1-1_三种常用的坐标系

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搬运机器人毕业设计

前言当代科学技术发展的特点之一就是机械技术，电子技术和信息技术的结合，机器人就是这种结合的产物之一。

现代机器人都是由机械发展而来。

与传统的机器的区别在于，机器人有计算机控制系统，因而有一定的智能，人类可以编制动作程序，使它们完成各种不同的动作。

随着计算机技术和智能技术的发展，极大地促进了机器人研究水平的提高。

现在机器人已成为一个庞大的家族，科学家们为了满足不同用途和不同环境下作业的需要，把机器人设计成不同的结构和外形，以便让他们在特殊条件下出色地完成任务。

机器人成了人类最忠实可靠的朋友，在生产建设和科研工作中发挥着越来越大的作用。

搬运机器人不但能够代替人的某些功能，有时还能超过人的体力能力。

可以24小时甚至更长时间连续重复运转，还可以承受各种恶劣环境。

因此，搬运机器人是人体局部功能的延长和发展。

21世纪是敏捷制造的时代，搬运机器人在敏捷制造系统中应用广泛。

1 绪论1.1 工业机器人的历史、现状及应用机器人首先是从美国开始研制的，1958年美国联合控制公司研制出第一台机器人。

它的结构特点是机体上安装一回转长臂，端部装有电磁铁的工件抓放机构，控制系统是示教型的。

日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。

自1969年从美国引进两种典型机器人后，大力从事机器人的研究。

目前工业机器人大部分还属于第一代，主要依靠人工进行控制；控制方式则为开环式，没有识别能力；改进的方向主要是降低成本和提高精度。

第二代机器人正在加紧研制，它设有微型电子计算机控制系统，具有视觉、触觉能力，甚至听、想的能力。

研究安装各种传感器，把感觉到的信息进行反馈，使机器人具有感觉机能。

第三代机器人则能独立地完成工作过程中的任务，它与电子计算机和电视设备保持联系，并逐步发展成为柔性制造系统FMS(Flexible Manufacturing System)和柔性制造单元FMC(Flexible Manufacturing Cell)中的重要一环。

CAD三维入门经典教程

CAD三维建模CAD三维建模 (1)1．CAD三维建模首先应做什么？ (2)2．何为三维世界坐标系？ (2)3．如何灵活使用三维坐标？ (2)4．如何使用柱面坐标和球面坐标？ (2)5．如何认定CAD的作图平面？ (3)6．哪些二维绘图中的命令可以在三维模型空间继续使用？ (3)7．哪些二维编辑命令可在三维空间继续使用？ (3)8.如何确定三维观察方向？ (3)9．如何使用过滤坐标？ (3)10．为什么要采用多视口观察实体？ (5)11．如何将各分线段合并为一条多段线？ (6)12．如何创建面域并进行布尔运算？ (6)13．如何保证在三维建模时作图的清晰快捷？ (6)14．三维多义线有什么用途？ (6)15．如何使用三维平面命令？ (6)16．三维平面PFACE又如何使用呢？ (7)17．哪些三维曲面命令要经常使用？ (7)18．在使用四个三维多边形网格曲面之前应先做什么工作？ (8)19．三维旋转曲面有那些使用技巧？ (8)20．三维直纹曲面有什么使用技巧？ (9)21．边界曲面是否有更灵活的使用方法？ (9)22．虽说已对三维绘图命令较为熟练，但仍难以快速制作所要的模型，是什么原因？ (10)23．如何使用镜像命令？ (10)24．如何使用三维阵列命令？ (11)25．如何使用三维旋转命令？ (12)26．如何绘制三维四坡屋顶面？ (12)27．如何生成扭曲面？ (13)28．如何将两个不同方位的三维实体按要求对齐？ (13)29．在利用面域拉伸或旋转成实体时，看似封闭的线框为什么不能建立面域？ (13)30．三维实体命令在使用中有什么技巧？ (14)31．球体命令使用有什么技巧？ (14)32．圆柱体命令使用有什么技巧？ (15)33．圆锥体在三维设计中是否很少见？ (15)34．圆环体有哪些使用技巧？ (15)35．拉伸命令的使用技巧在哪些方面？ (16)1．CAD三维建模首先应做什么？答：首先应当熟悉世界坐标系和三维空间的关系。

经纬度转化为xy坐标系公式

经纬度转化为xy坐标系公式地球是一个球体，而我们通常使用的平面坐标系是二维的，因此需要将地球上的经纬度坐标转化为平面坐标系中的xy坐标。

这个转化过程需要用到一些数学公式和地球的基本参数，下面我们来详细介绍一下。

1. 地球的基本参数地球的形状是近似于一个椭球体，因此需要用到椭球体的基本参数来进行坐标转化。

常用的椭球体参数有：a：地球的赤道半径，单位为米。

b：地球的极半径，单位为米。

f：地球扁率，即赤道半径与极半径之差与赤道半径之比。

e：地球的第一偏心率，即椭球体的离心率。

2. 经纬度坐标系经纬度坐标系是地球表面上最常用的坐标系，它是以地球的赤道和子午线为基准线，将地球表面划分为若干个区域，每个区域都有一个唯一的经纬度坐标。

经度是以本初子午线为基准线，从0度到180度东经和从0度到180度西经分别表示东半球和西半球的位置。

纬度是以赤道为基准线，从0度到90度北纬和从0度到90度南纬分别表示北半球和南半球的位置。

3. 经纬度转化为xy坐标系公式将经纬度坐标转化为xy坐标系需要用到以下公式：x = (N + h) * cosφ * cosλy = (N + h) * cosφ * sinλz = (N * (1 - e^2) + h) * sinφ其中，x、y、z分别表示地球上某一点的空间坐标，N表示该点到地球极点的距离，h表示该点的高度，φ表示该点的纬度，λ表示该点的经度。

由于我们需要将地球上的点转化为平面坐标系中的点，因此需要将上述公式进行简化。

假设我们将地球的赤道作为平面坐标系的x轴，将本初子午线作为平面坐标系的y轴，那么可以得到以下公式：x = (R + h) * cosφ * cos(λ - λ0)y = (R + h) * cosφ * sin(λ - λ0)其中，R表示地球的平均半径，λ0表示本初子午线的经度。

4. 代码实现下面是一个简单的Python代码实现，将经纬度坐标转化为xy坐标系：```pythonimport mathdef convert_to_xy(lat, lon, height):a = 6378137.0b = 6356752.3142f = (a - b) / ae = math.sqrt(2 *f - f ** 2)R = a * (1 - e ** 2) / (1 - e ** 2 * math.sin(lat) ** 2) ** 1.5N = a / math.sqrt(1 - e ** 2 * math.sin(lat) ** 2)x = (N + height) * math.cos(lat) * math.cos(lon)y = (N + height) * math.cos(lat) * math.sin(lon)return x, y```5. 总结经纬度坐标系和xy坐标系是地球上最常用的两种坐标系，它们之间的转化需要用到一些数学公式和地球的基本参数。

四大常用坐标系及高程坐标系

四大常用坐标系及高程坐标系Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT我国四大常用坐标系及高程坐标系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。

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/；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IAG75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1/298.3、WGS－84坐标系WGS－84坐标系（WorldGeodeticSystem）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）定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向的协议子午面和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。

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。

地形图坐标表示方式

1、地形图坐标系：我国的地形图采用高斯一克吕格平面直角坐标系。

在该坐标系屮，横轴：赤道，用Y表示；赤道以南为负，以北为正；纵轴：中央经线，用X表示；中央经线以东为正，以西为负。

坐标原点：中央经线与赤道的交点，用0表示。

我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移5 0 0公里。

2、北京5 4坐标系：1 9 5 4年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京5 4坐标系。

3、G S 8 4坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。

4、6度带、3度带、中央经线。

我国采用6度分带和3度分带：1 ： 2. 5万及1 ： 5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分6 0个带，用1 , 2, 3, 4, 5,……表示.即东经0〜6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6〜1 2度为第二带，其屮央经线的经度为9度。

1 : 1万的地形图采用3度分带，从东经1 . 5度的经线开始，每隔3度为一带，用1 ,2,3,……表示，全球共划分12 0个投影带，即东经1・5〜4 . 5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4. 5〜7. 5度为第2带，其屮央经线的经度为东经6度.地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：河北省 1 : 5万地形图上的横坐标为2 0 3 4 5 4 8 6，其中2 0即为带号，3 4 5 48 6为横坐标值。

在分层设色地形图中，绿色表示的地形是A高原B平原C山地D盆地一•什么是地图地图是按一泄的数学法则和综合法则，以形象一符号表达制图物体（现象）的地理分布、组合和相互联系及英在时间中的变化的空间模型，它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。

二.地图制图学及其理论基础地图制图学属地球科学中的一门学科。

主要是研究地图的实质（性质、内容及其表示方法）发展、制图理论和技术方法的的一门科学。

我国三大坐标系1

我国三大坐标系中国三个公共坐标差(北京54、Xi 80和WGS 84)中国三个公共坐标差(北京54、Xi 80和WGS 84)1、北京54坐标(北京54) ，WGS 84坐标系1987年投入使用。

北京54坐标为参数大地坐标。

地球上的一个点可以通过经度L54、纬度M54和大地高度H54来定位。

这是一个基于克拉索夫斯基椭球的局部调整后生成的坐标系1954年北京坐标系历史:新中国成立后，中国大地测量学进入全面发展时期，正式全面的大地测量学和测绘工作在全国范围内展开。

建立参考大地坐标系迫在眉睫。

由于当时“一边倒”的政治趋势，我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联的1942坐标系进行了联合测量。

通过计算，我们建立了我国的大地坐标系，命名为北京坐标系1954。

因此，1954年北京坐标系可以被认为是1942年苏联坐标系的延伸它的发源地不是北京，而是前苏联的普尔科沃。

北京54坐标系为三心坐标系，长轴6378245米，短轴6356863米，扁率为1/298.3。

2.Xi安80坐标系1978年4月在Xi安召开了全国天文大地网平差会议，以确定中国的重新定位和建立新的坐标系为此，建立了1980年国家大地坐标系。

1980年，国家大地坐标系采用了1975年国际大地测量和地球物理学联合会第十六届大会建议的地球椭球的基本参数，即IAG 75地球椭球该坐标系的大地原点位于我国中部陕西省泾阳县永乐镇。

它位于Xi市西北约60公里处。

因此，它被称为1980年的Xi坐标系，简称Xi大地原点。

基准面采用1952-1979年青岛大港验潮站测定的黄海平均海面(即1985年国家高程基准面)Xi 80坐标系是一个三中心坐标系。

长轴6378140米，短轴6356755米，扁率1/298.25722101 3。

WGS-84坐标系WGS-84坐标系(世界大地测量系统)是国际上采用的地心坐标系坐标的原点是地球的质心。

地心空间直角坐标系的z轴指向国际时间局(BIH)1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，x轴指向BIH1984.0协议子午线平面和CTP赤道的交点，y轴形成垂直于z轴和x轴的右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系这是一个国际商定的地球参考系统(ITRS)，目前是全球统一的大地坐标系统。

三种常用的坐标系

坐标的单位矢量为 er,e ,e
它们相互正交，而且遵循右手螺旋法则
er e e
第一章矢量分析
1 – 1 三种常用的坐标系
第一章矢量分析
在点 M r,,处沿er , e , e
z
方向的长度元分别是： dlr dr dl rd dl r sin d 面积元:
dsr dl dl r2 sin d d
y
sin
z z
o
x
(x, y, z)
M (,, z)
r z (r, ,)
y
y
x2 y2
tg 1
y x
sin 1
z
z
x
y cos1 x2 y2
x x2 y2
1 – 1 三种常用的坐标系
第一章矢量分析
2 直角坐标系与球坐标系的关系 z
x r sin cos
y
r
sin
sin
解
Ax A ex A e ex A e ex Az ez ex A cos A sin
Ay A ey A e ey A e e y Az ez e y A sin A cos
Az A ez A e ez A e ez Az ez ez Az
r
z r cos
y
o
x
r x2 y2 z2
x
cos1
z
sin1
x2 y2 z2
x2 y2 x2 y2 z2
tg 1
y
sin 1
y
cos1
x
x
x2 y2
x2 y2
(x, y, z)
M (,, z)
z (r, ,)
y
1 – 1 三种常用的坐标系

天津城市测绘基准知识

1、什么是城市现代测绘基准体系？答：现代测绘基准体系基础设施建设工程是利用现代测绘新技术，通过新建、改建和利用的方式建立地基稳定、分布合理、利于长期保存的基础设施，形成高精度、三维、动态、陆海统一以及几何基准与物理基准一体的现代测绘基准体系。

就城市现代测绘基准体系而言，应以国家统一的地理空间框架为基础，完成覆盖城市区域范围的连续运行卫星定位服务系统、高精度卫星大地控制网、高精度高程控制网和高分辨率区域似大地水准面精化建设，实现区域范围内平面和高程基准的精确传递，满足城市对于坐标系统和定位的需求。

2、我国常用的有哪些坐标系？答：在我国的测绘工作中，目前主要存在着三类常用的坐标系统，即参心坐标系、地心坐标系和地方独立坐标系。

这三类坐标系统各有特定的服务对象和使用范围，它们在国家的经济建设和国防建设中均发挥了巨大作用。

（1）参心坐标系是我国基本测图和常规大地测量的基础。

新中国成立以来，我国先后建立了1954年北京坐标系、1980西安坐标系和新1954年北京坐标系，作为不同时期的国家统一的大地坐标系，这三种参心坐标系一直共存并沿用至今。

（2）地心坐标系是随着卫星空间大地测量的发展而引起关注的。

从上世纪70年代起，我国先后建立和引进了四种地心坐标系：1978地心坐标系（DX-1）、1988地心坐标系（DX-2）、1984世界大地坐标系（WGS84）和国际地球参考系（ITRS）。

前两种只在少数部门短期使用过，后两种地心坐标系是由国外建立并广泛应用于我国测绘工作。

近年来，我国地心坐标系的理论研究和实践工作取得重大进展，于2008年正式建立并启用了我国新一代大地坐标系统—2000国家大地坐标系（简称CGCS2000），目前正逐步在全国范围推广使用；（3）地方独立坐标系是一种高斯平面坐标系，我国很多城市和地方在国家坐标系的基础上建立了这种应用于某一区域范围的独立的平面坐标系，为地方城市建设和经济发展提供了基础的测绘保障。

常用坐标系汇总

常⽤坐标系汇总前⾔随着接触的地图种类越来越多，每种产品对地图服务的坐标系的要求不同，今天遇到了整理的好⽂，整理记录分享。

投影坐标系：墨卡托坐标系地理坐标系：经纬度坐标系常⽤坐标系（⼀）WGS84坐标系WGS-84坐标系（World Geodetic System⼀1984 Coordinate System）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BIH （国际时间服务机构）1984.O定义的协议地球极（CTP)⽅向，X轴指向BIH 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。

（⼆）WGS84 Web墨卡托Web墨卡托是2005年⾕歌在⾕歌地图中⾸次使⽤的，当时或更早的Web墨卡托使⽤者还是称其为世界墨卡托 World Mercator - Spherical Mercator (unofficial deprecated ESRI)，代号 WKID 54004 （在 EPSG:54004 或 ESRI:54004 中，⾮官⽅）。

在2006年，OSGeo在提出的 Tile Map Service (TMS) 标准中使⽤代号 OSGEO:41001，WGS84 / Simple Mercator - Spherical Mercator (unofficial deprecated OSGEO / Tile Map Service)。

2007年8⽉6⽇ Christopher Schmidt （OpenLayers的重要贡献者之⼀）在通过⼀次GIS讨论中为了在OpenLayers中使⽤⾕歌投影，提出给⾕歌投影（Web墨卡托）使⽤⼀个统⼀的代号（已有如54004、41001之类的代号）900913（也形似 Google），并与同年9⽉11⽇在OpenLayers的OpenLayers/Layer/SphericalMercator.js中正式使⽤代号 900913。

三大坐标系

矢量场的旋度： e 1 rotA= A= A
2
e

A
ez A Az 1 1 Az A e e z z z Az
两个矢量点积：A B= Ar Br A B A B ；两个矢量叉积：
er A B Ar B r
e A B
e A A B A B er A Br Ar B e Ar B A Br e B
位置矢量：r = e ez z ；

其微分为：dr = d e d ez z e d de ez dz e d e d ez dz ；
2

它在、和 z 增加方向上的微分分别是： d 、 d 和 dz 。
(圆锥面)
0
z
er e
的投影。与直角坐标系之间的变换关系：
r x 2 y 2 z 2， arccos z x 2 y 2 z 2 ， arctan y x ； x r sin cos ，y r sin sin ，z r cos
位置矢量：r = er r ；其微分为：dr = d (er r ) er dr rder er dr e rd e r sin d ；它在 er 、 e 和 e 增加方向上的微分分别是： dr 、 rd 和 r sin d 。
球坐标系中的坐标单位矢量 er 、 e 和 e 都不是常矢量，是和的函数，且

常用坐标系介绍及变换PPT课件

常用坐标系介绍及变换ppt课件
目录
• 常用坐标系介绍 • 坐标变换基础 • 坐标变换的应用 • 坐标变换的数学表达 • 坐标变换的物理意义 • 坐标变换的计算机实现
01
常用坐标系介绍
笛卡尔坐标系
01
02
03
直角坐标系
以原点为中心，x轴、y轴、 z轴分别代表三个相互垂直的坐标轴，用于描述平面和空间中的点。
二维坐标变换
总结词
二维坐标变换是指平面内的坐标变化，包括平移、旋转、缩放等操作。
详细描述
二维坐标变换涉及平面内的点，可以通过平移、旋转或缩放等操作进行坐标变化。这种变换在平面几何、图形处理等领域应用广泛，可以通过矩阵运算实现快速变换。
三维坐标变换
总结词
三维坐标变换是指空间中的坐标变化，包括平移、旋转、缩放等操作。
详细描述
三维坐标变换涉及空间中的点，可以通过平移、旋转或缩放等操作进行坐标变化。这种变换在三维建模、动画制作、机器人控制等领域应用广泛，需要使用三维矩阵运算进行实现。
03
坐标变换的应用
图形变换
图形变换是指通过数学方法将一个二维或三维图形在坐标系中进行平移、旋转、缩放等操作，以达到改变图形位置、大是一种数值计算方法，通过将物体离散化为有限个单元，可以分析物体的受力情况和形变程度。有限元分析在工程领域中有着广泛的应用，可以提高设计效率和精度。
06
坐标变换的计算机实现
OpenGL中的坐标变换
投影变换
将三维场景投影到二维屏幕上，包括正交投影和透视投影。
视图变换
将场景中的坐标系与观察者的坐标系进行关联，实现视景体裁剪。
旋转变换不改变图形的大小和形状，只改变其方向。

坐标系有哪几种

坐标系有哪几种
坐标系一共有8种，分别是：空间坐标系（XYZ），大地坐标系（BLH），平面坐标系（xyh)，1954北京坐标系，1980西安坐标系，2000国家大地坐标系，有国家标准坐标系，有地方独立坐标系。

扩展资料
按格式分：
空间坐标系（XYZ），大地坐标系（BLH），平面坐标系（xyh)。

主要是数学方面的坐标系，用来解决空间问题以及维度的问题。

按实施年代分：
1954北京坐标系，1980西安坐标系，，。

主要用于工程建设、施工的CAD图纸的确认房屋的坐标、方向。

按区或功能分：
有国家标准坐标系，有地方独立坐标系。

主要用于地理图纸的制作、研究和计算。

也常用于地理方向的教学。

坐标系的应用
把图形看成点的.运动轨迹，这个想法很重要。

它从指导思想上，改变了传统的几何方法。

笛卡尔根据自己的这个想法，在《几何学》中，最早为运动着的点建立坐标，开创了几何和代数挂钩的解析几何。

在解析几何中，动点的坐标就成了变数，这是数学第一次引进变数。

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。

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。

常用坐标系

工作原因接触到大量生产单位的一线测量员，发现多数人对GPS测量中的关键概念“坐标系”了解甚少。

所以找了点相关资料贴出来，希望对大家有帮助。

测量的基本任务就是确定物体在空间中的位置、姿态及其运动轨迹。

而对这些特征的描述都是建立在某一个特定的空间框架和时间框架之上的。

所谓空间框架就是我们常说的坐标系统，而时间框架就是我们常说的时间系统。

坐标系统一个完整的坐标系统是由坐标系和基准两方面要素所构成的。

坐标系指的是描述空间位置的表达形式，而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线、面。

在大地测量中的基准一般是指为确定点在空间中的位置，而采用的地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数，及其在空间的定位、定向方式，以及在描述空间位置时所采用的单位长度的定义。

坐标系的分类正如前面所提及的，所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式，即采用什么方法来表示空间位置。

人们为了描述空间位置，采用了多种方法，从而也产生了不同的坐标系，如直角坐标系、极坐标系等。

在测量中，常用的坐标系有以下几种：空间直角坐标系空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心，Z轴指向参考椭球的北极，X轴指向起始子午面与赤道的交点，Y轴位于赤道面上，且按右手系与X轴呈90 夹角。

某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。

（见错误！未找到引用源。

）⏹空间大地坐标系空间大地坐标系是采用大地经度（L）、大地纬度（B）和大地高（H）来描述空间位置的。

纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角，经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角，大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。

⏹平面直角坐标系平面直角坐标系是利用投影变换，将空间坐标（空间直角坐标或空间大地坐标）通过某种数学变换映射到平面上，这种变换又称为投影变换。

投影变换的方法有很多，如UTM投影、Lambuda 投影等，在我国采用的是高斯-克吕格投影，也称为高斯投影。

3大常用坐标系

3大常用坐标系1. 直角坐标系（笛卡尔坐标系）直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最常用的坐标系之一。

它由两条相互垂直的直线（通常称为坐标轴）组成，这两条直线在原点相交，并形成四个象限。

坐标轴分别被标记为x轴和y轴，x轴水平，y轴垂直。

特点•坐标轴垂直于彼此，形成直角。

•坐标轴上的单位长度是相等的。

•原点是坐标轴的交点，它的坐标为(0,0)。

•坐标轴上的正方向分别为正向和负向。

表示方法在直角坐标系中，每个点都可以用一对有序实数(x,y)来表示。

其中，x表示点在x 轴上的位置，y表示点在y轴上的位置。

例如，点A在直角坐标系中的位置是(3,4)，其中3表示x轴上的位置，4表示y轴上的位置。

应用直角坐标系广泛应用于几何学、物理学、经济学等领域。

在几何学中，直角坐标系用于描述平面上的点和图形。

在物理学中，直角坐标系用于描述物体的位置和运动。

在经济学中，直角坐标系用于绘制供需曲线和价格-数量图表。

2. 极坐标系极坐标系是另一种常用的坐标系，它使用极径（r）和极角（θ）来表示点的位置。

极坐标系中，点的位置由它与极点的距离和它与极轴的夹角来确定。

特点•极点是坐标系的原点。

•极轴是从极点出发的一条射线，通常选择水平方向。

•极径表示点到极点的距离，可以是正数或零。

•极角表示点与极轴的夹角，可以是正数、负数或零。

表示方法在极坐标系中，每个点都可以用一对有序实数(r,θ)来表示。

其中，r表示点到极点的距离，θ表示点与极轴的夹角。

例如，点B在极坐标系中的位置可以表示为(5,π/4)，其中5表示点到极点的距离，π/4表示点与极轴的夹角。

应用极坐标系在物理学、工程学和天文学等领域有广泛的应用。

在物理学中，极坐标系常用于描述旋转和圆形运动。

在工程学中，极坐标系用于描述圆形或对称结构的设计。

在天文学中，极坐标系用于描述天体在天空中的位置。

3. 三维直角坐标系三维直角坐标系是在直角坐标系的基础上扩展而来的，它由三条相互垂直的直线（坐标轴）组成，形成了一个三维空间。

常用的几种坐标系统与共线条件方程

y
Y

a
X＝R x
x
y
S

x
X
z
Z ( z )
X cos －sin Y sin cos 0 Z 0 0 x y 0 1 －f
X cos sin 0 Y Z
1、航摄像片的内方位元素
意义：每条摄影光线在像空系中有一个确定的方向，这个方向可以用两个角度来表示。
x tg y 1 tg f
S

x2 y2
o

y
m x M
一旦确定了内方位元素，则每条摄影光线在像空系中的方位被完全确定，即，内方位元素确定了光束形状。
[二] 像片的方位元素 2、航摄像片的外方位元素确定摄影瞬间航摄像片（严格地讲是像空系）在摄影测量坐标系中方位的元素，叫做航摄像片的外方位元素。像片的外方位元素有6个： 3个线元素，即像空系的原点S在摄测系中的坐标； 3个角元素，即像空系三轴在摄测系中的方向。
0 cos sin 0 x X cos 0 sin 1 0 Y 0 1 0 cos sin sin cos 0 y 0 0 1 Z sin 0 cos 0 sin cos 0 f
o
x
x
A
注意：框标坐标系 o'-x'y'
[一] 常用的坐标系统 2、像空间坐标系 S-xyz
表示像点在像方空间位置的空间直角坐标系。
原点、轴向、作用
z S y y x
像空间坐标系的空间方位代表像片的空间方位

几种常用坐标系

几种常用坐标系浅析几种常用坐标系和坐标转换一）一般来讲，GPS直接提供的坐标（B,L,H）是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。

而在实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y,），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。

GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。

现就上述几种坐标系进行简单介绍，供大家参阅，并提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。

1、1984世界大地坐标系WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。

WGS-84坐标系的定义是：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BIH 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：长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.2572235632、1954北京坐标系1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。

属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。

其长半轴a=6378245，扁率f=1/298.3。

1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。

3、1980西安坐标系1978年，我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。

雷蒙赤道坐标系

雷蒙赤道坐标系一、雷蒙赤道坐标系的基本概念雷蒙赤道坐标系啊，这可是个很有趣的东西呢。

它是一种在天文学里非常重要的坐标系。

想象一下，我们抬头看天空，星星们就像是散落在一个巨大的黑幕上的宝石，而雷蒙赤道坐标系就像是给这个黑幕画上了格子，这样我们就能更精准地定位每一颗星星啦。

这个坐标系主要是由赤经和赤纬这两个元素组成的。

赤经就像是地球上的经度一样，它是沿着天赤道来度量的。

赤纬呢，则有点像地球上的纬度，它是垂直于天赤道来度量的。

比如说，一颗星星在这个坐标系里的赤经和赤纬确定了，就好像在地图上确定了一个地方的经纬度一样，我们就能准确地找到这颗星星在天空中的位置啦。

二、雷蒙赤道坐标系的重要性1. 对于天文学家来说，雷蒙赤道坐标系简直就是他们的得力助手。

在研究恒星的分布、运动以及宇宙结构的时候，这个坐标系能让他们很方便地记录和比较不同恒星的位置。

如果没有这个坐标系，就好像在一个没有坐标的地图上找东西，那得多困难呀。

2. 在观测天体的时候，雷蒙赤道坐标系也很有用。

比如说天文台的望远镜，当要指向某一颗特定的星星时，就可以根据这个星星在雷蒙赤道坐标系里的坐标，快速而准确地调整望远镜的指向。

这就好比我们用GPS导航去一个地方，输入目的地的坐标，就能顺利到达一样。

三、雷蒙赤道坐标系与其他坐标系的比较1. 我们知道还有地平坐标系，它是以观测者的地平线为基准的。

和雷蒙赤道坐标系相比，地平坐标系是随着观测者的位置和时间变化而变化的。

而雷蒙赤道坐标系相对来说更加稳定，不受观测者位置和时间的影响。

就像一个是会随时移动的小房子，一个是固定在那里的大房子。

2. 黄道坐标系呢，它是以黄道面为基准的。

雷蒙赤道坐标系和黄道坐标系的用途不太一样。

黄道坐标系更多地用于研究太阳系内天体的运动，而雷蒙赤道坐标系更侧重于研究恒星等遥远天体的位置。

就好像一个是专门研究家里的东西，一个是研究外面世界的东西。

四、如何在雷蒙赤道坐标系中确定天体位置1. 确定赤经。