西安80坐标投影分带表
80-2000坐标系的转换
从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换钟业勋1,2 童新华2 王龙波1(1广西测绘局,广西南宁,530023;2广西师范学院资源与环境科学学院,广西南宁,530001)摘要:本文阐述了高斯—克吕格投影的建立原理,推导了坐标公式。
对1980西安坐标系和2000国家大地坐标系,作者给出了应用CASIO fx—4800P计算器由平面直角坐标反解地理坐标的计算程序。
应用这程序,实现了从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换。
根据计算结果及其在1:25000地形图上的图解精度,因1:25000~1:50万地形图上同名点的坐标差异很小,都在图解精度0.2mm以内,所以地图改版时只需改变坐标系的名称即可。
关键词:1980西安坐标系;2000国家大地坐标系;高斯—克吕格投影;地理坐标;坐标变换。
1 引言根据国家测绘局6月18日发布的公告,我国从2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系。
公告提供了新坐标系的技术参数,并对新旧坐标系的转换和使用作出说明;2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换,衔接的过渡期为8至10年。
现有各类测绘成果,在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系;2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。
现有地理信息系统,在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系;2008年7月1日后新建的地理信息系统,应采用2000国家大地坐标系[1]。
由于1980西安坐标系已采用20多年,大量的测绘成果都是采用1980西安坐标系甚至是1954年北京坐标系,因此面临着大量的坐标转换问题。
本文以1980西安坐标系坐标转换为2000国家大地坐标系坐标为例,阐述坐标转换的原理和方法。
2 高斯—克吕格投影及其坐标公式高斯—克吕格(Gauss-Krǖger)投影概念高斯—克吕格投影是等角横切椭圆柱投影,从几何意义上看,就是假想用一个椭圆柱套在地球椭球外面,并与某一子午线相切,相切的子午线称为中央经线。
mapgis6.7西安80坐标和北京54坐标相互转换
西安80坐标和北京54坐标相互换转也是经常用的,现在就mapgis6.7提供的转换功能做以下讲解。
拿点(39490223.77,2663880.71)为例。
在投影变换模块->投影转换->输入单点投影转换。
原始投影参数设置:如图1,椭球参数改成西安80(图1)原始数据输入:经度490223.77,纬度2663880.71。
说明下,带序号39不要了,因为在输入投影参数对话框里设置了(如上图1)。
结果投影参数:把按图1设置。
一切就绪,只需按‘投影点’,结果出来了^_^……用户文件投影批量投影点工作中我们很多时候要把GPS点批量投影点到图上,高效准确是我们的追求,庆幸Mapgis6.7用户文件投影转换可以完成此工作。
投影变换模块,投影转换->用户文件投影转换。
打开文件:保存有坐标的文本文件(.txt)用户投影参数:设置跟我们需要投影的点匹配,如图:结果投影参数:设置跟我们需要的投影结果匹配,如图:设置分隔符:点击进去,按照您的投影点文件数据之间的分隔符设置,确定即可。
设置用户文件选项:在这里可以选择生成点或者线,X,Y坐标位于的位置等。
(该例子X 位于1,Y位于2)到这里要强调关键一点,这点很重要。
鼠标要点击如下图的数据行,默认是第一行,否则就会多生成一个位于(0,0)坐标的点。
最后点‘投影变化’,‘确定’。
在投影变换模块中保存生成的文件mapgis6.7批量投影点同时可以根据我们的需要完成点的投影变换,但是有时候我们需要原本不变的把点投影到图上。
比如点(2655555,39666666),就想让该点投到图上的坐标为(2655555,39666666),一般的方法多多少少有点变化了。
在投影变换模块中选择用户文件投影,关键是,把用户投影参数和结果投影参数都设置成投影得到的文件直接添加到需要的工程,提示地图参数不匹配问你是否转换,就直接确定转换即可!详细的用户文件投影可参见用户文件投影批量投影点。
CGJ02、BD09、西安80、北京54、CGCS2000常用坐标系详解
CGJ02、BD09、西安80、北京54、CGCS2000常用坐标系详解一、万能地图下载器中的常用坐标系水经注万能地图下载器中的常用的坐标系主要包括WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等。
其中,WGS84、WGS84 Web 墨卡托、GCJ02和BD09是近年来GIS系统(尤其是WebGIS)中的常用坐标系,而西安80、北京54和CGCS2000坐标是测绘中常用的坐标系。
本软件除了支持常用的坐标系外,还支持其它各种地理坐标系和投影坐标系,当在坐标投影转换时,选择“更多”可以选择其它坐标系。
对于不同的功能,本软件所支持的常用坐标系略有不同,本文将会对矢量导入导出、影像导出大图、影像导出瓦片和高程导出所支持的坐标系分别作出说明。
二、矢量导入导出坐标系矢量导入主要包括导入下载范围和导入矢量数据叠加,这两中导入方式均支持WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等。
下图为导入沿线路径时,可选择的坐标投影。
下图为导入矢量数据时,可选择的坐标投影。
与导入数据相同,在将矢量数据导出时也可以进行WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、WGS84 UTM 投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02经纬度投影、GCJ02 Web 墨卡托投影、BD09 经纬度投影和BD09 Web 墨卡托投影等投影转换。
三、影像导出大图坐标系在下载卫星影像并导出大图时,可支持导出WGS84经纬度投影、WGS84 Web 墨卡托投影、北京54高斯投影、西安80高斯投影、CGCS2000高斯投影、GCJ02 Web 墨卡托投影和BD09 Web 墨卡托投影等,不支持导出GCJ02经纬度投影和BD09经纬度投影。
如何基于西安80坐标查询定位.doc
如何基于西安80坐标查询定位如何基于西安80坐标查询定位水经注地图下载器-10-1609:49:13概述水经注软件除了可以轻松下载无水印GoogleEarth卫星影像、有明确拍摄日期的历史影像、地方高清天地图、百度高德大字体打印地图,且可按1万/5千等国家标准图幅下载,下载含高度的全国矢量建筑、全国乡镇及街区行政区划、地名点、高速铁路网、公交路线、水系、百度高德POI兴趣点、全球OpenStreet矢量之外,还有一个常用的功能就是查询定位。
这里,我们以西安80坐标查询定位为例,介绍一下软件的查询定位功能。
地形测绘图查看一般情况下,坐标定位时都是基于经纬度坐标,但针对一些行业用户,经常需要用到西安80或北京54等高斯坐标定位,我们以一幅中央经线为120度的3度分带地形图为例说明如何基于西安80坐标进行查询定位,该CAD地形图如下图所示。
地形图查看西安80坐标获取我们在一个位置比较特殊的地方绘制一个特征点,并选择它查看其坐标,如下图所示。
将该点的坐标按XY的顺序复制到记事本中备用,如下图所示。
复制坐标西安80坐标定位在坐标查询中,点击齿轮图标,如下图所示。
点击图标在显示的对话框中选择“西安80高斯投影“,如下图所示。
选择西安80高斯投影由于该地形图中央经线是120度且是3度分带,由此我们可以推算出当前地形图的带号为40度带,分带原理如下图所示。
投影分带点击“参数“按钮将中央经线设置为120,如下图所示。
设置中央经线从记事本中复制高斯坐标并粘贴,如下图所示。
输入坐标点击“定位“按钮之后,在卫星地图中可以成功定位,如下图所示。
地图定位位置与CAD原图作比较之后,会发现定位后的位置有几十米偏移。
坐标偏移的主要原因,是因为西安80坐标所采用的椭球体为IAG75,而谷歌地球卫星地图所采用的是WGS84椭球体(与GPS 一致),两个坐标系的椭球体参数中所定义地球扁率不同(可以假想为一个是压扁的球,一个是压得更扁的球),所以同一个地点在不同椭球参数下的经纬度坐标位置就会不同,因此这里有偏移属于正常情况。
北京54西安80与WGS84坐标相互转换设置ENVI参数
1.椭球体、基准面及地图投影GI S中的坐标系定义是GIS系统的基础,正确定义GIS系统的坐标系非常重要。
GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定,因此欲正确定义GIS系统坐标系,首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近,因此每个国家或地区均有各自的基准面,我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系,1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系,目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照,北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。
WGS1984基准面采用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中心,目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
上述3个椭球体参数如下:椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系,也就是基准面是在椭球体基础上建立的,但椭球体不能代表基准面,同样的椭球体能定义不同的基准面,如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体,但它们的基准面显然是不同的。
地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换,如果有人说:该点北京54坐标值为X=4231898,Y=21655933,实际上指的是北京54基准面下的投影坐标,也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。
2. GIS中基准面的定义与转换虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用,但均没有我们国家的基准面定义。
假如精度要求不高,可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系;假如精度要求较高,如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统,则需要自定义基准面。
3.坐标系基础和定义坐标系
中科地信出品
闫磊编写
椭球体参数的区别
北京54:长半轴a=6378245m 短半轴b=6356863m 扁率 f=1/298.3 西安80:长半轴a=6378140m; 短半轴b=6356755m 扁率f=1/298.25 注:扁率:f=(a-b)/a
中科地信出品 闫磊编写
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地理坐标系统进一步说明
最常用的地理坐标系是经纬度坐标系,这个 坐标系可以确定地球上任何一点的位置,如 果我们将地球看作一个球体,而经纬网就是 加在地球表面的地理坐标参照系格网,经度 和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测 得到的角度,经度是东西方向,而纬度是南 北方向,经线从地球南北极穿过,而纬线是 平行于赤道的环线,需要说明的是经纬度坐 标系不是一种平面坐标系,因为度不是标准 的长度单位,不可用其量测面积长度。
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UTM投影与高斯投影的主要区别
在南北格网线的比例系数上,高斯- 克吕格 投影的中央经线投影后保持长度不变,即比 例系数为1,而UTM投影的比例系数为0.9996。 UTM投影沿每一条南北格网线比例系数为常 数,在东西方向则为变数,中心格网线的比 例系数为0.9996,在南北纵行最宽部分的边 缘上距离中心点大约 363公里,比例系数为 1.00158。高斯-克吕格投影与UTM投影可近 似采用 Xutm=0.9996 * X高斯, Yutm=0.9996 * Y高斯进行坐标转换。
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度(分、秒)和米的转换(高级)
度和米严格意义无法转换,因为地球是椭圆的,在 不同的参数中不一样,就是统一坐标系统如西安 80,经线1度和纬线1度长度也是不一样的。 大概计算如下: 西安80:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755m 扁 率f=1/298.25 经度:以赤道为例:1(经)度 =6378140*2*3.1415926/360/1000=111.3km 合计1分为:1分大约1.85km,1秒大约30m 靠近两级(南北极)数字越小。
北京54坐标系与西安80坐标系及常用坐标系参数
北京54坐标系与西安80坐标系及常用坐标系参数西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换,作为这种转,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,因为它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(WZ),尺度变化(DM)。
要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点。
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。
方法如下:第一步:向地方测绘局(或其它地方)找本区域三个公共点坐标对;第二步:求公共点的操作系数。
第三步:利用相关软件进行投影变换。
54国家坐标系:建国初期,为了迅速开展我国的测绘事业,鉴于当时的实际情况,将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接,然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据,平差我国东北及东部区一等锁,这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。
因此,P54可归结为:a.属参心大地坐标系;b.采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数;c.大地原点在原苏联的普尔科沃;d.采用多点定位法进行椭球定位;e.高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面;f.高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。
按我国天文水准路线推算而得。
自P54建立以来,在该坐标系内进行了许多地区的局部平差,其成果得到了广泛的应用。
1954北京坐标系参考椭球基本几何参数长半轴a=6378245m短半轴b=6356863.0188m扁率α=1/298.3第一偏心率平方=0.006693421622966第二偏心率平方=0.00673852541468380国家坐标系:采用国际地理联合会(IGU)第十六届大会推荐的椭球参数,大地坐标原点在陕西省泾和县永乐镇的大地坐标系,又称西安坐标系。
地理坐标系介绍:国家2000、西安80、WGS84、火星GCJ02、百度BD09
2000国家大地坐标系2000国家大地坐标系,是我国当前最新的国家大地坐标系,英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000,英文缩写为CGCS2000。
2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心;2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向,该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算,定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转,X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。
西安80坐标系西安80坐标系是指1980年西安坐标系,又简称西安大地原点。
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,属参心坐标系,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101。
北京54坐标系北京54坐标系(BJZ54)是指北京54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。
WGS84坐标系WGS84:World Geodetic System 1984,是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。
通过遍布世界的卫星观测站观测到的坐标建立,其初次WGS84的精度为1-2m,在1994年1月2号,通过10个观测站在GPS测量方法上改正,得到了WGS84(G730),G表示由GPS 测量得到,730表示为GPS时间第730个周。
1996年,National Imagery and Mapping Agency (NIMA) 为美国国防部(U.S.Departemt of Defense, DoD)做了一个新的坐标系统。
如何基于西安80坐标查询定位
如何基于西安80坐标查询定位1.概述水经注软件除了可以轻松下载无水印Google Earth卫星影像、有明确拍摄日期的历史影像、地方高清天地图、百度高德大字体打印地图,且可按1万/5千等国家标准图幅下载,下载含高度的全国矢量建筑、全国乡镇及街区行政区划、地名点、高速铁路网、公交路线、水系、百度高德POI兴趣点、全球OpenStreet矢量之外,还有一个常用的功能就是查询定位。
这里,我们以西安80坐标查询定位为例,介绍一下软件的查询定位功能。
2.地形测绘图查看一般情况下,坐标定位时都是基于经纬度坐标,但针对一些行业用户,经常需要用到西安80或北京54等高斯坐标定位,我们以一幅中央经线为120度的3度分带地形图为例说明如何基于西安80坐标进行查询定位,该CAD地形图如下图所示。
地形图查看我们在一个位置比较特殊的地方绘制一个特征点,并选择它查看其坐标,如下图所示。
坐标查看将该点的坐标按XY的顺序复制到记事本中备用,如下图所示。
复制坐标在坐标查询中,点击齿轮图标,如下图所示。
点击图标在显示的对话框中选择“西安80高斯投影”,如下图所示。
选择西安80高斯投影由于该地形图中央经线是120度且是3度分带,由此我们可以推算出当前地形图的带号为40度带,分带原理如下图所示。
投影分带点击“参数”按钮将中央经线设置为120,如下图所示。
设置中央经线从记事本中复制高斯坐标并粘贴,如下图所示。
点击“定位”按钮之后,在卫星地图中可以成功定位,如下图所示。
地图定位位置与CAD原图作比较之后,会发现定位后的位置有几十米偏移。
坐标偏移的主要原因,是因为西安80坐标所采用的椭球体为IAG 75,而谷歌地球卫星地图所采用的是WGS84椭球体(与GPS一致),两个坐标系的椭球体参数中所定义地球扁率不同(可以假想为一个是压扁的球,一个是压得更扁的球),所以同一个地点在不同椭球参数下的经纬度坐标位置就会不同,因此这里有偏移属于正常情况。
如果该区域在两种投影下的偏移参数已知,理论上在定位时应当填入两个椭球之间的转换参数,也就是常说的七参数或三参数,这里由于没有参数而全部默认为0,因此就导致了定位结果有几十米误差,但大体位置相近,不影响查看目标区域。
北京54坐标系与西安80坐标系及常用坐标系参数
北京54坐标系与西安80坐标系及常用坐标系参数西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换,作为这种转,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,因为它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(WZ),尺度变化(DM)。
要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点。
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。
方法如下:第一步:向地方测绘局(或其它地方)找本区域三个公共点坐标对;第二步:求公共点的操作系数。
第三步:利用相关软件进行投影变换。
54国家坐标系:建国初期,为了迅速开展我国的测绘事业,鉴于当时的实际情况,将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接,然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据,平差我国东北及东部区一等锁,这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。
因此,P54可归结为:a.属参心大地坐标系;b.采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数;c.大地原点在原苏联的普尔科沃;d.采用多点定位法进行椭球定位;e.高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面;f.高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。
按我国天文水准路线推算而得。
自P54建立以来,在该坐标系内进行了许多地区的局部平差,其成果得到了广泛的应用。
1954北京坐标系参考椭球基本几何参数长半轴a=6378245m短半轴b=6356863.0188m扁率α=1/298.3第一偏心率平方=0.006693421622966第二偏心率平方=0.00673852541468380国家坐标系:采用国际地理联合会(IGU)第十六届大会推荐的椭球参数,大地坐标原点在陕西省泾和县永乐镇的大地坐标系,又称西安坐标系。
关于坐标系的一些理解(大地坐标、平面坐标、投影、北京54、西安80、WGS84)
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟关于坐标系的一些理解(大地坐标、平面坐标、投影、北京54、西安80、WGS84)关于地心坐标系和参心坐标系大地坐标系是一种固定在地球上,随地球一起转动的非惯性坐标系。
大地坐标系根据其原点的位置不同,分为地心坐标系和参心坐标系。
地心坐标系的原点与地球质心重合,参心坐标系的原点与某一地区或国家所采用的参考椭球中心重合,通常与地球质心不重合。
我国先后建立的1954 年北京坐标系、1980 西安坐标系和新1954 年北京坐标系,都是参心坐标系。
这些坐标系为我国经济社会发展和国防建设作出了重要贡献。
但是,随着现代科技的发展,特别是全球卫星定位技术的发展和应用,世界上许多发达国家和中等发达国家都已在多年前就开始使用地心坐标系。
关于坐标系理解先从简单说起,假设地球是正圆的,地球表面上的一点可以用经纬度来表示,这时的经纬度是唯一的。
那什么情况下是不唯一的呢,就是地球不是正圆的时候。
实际也是如此,地球本来就不是圆的,而是一个椭圆。
关于这个椭圆并不是唯一的,比如克拉索夫斯基椭球,1975 国际椭球等等。
椭球的不同主要由两个参数来体现,一个是长半轴、一个是扁率。
之所以会有不同的椭球体出现,是因为地球太大了,地球不是一个正椭球体,一个椭球体不可能都满足地球每个角落的精度要求,在一些边缘地带误差会很大,在赤道附近有适合赤道使用的椭球体,在极圈附近有适合极圈的椭球地,一切都是为了符合当地的精度需要。
如果你有足够的需求也可以自定义一个椭球体。
基于以上原因,这时经纬度就不是唯一的了,这个应该很好理解,当你使用克拉索夫斯基椭球体时是一对经纬度,当使用另外一个椭球体时又是另外一对经纬度。
ENVI中定义坐标系
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种,即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,地理坐标系中有2个重要部分,即地球椭球体(spheroid)和大地基准面(datum)。
由于地球表面的不规则性,它不能用数学公式来表达,也就无法实施运算,所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球,这个椭球体被称为地球椭球体,我国常用的椭球体如下:第一步、添加椭球体语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG-75,6378140.0,6356755.3”加入ellipse.txt末端。
注:ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,由于翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky,为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
第二步、添加基准面语法为<基准面名称>,<椭球体名称>,<平移三参数>。
这里将“D_Beijing_1954, Krasovsky, -12, -113, -41”和“D_Xian_1980,IAG-75,0,0,0”加入datum.txt 末端。
注:为了更好的与ArcGIS系列产品兼容,从ENVI 4.7开始,所有产品包括ENVI、ENVI+IDL、ENVI Zoom 和ENVI Ex,全部采用ArcGIS投影转换引擎(ENVI4.7之前的版本用的是GCTP——常规制图转换包),对用户来说,ENVI菜单中所有的投影操作不变,同时还直接支持ArcGIS中的投影类型。
但是自定义北京54及西安80坐标系有一些改变,即定义两个坐标系的基准面(datum)时候使用统一的名称:D_Beijing_1954 和D_Xian_1980。
#ENVI中自定义坐标系
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种,即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,地理坐标系中有2个重要部分,即地球椭球体<spheroid)和大地基准面<datum)。
因为地球表面的不规则性,它不能用数学公式来表达,也就无法实行运算,所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球,这个椭球体被称为地球椭球体,我国常用的椭球体如下:我国1954年在北京设立了大地坐标原点,由此计算出来的各大地控制点的坐标,称为1954年北京坐标系。
为了适应大地测量的发展,我国于1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG-75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系,并在1986年宣布在陕西省泾阳县设立了新的大地坐标原点,由此计算出来的各大地控制点坐标,称为1980年大地坐标系。
我们经常给影像投影时用到的北京54或者西安80坐标系是投影直角坐标系,如下表所示为北京54和西安80坐标系采用的主要参数,图1高斯——克吕格投影的分带4 ENVI中定义坐标ENVI中的坐标定义文件存放在HOME\ITT\IDL70\products\envi45\map_proj 文件夹下,三个文件记录了坐标信息:ellipse.txt 椭球体参数文件datum.txt 基准面参数文件map_proj.txt 坐标系参数文件在ENVI中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数第一步、添加椭球体语法为 <椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG-75,6378140.0,6356755.3”加入ellipse.txt末端。
注:ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,因为翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky,为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
坐标系统投影分类
3.平面直角坐标系
墨卡托投影坐标系: 取零子午线或自定义原点经 线(L0)与赤道交点的投影 为原点,零子午线或自定 义原点经线的投影为纵坐 X 标X轴,赤道的投影为横 坐标Y轴,构成墨卡托平 面直角坐标系。
3.平面直角坐标系
高斯-克吕格(Gauss-Kruger) 投影,是一种“等角横切 圆柱投影”。德国数学家、 物理学家、天文学家高斯 (Carl Friedrich Gauss, 1777一 1855)于十九世 纪二十年代拟定,后经德 国大地测量学家克吕格 (Johannes Kruger, 1857~1928)于 1912年 对投影公式加以补充,故 名。
2、从投影几何方式看。高斯-
克吕格投影是“等角横切圆柱投影”,投 影后中央经线保持长度不变,即比例系数 为1;UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”, 圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等 高圈,投影后两条割线上没有变形,中央 经线上长度比0.9996。
3、从计算结果看,两者主要差别
在比例因子上,高斯-克吕格投影中央经线 上的比例系数为1, UTM投影为0.9996,高 斯-克吕格投影与UTM投影可近似采 用 X[UTM]=0.9996 * X[高斯], Y[UTM]=0.9996 * Y[高斯],进行坐标转换 (注意:如坐标纵轴西移了500000米,转 换时必须将Y值减去500000乘上比例因子后 再加500000)。
在大地测量中基准是指用以描述地球形状的参考椭球的参数如参考椭球的长短m天球赤道xy的参数如参考椭球的长短半轴以及参考椭球在空间中的定位及定向还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义半轴以及参考椭球在空间中的定位及定向还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义3坐标参照系提供系统原点尺度定向及其时间演变的一组协议算法和常数
ArcGIS中的北京54和西安80投影坐标系详解
ArcGIS中的北京54和西安80投影坐标系详解(2013-02-25 20:26:39)转载▼ArcGIS中的北京54和西安80投影坐标系详解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 system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_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse 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_1954Spheroid(参考椭球体): Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinatesystem(投影坐标系统),首先看看投影坐标系统中的一些参数。
地图投影与分带
[转] 大地坐标系转载自迈克狼转载于2010年05月17日18:04 阅读(8) 评论(0) 分类:个人日记举报1、椭球体GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定,而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近,因此每个国家或地区均有各自的基准面。
基准面是在椭球体基础上建立的,椭球体可以对应多个基准面,而基准面只能对应一个椭球体。
椭球体的几何定义:O是椭球中心,NS为旋转轴,a为长半轴,b为短半轴。
子午圈:包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。
纬圈:垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆,也叫平行圈。
赤道:通过椭球中心的平行圈。
基本几何参数:椭圆的扁率椭圆的第一偏心率椭圆的第二偏心率其中a、b称为长度元素;扁率α反映了椭球体的扁平程度。
偏心率e和e’是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比,它们也反映椭球体的扁平程度,偏心率愈大,椭球愈扁。
套用不同的椭球体,同一个地点会测量到不同的经纬度。
下面是几种常见的椭球体及参数列表。
几种常见的椭球体参数值克拉索夫斯基椭球体1975年国际椭球体WGS-84椭球体a 6 378 245.000 000 000 0(m)6 378 140.000 000 000 0(m)6 378 137.000 000 0000(m)b 6 356 863.018 773 047 3(m)6 356 755.288 157 528 7(m)6 356 752.314 2(m)c 6 399 698.901 782 711 0(m)6 399 596.651 988 010 5(m)6 399 593.625 8(m)α1/298.31/298.2571/298.257 223 563e20.006 693 421 622 9660.006 694 384 999 5880.006 694 379 901 3e’20.006 738 525 414 6830.006 739 501 819 4730.006 739 496 742 272、地图投影地球是一个球体,球面上的位置,是以经纬度来表示,我们把它称为“球面坐标系統”或“地理坐标系統”。
1980西安坐标系
1980西安坐标--1980年国家大地坐标系我国最初覆盖全国的坐标系是1954年北京坐标系,采用了克拉索夫椭球元素(a=6378245m,α=1/298.3)。
1954年北京坐标系的建立方法是,依照1953年我国东北边境内若干三角点与前苏联境内的大地控制网联接,将其坐标延伸到我国,并在北京市建立了名义上的坐标原点,并定名为1954年北京坐标系。
以后经分区域局部平差,扩展、加密而遍及全国。
因此,1954年北京坐标系,实际上是前苏联1942年坐标系,原点不在北京,而在前苏联的普尔科沃。
几十年来,我国按1954年北京坐标系建立了全国大地控制网,完成了覆盖全国的各种比例尺地形图,满足了经济、国防建设的需要。
由于各种原因,1954年北京坐标系存在如下主要缺点和问题:(1)克拉索夫斯基椭球体长半轴(a=6378245m)比1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的更精确地球椭球长半轴(a=63781 40m)大105m;(2)1954年北京坐标系所对应的参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东递增的系统性倾斜,高程异常(大地高与海拔高之差)最大为+65m(全国范围平均为29m),且出现在我国东部沿海经济发达地区。
(3)提供的大地点坐标,未经整体平差,是分级、分区域的局部平差结果。
使点位之间(特别是分别位于不同平差区域的点位)的兼容性较差,影响了坐标系本身的精度。
针对1954年北京坐标系的缺点和问题,1978年我国决定建立新的国家大地坐标系,该坐标系统取名为1980年国家大地坐标系。
大地坐标系原点设在处于我国中心位置的陕西省泾阳县永乐镇,它位于西安市西北方向约30km处,简称西安原点。
该坐标系的主要优点是:(1)地球椭球体元素,采用1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐的更精确的参数,其中主要参数为:长半轴a=6378140m;短半轴b=6356755.29;扁率α=1:298.257。
(2)椭球定位以我国范围高程异常值平方和最小为原则求解参数,椭球面与我国大地水准面获得了较好的吻合。