坐标表示是最为常见和直观的表示方法。
对于一个点P，我们可以用一个有序数对(x, y)来表示它的坐标。
例如，点P的坐标为(2, 3)，表示该点在x轴上的坐标是2，在y轴上的坐标是3。
2. 向量坐标表示向量坐标表示是一种将点坐标表示为从原点O指向点P的向量的方法。
向量的起点在原点O，终点在点P。
向量坐标表示通常用尖括号< , >来表示。
例如，点P的坐标可以表示为向量<2, 3>。
3. 极坐标表示极坐标表示是一种将点坐标表示为极径和极角的方法。
在极坐标系中，点的坐标由两个值(r, θ)来表示，其中r是点到原点O的距离，θ是点与x轴的夹角。
极径r通常为非负数，极角θ通常用弧度制表示。
四、坐标系的应用场景坐标系和坐标表示方法在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 几何学：在几何学中，坐标系和坐标表示方法被用来描述和计算点、线、面的位置和性质。
工程测量坐标系有哪几种类型的
工程测量坐标系有哪几种类型的工程测量是一项重要的工作，它为建设工程的规划、设计和施工提供了精确的参考。
在工程测量中，坐标系是一个基础概念，用于确定和描述测量点的位置。
工程测量坐标系可以分为以下几种类型：1. 直角坐标系直角坐标系是最常见也是最简单的坐标系之一。
它由三个相互垂直的坐标轴构成，通常标记为X、Y和Z轴。
其中，X轴为东向，Y轴为北向，Z轴为垂直向上。
直角坐标系中，坐标点的位置可以通过一个三元组 (X, Y, Z) 来表示。
这种坐标系经常用于测绘、土地规划和建筑设计等领域。
2. 球坐标系球坐标系是以一个固定点为中心，以两个夹角和一个距离来确定坐标点位置的坐标系。
其中，两个夹角分别是极角和方位角，用于确定坐标点与参考点之间的方向；距离则表示坐标点与参考点的距离。
球坐标系在天文学、地理学和航海导航等领域中广泛使用。
3. 极坐标系极坐标系也是一种常见的坐标系。
它以一个中心点和一个夹角来描述坐标点的位置，夹角通常以度数表示。
坐标点的位置可以通过一个二元组(r, θ) 来表示，其中 r 表示极径，即坐标点与中心点的距离；θ表示极角，即坐标点与参考方向之间的夹角。
极坐标系适用于极坐标图和天线方向定位等领域。
4. 地心坐标系地心坐标系是一种以地球质心作为坐标原点的坐标系。
它通常使用径向距离、纬度和经度来确定坐标点的位置。
地心坐标系是地震学、大地测量和导航定位等领域中常用的坐标系。
5. 大地坐标系大地坐标系是一种用于描述地球表面点位置的坐标系统。
它以地球旋转轴为Z 轴，以经过地球表面某一点的子午线为Y轴，以与Y轴和Z轴垂直的方向为X轴，构成一个直角坐标系。
大地坐标系常用于测量和定位工程中。
6. 平面直角坐标系平面直角坐标系是一种二维坐标系，用于在平面上描述点的位置。
它由两个相互垂直的坐标轴构成，通常标记为X和Y轴。
平面直角坐标系经常在测绘、制图和建筑工程等领域中使用。
以上是工程测量中常见的几种坐标系类型。
我国三大坐标系讲解
我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）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。
1954年北京坐标系的历史：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IAG 75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（World Geodetic 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。
测量坐标系有哪几种各有什么特点
测量坐标系有哪几种各有什么特点在测量和工程领域中，坐标系是一种重要的工具，用于描述和定位物体或位置。
不同类型的测量任务需要使用不同的坐标系来满足特定的要求。
在本文中，将介绍常见的测量坐标系以及它们各自的特点。
1. 直角坐标系直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最常见和常用的坐标系之一。
它由两条互相垂直的直线（通常称为水平轴和垂直轴）构成。
这两条直线的交点被定义为原点。
直角坐标系可以用来描述一个平面内的点的位置。
特点：•简单直观：直角坐标系简单易懂，容易理解和使用。
•精确度高：通过坐标数值的精确表示，可以实现高精度的测量和定位。
•适应性广：直角坐标系适用于描述平面内的点的位置和测量，可以应用于各种不同的工程和科学领域。
2. 极坐标系极坐标系是一种使用角度和距离来描述点位置的坐标系。
它由一个固定点（称为极点）和一根从极点出发的射线（称为极轴）构成。
点的位置通过角度和距离来确定。
特点：•简洁表示：极坐标系通过极角和极径来描述点的位置，更加简洁明了。
•适用于特定情况：极坐标系适用于对对称性物体或旋转对称性物体的测量和描述。
•存在坐标歧义：由于存在极角的周期性，同一个点可能有多个不同的表示方式。
3. 三维坐标系三维坐标系是在直角坐标系的基础上发展而来的一种扩展。
它在二维坐标系的基础上增加了垂直于平面的第三个轴，形成一个立体空间坐标系。
特点：•表达空间位置：三维坐标系可以描述物体或点在三维空间中的位置，具有更丰富的信息。
•适应性广：三维坐标系广泛应用于地理测量、计算机图形学、机器人导航等领域。
•数据量大：相对于二维坐标系，三维坐标系需要更多的数据来描述点的位置。
4. 地理坐标系地理坐标系是一种用于描述地球上地理位置的坐标系，也称为大地坐标系。
地理坐标系通常使用经度和纬度来表示位置。
特点：•地球参考：地理坐标系基于地球参考椭球（如WGS84）来描述地球表面的位置。
•全球通用：地理坐标系被广泛应用于地理信息系统、导航系统和地图制作等各个领域。
测量的坐标系有哪几类
测量的坐标系有哪几类在各种工程领域中，测量坐标系是一种重要的工具，用于确定和描述空间中点的位置。
在测量中，不同的坐标系适用于不同的情况和需求。
本文将介绍几种常见的测量坐标系。
1. 直角坐标系直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最常见和最基本的坐标系之一。
它由两条相互垂直的坐标轴组成，通常表示为X轴和Y轴。
在直角坐标系中，任何点都可以使用两个数值表示，分别为X坐标和Y坐标。
这种坐标系适合描述平面上的点的位置和方向。
使用直角坐标系进行测量时，可以通过在X轴和Y轴上测量距离来确定点的位置。
例如，在建筑工程中，可以使用直角坐标系确定建筑物的平面布局和尺寸。
2. 极坐标系极坐标系是一种描述点在平面上位置的坐标系统，相比于直角坐标系，它更适用于描述点相对于特定起点的距离和角度。
极坐标系由两个值组成：极径和极角。
极径表示点与坐标原点之间的距离，以正数表示。
极角表示点相对于参考方向（通常为正X轴）的顺时针方向的角度。
对于极坐标系，同一个点可以有多种不同的表示方法。
极坐标系在测量中常用于描述点的极坐标位置，特别适用于圆形、螺旋等几何形状和极坐标转换问题。
例如，在航海中，可以使用极坐标系表示船只相对于固定起点的方位。
3. 球坐标系球坐标系是一种三维坐标系，用于描述点在球体上的位置。
它由三个值组成：极径、极角和方位角。
极径表示点与坐标原点之间的距离，以正数表示。
极角表示点相对于参考方向（通常为正Z轴）的角度，范围为0到180度。
方位角表示点在水平面上与参考方向（通常为正X轴）之间的角度，范围为0到360度。
球坐标系在测量中常用于描述球体上的点的位置，特别适用于球面几何和球面坐标转换问题。
例如，在天文学中，球坐标系被广泛用于描述星体的位置和方向。
4. 柱坐标系柱坐标系是一种三维坐标系，用于描述点在柱面上的位置。
它由三个值组成：极径、极角和高度。
极径表示点与柱面轴线之间的距离，以正数表示。
极角表示点相对于起始方向（通常为正X轴）的角度，范围为0到360度。
常见坐标系
常见坐标系
常见的坐标系有：
1. 直角坐标系：也称笛卡尔坐标系，由两个相交的数轴组成，其中一个表示横坐标，另一个表示纵坐标，常用于平面直角坐标系和空间直角坐标系。
2. 柱面坐标系：由一个平面直角坐标系和一个竖直轴构成，其中一个数轴表示距离，另一个数轴表示角度，常用于描述圆柱体中的三维坐标。
3. 极坐标系：由一个原点和一个与原点相交的径线组成，一个数轴表示径向距离，另一个数轴表示极角，常用于描述圆形或极坐标线中的二维坐标。
4. 球面坐标系：由一个球心和一组垂直于球心的经线和纬线组成，其中一个数轴表示距离，一个数轴表示极角，另一个数轴表示方位角，常用于描述球体中的三维坐标。
以上几种常见的坐标系在各自的领域中都有广泛的应用。
常见坐标系坐标 位数 -回复
常见坐标系坐标位数-回复“常见坐标系坐标位数”的主题涵盖了常见的几种坐标系以及它们的坐标位数，本文将逐步解答该主题。
第一段：引言（100-150字）坐标系是我们平常生活中经常遇到的概念，将物体的位置用数学的方式表示出来，准确而清晰。
常见的坐标系有直角坐标系、极坐标系和球坐标系等。
文章将依次介绍这些坐标系的特点及其坐标位数。
第二段：直角坐标系（250-300字）直角坐标系是平面几何中最常用的坐标系，也是最容易理解的一种。
它由x轴和y轴组成，通过确定一个点与这两条坐标轴的交点来确定该点的位置。
例如，点（2,3）表示x轴上走2个单位，y轴上走3个单位，所得到的点的坐标。
在直角坐标系中，坐标表示的位数由坐标轴上的刻度决定。
如果刻度为个位数，那么坐标位数为一位，如果刻度为十位数，坐标位数为两位，以此类推。
在实际应用中，具体的坐标位数取决于所涉及问题的精度要求。
第三段：极坐标系（250-300字）极坐标系通过与一个定点的距离和与一个固定线的角度来表示该点的位置。
极坐标系常用于描述圆形和对称的图形。
在极坐标系中，一个点的坐标由距离和角度的组合表示。
例如，（3,π/4）表示从原点出发，向右上方（逆时针旋转）偏移π/4个单位角度，以3个单位长度到达的位置。
而极坐标系的坐标位数由两部分组成，距离的位数与长度单位相关，角度的位数与角度单位相关。
具体的坐标位数也取决于所涉及问题的精度要求。
第四段：球坐标系（250-300字）球坐标系常用于描述物体在三维空间中的位置。
它由一个原点、两条垂直的线和一个弧组成。
球坐标系的坐标分别是距离原点的距离、与一个固定线的倾角和与固定平面的角度。
例如，（2,π/4,π/2）表示从原点出发，通过与一个固定线倾斜π/4个单位角度，在固定平面上旋转π/2个单位角度后，走过2个单位长度的位置。
与其他坐标系不同的是，球坐标系的坐标位数取决于各个部分的刻度，即距离的位数，倾角的位数和旋转角度的位数。
怎么看出坐标用的是什么坐标系
怎么看出坐标用的是什么坐标系坐标系是数学中常用的工具，用于描述空间中的点的位置。
在实际应用中，常常会遇到各种不同的坐标系。
那么，我们如何判断一个坐标使用的是哪种坐标系呢？下面将介绍几种常见的坐标系及其特征，供读者参考。
1. 笛卡尔坐标系（Cartesian Coordinates）笛卡尔坐标系是最常见的坐标系之一，也是我们最为熟悉的。
在笛卡尔坐标系中，空间被划分为一个个正交的坐标轴，通常称为x、y、z轴。
坐标点表示为(x, y, z)，其中x表示点在x轴上的位置，y表示点在y轴上的位置，z表示点在z轴上的位置。
在二维笛卡尔坐标系中，只有x轴和y轴。
示例：在笛卡尔坐标系中，一个点的坐标为(3, 4)。
这意味着该点位于x轴上的3个单位和y轴上的4个单位。
2. 极坐标系（Polar Coordinates）极坐标系是另一种常见的坐标系，它使用一个点与原点的距离（ρ）和该点与正x轴之间的夹角（θ）来表示点的位置。
极坐标系与笛卡尔坐标系之间存在一定的关系，可以通过转换公式相互转换。
示例：在极坐标系中，一个点的坐标为(5, 60°)。
这意味着该点与原点的距离为5个单位，与正x轴之间的夹角为60度。
3. 正投影坐标系（Orthographic Projection Coordinates）在工程制图和计算机图形学中，常使用正投影坐标系。
正投影坐标系将物体沿平行于观察线的方向投影到平面上，通常我们常见的二维平面图就是使用正投影坐标系表示的。
示例：在正投影坐标系中，一个点的坐标为(3, 2)。
这意味着该点在一个平面上的x轴上的位置为3个单位，在y轴上的位置为2个单位。
4. 地理坐标系（Geographic Coordinates）地理坐标系在地理学和导航等领域中非常常见，用于描述地球上的点的位置。
地理坐标系通常使用经度和纬度来表示位置。
示例：在地理坐标系中，一个点的坐标表示为(40.7128° N, 74.0060° W)。
坐标系和坐标点认识坐标系和坐标点的概念和表示方法
坐标系和坐标点认识坐标系和坐标点的概念和表示方法在数学和几何学中，坐标系和坐标点是十分重要的概念和表示方法。
它们帮助我们描述和定位任意点或物体在空间中的位置。
本文将详细介绍坐标系和坐标点的概念、表示方法以及其在实际应用中的重要性。
一、坐标系的概念和表示方法1. 坐标系的定义坐标系是一种用于描述和标记空间中点或物体位置的系统。
它由坐标轴、坐标原点和单位长度组成。
根据需求和使用场景的不同，常见的坐标系有直角坐标系和极坐标系。
2. 直角坐标系直角坐标系是最常用的坐标系之一。
它由两个垂直的坐标轴（通常是x轴和y轴）和一个坐标原点组成。
坐标原点是坐标系的起点，坐标轴则是负无穷到正无穷的一条直线。
在直角坐标系中，每个点的位置可以由它在x轴和y轴上的坐标值唯一确定。
3. 极坐标系极坐标系则是另一种常见的坐标系。
它由一个原点、一个极轴和一个角度构成。
在极坐标系中，每个点的位置可以由它与极轴的距离（称为极径）和与极轴的夹角（称为极角）唯一确定。
与直角坐标系相比，极坐标系在描述圆形或对称图形时更为方便。
二、坐标点的概念和表示方法1. 坐标点的定义坐标点是指在坐标系中确定的一个点的位置。
它通过一组数值来描述，这组数值就是坐标。
在直角坐标系中，通常用一个有序数对 (x, y)来表示一个点的位置，其中x表示在x轴上的位置，y表示在y轴上的位置。
在极坐标系中，则用一个有序数对(r, θ) 来表示一个点的位置，其中r表示距离极轴的距离，θ表示与极轴的夹角。
2. 表示方法示例以直角坐标系为例，假设某点的坐标为 (2, 3)，表示这个点在x轴上的位置是2，在y轴上的位置是3。
同理，在极坐标系中，若某点的坐标为(4, 45°)，表示这个点与极轴的距离为4，与极轴的夹角为45度。
三、坐标系和坐标点的应用1. 几何学中的应用在几何学中，坐标系和坐标点的应用广泛。
通过使用坐标系和坐标点，我们可以精确地描述和计算线段、角度、曲线等几何对象的属性和特征，进而解决各种几何问题。
广义正交坐标系
广义正交坐标系
广义正交坐标系（Generalized orthogonal coordinate system）是指一种坐标系，其中坐标轴相互垂直且坐标线之间的夹角保持恒定。
在三维空间中，常见的广义正交坐标系包括直角坐标系、柱坐标系和球坐标系。
1. 直角坐标系：直角坐标系是最常见的广义正交坐标系，也叫笛卡尔坐标系。
它由三个相互垂直的坐标轴组成，分别表示x、y和z方向的坐标。
直角坐标系适用于描述大多数物体的位置和运动。
2. 柱坐标系：柱坐标系使用径向(r)、极角(θ)和高度(z)三个坐标轴来描述一个点的位置。
其中，径向表示点到原点的距离，极角表示点在平面上的旋转角度，高度表示点在z轴上的位置。
柱坐标系常用于圆柱形状或具有旋转对称性的问题。
3. 球坐标系：球坐标系使用球半径(r)、极角(θ)和方位角(φ)三个坐标轴来描述一个点的位置。
其中，球半径表示点到原点的距离，极角表示点与正z轴的夹角，方位角表示点在xy平面上的旋转角度。
球坐标系常用于描述球对称问题或以原点为中心的问题。
广义正交坐标系可以用于描述多种物理现象和数学问题。
不同的坐标系在不同的情况下有不同的优势和适用性。
选择合适的坐标系可以简化问题的表达和求解。
- 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)。
第 2 页 共 6 页
式中：NP 为该点的卯酉圈曲率半径； e 为第一偏心率。
北 54 坐标：
1954 年国家大地坐标系 50 年代初，在当时历史条件下，我国采用克拉索夫斯基椭球元素 （a=6378245m，α=1/298.3）并与前苏联 1942 年普尔科沃坐标系进行联测，通 过计算建立自己的大地坐标系，定名 1954 年北京坐标系，它又不完全是前苏联 的坐标系。 我国按 1954 年北京坐标系进行了大量测绘工作，在该坐标系上实施天文大 地网局部平差， 通过高斯—克吕格投影得到点的平面坐标，测制了各种比例尺的 地形图，这些图将在今后相当长时期内继续使用。
第 1 页 共 6 页
椭球的主要参数为： 长半轴 a=6378137±2m 地球引力常数（含大气层） GM=3986005×108 m3/s2±0.6×108 m3/s2 地球自转角速度ω=7292115×10-11±0.1500×10-11 rad/s 正常化二阶带谐系数 利用以上 4 个基本常数可计算出其他椭球参数： 第一偏心率 e2=0.00669437999013 第二偏心率（e´）2=0.006739496742277 扁率α=1/298.257223563 对于地面上一点 P 的位置，可以用直角坐标（x，y，z）来表示， 也可以用（B，L，H）来表示，B、L 分别表示纬度、经度，H 表示大 地高——从椭球面到 P 点的法线方向距离， 表示该点的卯酉圈半径。 N WGS-84 世界大地坐标系与直角坐标系之间存在如下关系：
在 GPS 卫星定位网的测量中，一般只需要进行两个坐标系之间作 基线向量的转换，其转换公式为（2-5）式：
上式中不需要平移参数，只要三个旋转参数和一个尺度变化因子 即可 2)大地坐标（B，L）转换为高斯平面直角坐标。 这种转换按高斯投影正算公式（2-6）式进行：
第 5 页 共 6 页
式中：X0 为过 P 点的平行圈所截的中央子午线距赤道弧长 NP 为 P 点的卯酉圈半径； l 为过 P 点经度与投影带中央子午线经度之差； B 为 P 点的纬度； t=tgB ； η2=(e´)2 cos2 B 。 3) 不同的参心大地坐标系之间转换 这种转换比较复杂，可参考有关资料，此处不作介绍。
α=1/298.257 1980 年国家大地坐标系与 1954 年北京坐标系属于两个不同的参 心坐标系。 在有些城市与矿区， 基于使用和方便采用地方独立坐标系， 其实际上对应一个地方参考椭球。
坐标转换： 在实际应用中需要将 GPS 观测成果点位的 WGS-84 坐标转换为地 面网的坐标，首先要把点位的 WGS-84 坐标转换成国家（或地区）的 大地坐标，然后再把大地坐标转换成高斯平面直角坐标。 1)WGS-84 坐标转换成国家大地坐标（图 2-6）：
西安 80 坐标： 1980 年国家大地坐标系 为了进行全国天文大地网整体平差，采用新的椭球元素并进行了 定位和定向，建立了 1980 年国家大地坐标系，它比 54 年北京坐标系 更适合我国的具体情况， 大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，椭球的 主要参数பைடு நூலகம்： a=6378140±5m，
第 3 页 共 6 页
第 6 页 共 6 页
这是把地心坐标转换为参心坐标，其实质就是确定转换参数。 通常由三个平移参数， 三个旋转参数和一个尺度变化因素组成 7 个转 换参数，其直角坐标转换公式为（2—3）式：
第 4 页 共 6 页
式中：ΔX0, ΔY0,ΔZ0 为平移参数 k 为尺度变化因子 ωX,ωY,ωZ 为旋转参数, 其大地坐标转换公式简略写成（2-4）式：
坐 标 系 介 绍
WGS-84 坐标：
WGS-84 世界大地坐标系
WGS-84 世界大地坐标系是一种协议地球坐标系，其原点位于地球 质量的中心，Z 轴平行于国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地 球极轴（GTP）方向，X 轴指向国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的零 子午面和国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地球赤道的交点，Y 轴指向国际时间局 BIH 1984.0 时元定义的协议地球东向而垂直于 X 轴方向，构成了地心地固正交坐标系。WGS-84 坐标系所采用的椭球 体，称为 WGS-84 椭球体。