常用坐标系转换-分析透彻、浅显易懂

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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

测量中的常用坐标系及坐标转换概述在测量领域中,常用的坐标系包括直角坐标系、极坐标系和球坐标系。

不同的坐标系适用于不同的测量任务和数据处理需求,而坐标转换则是将不同坐标系下的测量数据相互转换的方法。

本文将对常用坐标系及坐标转换进行概述。

1.直角坐标系直角坐标系是最常见的坐标系之一,通常用于描述二维或三维空间中的点的位置。

在二维直角坐标系中,一个点的位置可以由两个坐标值(x,y)表示。

而在三维直角坐标系中,一个点的位置可以由三个坐标值(x,y,z)表示。

直角坐标系中的坐标轴是相互垂直的,可以方便地描述点的位置和进行测量。

2.极坐标系极坐标系是另一种常用的坐标系,通常用于描述平面上的点的位置。

极坐标系由一个极径和一个极角组成。

极径表示点到原点的距离,极角表示点与正x轴的夹角。

在极坐标系中,一个点的位置可以由(r,θ)表示。

极坐标系在一些特定情况下对测量任务更加方便,例如描述圆形或对称物体的位置。

3.球坐标系球坐标系用于描述三维空间中的点的位置。

球坐标系由一个极径、一个极角和一个方位角组成。

极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平面上的投影与正x轴的夹角。

在球坐标系中,一个点的位置可以由(r, θ, φ)表示。

球坐标系在描述球体或对称物体的位置时非常有用。

在测量中,常常需要在不同的坐标系之间进行转换以满足不同的需求。

以下是常见的坐标转换方法:1.直角坐标系到极坐标系的转换从直角坐标系到极坐标系的转换可以通过以下公式实现:极径 r = sqrt(x^2 + y^2)极角θ = atan2(y, x)其中,sqrt表示平方根,atan2表示求反正切值。

2.极坐标系到直角坐标系的转换从极坐标系到直角坐标系的转换可以通过以下公式实现:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)3.直角坐标系到球坐标系的转换从直角坐标系到球坐标系的转换可以通过以下公式实现:极径 r = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)极角θ = acos(z / r)方位角φ = atan2(y, x)4.球坐标系到直角坐标系的转换从球坐标系到直角坐标系的转换可以通过以下公式实现:x = r * sin(θ) * cos(φ)y = r * sin(θ) * sin(φ)z = r * cos(θ)需要注意的是,在进行坐标转换时,要确保所使用的公式和单位系统是一致的,否则会导致转换结果错误。

大地测量常用坐标系及其转换

大地测量常用坐标系及其转换

常用坐标系及其转换
1、常用坐标系
大地坐标系:以地球椭球面为参考面的地球椭球面坐标系(LBH)。

(参心、地心)
空间直角坐标系(XYZ)
站心(局部)直角坐标系(UNE)极坐标系
直角坐标系原点位于测站点
U轴与测站点法线重合,指向天顶
N轴垂直于U轴,指向(北)
E轴形成左手系(东)
站心极坐标系用极距、方位角和高度角表示
常用坐标系及其转换
1、常用坐标系
高斯直角坐标系(xyH)
高斯投影的条件是:
满足正形投影条件(柯西黎曼方程)
中央子午线投影后为直线
中央子午线投影后长度不变(其它线变长)
2、坐标系转换
XYZ LBH(同一参考系下换算)
XYZ NEU(同一参考系下换算,已知站心的大地或空间直角坐标) 不同参考系下坐标系转换(用XYZ转换公式,B 模型和M
模型,七参数-平移量旋转量各3,一个尺度因子;
四参数一般是针对平面坐标的转换-2个平移,一个旋转,一个尺度) LBH xyH(球面化为平面,注意中央子午线选取和分带,H为大地高)
2、坐标系转换
不同坐标系之间常用BURSA 模型,七参数)
2、坐标系转换
局部小范围内,对高斯平面坐标可用四参数模型
四、我国的大地坐标系
(一)、1954年北京坐标系
(二)、1980年国家大地坐标系
(三)、2000中国大地坐标系CGCS2000
(四)、新1954年北京坐标系
(五)、1978地心坐标系
(六)、1988地心坐标系。

坐标系转换方法和技巧

坐标系转换方法和技巧

坐标系转换方法和技巧1.二维坐标系转换:二维坐标系转换是将平面上的点从一个坐标系转换到另一个坐标系中。

常用的方法有旋转、平移和缩放。

-旋转:通过改变坐标系的旋转角度,可以将点从一个坐标系转换到另一个坐标系。

-平移:通过改变坐标系的平移量,可以将点从一个坐标系平移到另一个坐标系。

-缩放:通过改变坐标系的比例尺,可以将点从一个坐标系缩放到另一个坐标系。

2.三维坐标系转换:三维坐标系转换是将空间中的点从一个坐标系转换到另一个坐标系中。

常用的方法有旋转、平移和缩放。

-旋转:通过改变坐标系的旋转角度,可以将点从一个坐标系转换到另一个坐标系。

-平移:通过改变坐标系的平移量,可以将点从一个坐标系平移到另一个坐标系。

-缩放:通过改变坐标系的比例尺,可以将点从一个坐标系缩放到另一个坐标系。

3.地理坐标系转换:地理坐标系转换是将地球表面点的经纬度坐标转换为平面坐标系(如UTM坐标系)或其他地理坐标系中的点。

常用的方法有投影转换和大地坐标转换。

-投影转换:根据不同的地理投影模型,将地理坐标系中的点投影到平面上。

常用的地理投影包括墨卡托投影、兰伯特投影等。

-大地坐标转换:根据椭球模型和大地测量的理论,将地理坐标系中的点转换为具有X、Y、Z三维坐标的点。

常见的大地坐标系包括WGS84和GCJ-02等。

4.坐标系转换的技巧:-精度控制:在坐标系转换过程中,需要注意精度的控制,以确保转换后的坐标满足要求。

-参考点选择:在坐标系转换过程中,选取合适的参考点可以提高转换的准确性和稳定性。

-坐标系转换参数的确定:在进行坐标系转换时,需要确定旋转角度、平移量和比例尺等参数,可以通过多点共面条件、最小二乘法等方法进行确定。

-转换效率优化:针对大规模的坐标系转换,可以采用分块处理、并行计算等技术来提高转换效率。

在进行坐标系转换时,需要根据具体的需求选择适当的方法和技巧,并结合具体的软件工具进行实现。

同时,还需要注意坐标系转换的精度和准确性,确保转换结果符合要求。

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

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。

测绘中常用的坐标系与坐标转换方法

测绘中常用的坐标系与坐标转换方法

测绘中常用的坐标系与坐标转换方法在测绘学中,坐标系和坐标转换方法是重要的概念。

测绘工程师和地理信息专家经常需要使用不同的坐标系来描述和分析地球表面的特征。

本文将介绍几种常用的坐标系以及常见的坐标转换方法。

首先,让我们来了解一下常见的坐标系。

地球是一个复杂的三维球体,在测绘中我们需要将其简化为二维平面来表示。

为此,人们开发了各种各样的坐标系。

最常见的是地理坐标系和投影坐标系。

地理坐标系以地球的经度和纬度作为坐标来表示地点的位置。

经度是指一个位置相对于地球上的子午线的角度,范围从-180度到180度。

纬度是指一个位置相对于赤道的角度,范围从-90度到90度。

地理坐标系非常适合描述较大范围的地理位置,比如国家、大洲、全球等。

然而,由于地球不是一个完美的球体,而是稍微扁平的。

所以地理坐标系并不适合描述局部地区的位置。

在局部地区,我们更常用的是投影坐标系。

投影坐标系通过将地球表面投影到一个平面上来表示地点的位置。

最常见的投影方法是经纬度投影。

这种方法将地球的经纬度网格映射到一个平面上,以实现局部位置的表示。

常见的经纬度投影有墨卡托投影、兰伯特投影和正轴等距投影等。

当需要在不同坐标系之间进行转换时,我们需要使用坐标转换方法。

常见的坐标转换方法有三角法、相似变换和大地测量等。

三角法是一种基础的坐标转换方法,它使用三角形相似性定理来计算两个坐标系之间的转换参数。

这种方法在测量小范围地区时非常实用,但对于大范围地区的坐标转换则会产生较大的误差。

相似变换是一种更复杂的坐标转换方法,它使用不同比例尺的相似形状来表示两个坐标系之间的转换。

这种方法适用于小范围和中等范围的坐标转换,但对大范围地区的转换也会有误差。

大地测量是一种比较准确的坐标转换方法,它基于地球的椭球体形状和地球椭球体的参数来计算坐标之间的转换。

大地测量方法适用于任意范围的坐标转换,但计算复杂度较高。

除了以上介绍的常用坐标系和坐标转换方法,还有一些其他的坐标系统和转换方法。

测量中常见的坐标转换方法和注意事项

测量中常见的坐标转换方法和注意事项

测量中常见的坐标转换方法和注意事项在测量工作中,坐标转换是一个非常关键的步骤。

它可以将不同坐标系下的测量数据进行转换,以便更好地进行分析和比较。

本文将讨论测量中常见的坐标转换方法和注意事项,以帮助读者更好地理解和应用这些知识。

一、常见的坐标转换方法1. 直角坐标系与极坐标系的转换直角坐标系和极坐标系是我们常见的两种坐标系,它们在不同的情况下都有各自的优势。

当我们在进行测量时,有时需要将直角坐标系转换为极坐标系,或者反过来。

这时我们可以使用以下公式进行转换:直角坐标系 (x, y) 转换为极坐标系(r, θ):r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y/x)极坐标系(r, θ) 转换为直角坐标系 (x, y):x = r * cosθy = r * sinθ2. 地理坐标系与平面坐标系的转换在地理测量中,我们常常需要将地理坐标系与平面坐标系进行转换。

地理坐标系是以地球表面为基准的坐标系,而平面坐标系则是在局部范围内采用平面近似地球的坐标系。

转换的目的是为了将地球上的经纬度转换为平面上的坐标点,或者反过来。

这时我们可以使用专门的地图投影算法进行转换,例如常见的墨卡托投影、UTM投影等。

3. 坐标系之间的线性转换有时,我们需要将一个坐标系中的点的坐标转换到另一个坐标系中。

这时我们可以通过线性变换来实现。

线性变换定义了一个坐标系之间的转换矩阵,通过乘以这个转换矩阵,我们可以将一个坐标系中的点的坐标转换到另一个坐标系中。

常见的线性变换包括平移、旋转、缩放等操作,它们可以通过矩阵运算进行描述。

二、坐标转换的注意事项1. 坐标系统选择的准确性在进行坐标转换时,必须保证所选择的坐标系统是准确可靠的。

不同的坐标系统有不同的基准面和基准点,选择错误可能导致转换结果出现较大误差。

因此,在进行测量时,我们应该仔细选择坐标系统,了解其基本原理和适用范围。

2. 数据质量的控制坐标转换所依赖的输入数据必须具有一定的质量保证。

测量常用各种坐标系及其转换

测量常用各种坐标系及其转换

测量常用各种坐标系及其转换一、北京54坐标系简介北京54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,在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。

它是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。

坐标参数椭球坐标参数:长半轴a=6378245m;短半轴=6356863.0188m;扁率α=1/298.3。

缺点自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。

但是随着测绘新理论、新技术的不断发展,人们发现该坐标系存在如下缺点:1、椭球参数有较大误差。

克拉索夫斯基椭球差数与现代精确的椭球参数相比,长半轴约大109m。

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的倾斜,在东部地区大地水准面差距最大达+60m。

这使得大比例尺地图反映地面的精度受到影响,同时也对观测量元素的归算提出了严格的要求。

测绘中常用的坐标转换方法与技巧

测绘中常用的坐标转换方法与技巧

测绘中常用的坐标转换方法与技巧导言:在测绘领域中,坐标转换是一项至关重要的技术工作。

它使不同坐标系之间的数据能够互相转化,从而确保测绘数据的一致性和可靠性。

本文将介绍一些测绘中常用的坐标转换方法与技巧,以助读者深入理解和应用。

一、平面坐标转换平面坐标转换是测绘中常见的转换方式之一。

它利用平面坐标系下的坐标进行转换,主要针对水平面上的测绘数据。

其中,常用的转换方法包括七参数转换、四参数转换和三参数转换。

1. 七参数转换七参数转换是一种较为精确的转换方法,适用于大尺度的测绘工作。

它通过计算平移、旋转和尺度变换等七个参数的值,将一个坐标系的坐标转换到另一个坐标系中。

此方法可用于国际测绘项目或跨国界的测绘任务,可以有效解决坐标系之间的差异问题。

2. 四参数转换四参数转换是一种常用的坐标转换方法,广泛应用于工程测绘中。

它主要考虑了平移和旋转两个参数,通过对原始坐标进行线性变换,将其转换为目标坐标。

四参数转换的精度较高,适用于小尺度的测绘工作。

3. 三参数转换三参数转换是一种简化的坐标转换方法,适用于较小范围的测绘任务。

它只考虑了平移的影响,通过计算水平和垂直方向上的平移参数,将原始坐标转换为目标坐标。

由于只考虑了平移,因此在大尺度或跨国界的测绘项目中,精度可能会有所降低。

二、大地坐标转换大地坐标转换是另一种常见的转换方式,主要针对球面坐标系下的测绘数据。

该方法可以将球面坐标系下的经纬度坐标转换为平面坐标系下的直角坐标,或者反之。

1. 大地转直角大地转直角是一种常用的大地坐标转换方法,适用于将经纬度坐标转换为平面坐标的情况。

该方法通过计算椭球面上的曲率半径和正常方向等参数,将经纬度转换为平面坐标系下的东北坐标。

在大范围测绘中,由于地球的曲率影响,转换精度可能存在一定的误差。

2. 直角转大地直角转大地是将平面坐标系下的坐标转换为经纬度坐标的方法。

它主要考虑了椭球面的曲率半径和正常方向等因素,通过逆向计算,将平面坐标转换为经纬度坐标。

地理坐标系转换公式

地理坐标系转换公式

地理坐标系转换公式地理坐标系一般采用经纬度坐标来表示一个地理位置,其中经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。

常见的地理坐标系有WGS84(世界大地坐标系)、GCJ-02(火星坐标系)、BD-09(百度坐标系)等。

下面将介绍一些常见的地理坐标系之间的转换公式。

1.WGS84坐标系和GCJ-02坐标系之间的转换公式:WGS84转GCJ-02:转换公式:var lon = 经度, lat = 纬度;var dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);var dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);var radLat = lat / 180.0 * PI;var magic = Math.sin(radLat);magic = 1 - ee * magic * magic;var sqrtMagic = Math.sqrt(magic);dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * PI);dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);var mgLat = lat + dLat;var mgLon = lon + dLon;其中,transformLat和transformLon是辅助函数,可以通过以下公式计算:transformLat(lat, lon) = -100.0 + 2.0 * lat + 3.0 * lon + 0.2 * lon * lon + 0.1 * lat * lon + 0.2 *Math.sqrt(Math.abs(lat));transformLon(lat, lon) = 300.0 + lat + 2.0 * lon + 0.1 * lat * lat + 0.1 * lat * lon + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lat));GCJ-02转WGS84:如果需要将GCJ-02坐标系转换为WGS84坐标系,可以使用以下的逆转换公式:转换公式:var lon = 经度, lat = 纬度;var dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);var dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);var radLat = lat / 180.0 * PI;var magic = Math.sin(radLat);magic = 1 - ee * magic * magic;var sqrtMagic = Math.sqrt(magic);dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * PI);dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);var mgLat = lat + dLat;var mgLon = lon + dLon;var dz = 0.006;var mglng = mgLon - dz;var mglat = mgLat - dz;其中,transformLat和transformLon同上。

常用坐标系转换-分析透彻、浅显易懂分解

常用坐标系转换-分析透彻、浅显易懂分解

3.7坐标系各参数比较
坐标系统 坐标系类型 椭 球 a长半轴 (米) 扁率
1954年北京坐标系
1980西安坐标系 WGS-84世界坐标系 2000国家大地坐标系 独立坐标系
参心坐标系
参心坐标系 地心坐标系 地心坐标系 参心坐标系
克拉索夫斯基
IAG-75 WGS-84 CGCS2000 同国家或自定义
3.3
新1954年北京坐标系(BJ54新)
(3)采用多点定位。但椭球面与大地水准面在 我国境内不是最佳拟合。 (4)定向明确。 (5)大地原点与GDZ80相同,但大地起算数据不同。 (6)大地高程基准采用1956年黄海高程。 (7)与BJ54旧 相比,所采用的椭球参数相同, 其定位相近,但定向不同。 (8)BJ54旧 与BJ54新 无全国统一的转换参 数,只能进行局部转换。
3.4 WGS-84坐标系
WGS-84的定义:原点在地球质心 Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极(CTP)方向 X轴指向BIH1984.0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。 WGS-84椭球及其有关常数:WGS-84采用的椭球是国 际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数 推荐值,其四个基本参数
2000国家大地坐标系采用的地球椭球的参数为: 长半轴a=6378137m,扁率f=1/298.257222101
3.6独立坐标系统
大多数建立在上个世纪五六十年代 控制网普遍采用传统的三角导线测量方法布 测 以城市或测区中心设立中央子午线,为了满 足每公里长度变形小于2.5厘米限差要求; 基于2000国家大地坐标系建立的独立坐标 系统,称为2000独立坐标系。 建立方法与常用独立坐标系建立方法基本相 同。

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
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)
a? a?b a
一、测量学的基本知识
旋转椭球是由椭圆绕其短轴旋转而成 的几何体。
右图中, O是椭球中心, NS为旋转轴, a为长半轴, b为短半轴 NKAS为子午圈(经圈,子午椭圆) QKQ'为平行圈(纬圈) EAE'为赤道
a ? a?b a
旋转椭球的形状和大小由子午椭圆的五个基本几何参数决定。
椭圆的长半轴
? 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
三、坐标转换
3、大地坐标同空间直角坐标的变换
X ? N cos B cos L Y ? N cos B sin L Z ? N (1 ? e 2 ) sin B
三、坐标转换
4、大地坐标与高斯平面坐标的变换 将大地坐标转换为高斯平面坐标,按照高斯投影正算公式 进行。 高斯投影正算公式:
x ? X 0 ? 0.5N sin B cos B ?l 2 ? ?
y ? N cos B ?l ? 1/ 6 N cos 3 B ?l 3 (1 ? t 2 ? ? 2 ) ? ?
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

测绘中常用的坐标系统及转换方法

测绘中常用的坐标系统及转换方法

测绘中常用的坐标系统及转换方法导读:在测绘领域中,坐标系统的运用至关重要,它能够有效地描述和定位地球上各个点的位置信息。

本文将介绍测绘中常用的坐标系统及其转换方法,帮助大家更好地了解和应用于实际工作中。

一、经纬度坐标系统经纬度坐标系统是最常见的一种坐标系统,它通过经度和纬度来描述地球上任意一点的位置。

经度是指地球表面上某点与本初子午线之间的角度差,以东西向“0度”为基准,以东经为正,西经为负;纬度则是指地球表面上某点到地球赤道的角度,以南北向“0度”为基准,以北纬为正,南纬为负。

经纬度坐标系统能够提供全球范围内的位置信息,适用于大范围的测绘工作。

二、高斯-克吕格坐标系高斯-克吕格坐标系是一种局部坐标系统,它在特定地理区域内广泛应用。

该坐标系将地球表面划分为多个几何体,每个几何体都有自己的映射关系。

当我们需要对局部区域进行高精度的测绘时,常常会选用高斯-克吕格坐标系。

该坐标系能够提供相对准确的位置信息,适用于工程测绘、地方测绘等领域。

三、UTM坐标系统UTM坐标系统全称为通用横轴墨卡托投影坐标系统(Universal Transverse Mercator),它根据地球表面的椭球形状进行投影,将地球表面划分为多个投影带,每个投影带都有自己的中央经线。

UTM坐标系统的特点是误差小、操作简单,适用于中小范围的测绘工作。

UTM坐标系统广泛应用于土地测绘、城市规划等领域。

四、坐标系统的转换方法在实际测绘工作中,我们经常需要在不同的坐标系统之间进行转换。

以下介绍几种常用的坐标系统转换方法。

1. 七参数法:七参数法是一种基于旋转、平移和尺度变换的坐标系统转换方法。

它利用已知相对控制点的坐标信息,在两个坐标系统之间进行坐标转换。

这种方法适用于大范围、高精度的测绘工作。

2. 四参数法:四参数法是一种基于平移和尺度变换的坐标系统转换方法。

它通过确定两个坐标系统之间的平移和尺度变化关系,将坐标值从一个系统转换到另一个系统。

浅析几种常用坐标系和坐标转换

浅析几种常用坐标系和坐标转换

浅析⼏种常⽤坐标系和坐标转换⼀般来讲,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。

常用坐标系之间的关系与转换

常用坐标系之间的关系与转换

7.5 常用坐标系之间的关系与转换一、大地坐标系和空间大地直角坐标系及其关系 大地坐标系用大地纬度企丈地经度L 和丈地髙H 来表示点的位置°这种坐标系是经 典大地测量甬:両用座标紊7屜据地图投影的理论,大地坐标系可以通过一定的投影转 化为投影平面上的直角坐标系,为地形测图和工程测量提供控制基础。

同时,这种坐标系 还是研究地球形状和大小的 种有用坐标系°所以大地坐标系在大地测量中始终有着重要 的作用.空间大地直角坐标系是-种以地球质心为原点购亘墮®坐标系,一般用X 、化Z 表 示点BSSTSTT 逐碇SS 範菇飞両H 绕禎扭转冻其轨道平面随时通过 地球质心。

对它们的跟踪观测也以地球质心为坐标原点,所以空间大地直角坐标系是卫星 大地测量中一种常用的基本坐标系。

现今,利用卫星大地测量的手段*可以迅速地测定点的空间大地直角坐拯,广泛应用于导航定位等空间技术。

同时经过数学变换,还可求岀点 的大地坐标I 用以加强和扩展地面大地网,进行岛屿和洲际联测,使传统的大地测量方法 发生了深刻的变化,所以空间大地宜角坐标系对现今大地测量的发展’具有重要的意义。

、大地坐标系和空间大地直角坐标系的转换如图7- 23所示’尸点的位置用空间 大地直角坐标〔X, Y, Z)表示,其相应 的大地坐标为(E, L)a 将该图与图?一5加以比较可见,图7-5中的子午椭圆平面 相当于图7-23中的OJVP 平面.其中 PPz=Z.相当于图7-5中的j7;OP 3相当 丫于图7-5中的仏两平面的经度乙可视为相同,等于"叽 于是可以直接写岀X=jrcQsi f Y=jrsinL, Z=y将式(7-21).式(7-20)分别代入上式, 井考虑式(7-26)得X=Ncos^cosZr ”Y =NcQsBsinL > (7—78)Z=N (1—护〉sin^ ;上式表明了 2种基本坐标系之间的关系。

BB 7-231.由大地坐标求空间大地直角坐标当已知椭球面上任一点P 的大地坐标(B, L)时,可以按式(7-78)直接求该点的 空间大地直角坐标(X, Y, Z)。

最新常用坐标系及其转换PPT课件

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4、2000国家大地坐标系 (地心坐标系)
根据《中华人民共和国测绘法》,经国务院批 准,我国自2008年7月1日起,启用2000国家大地 坐标系。公告如下:
①2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我 国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个 地球的质心。2000国家大地坐标系采用的地球椭 球参数如下:
二、国家大地坐标系(参心坐标系)
1、1954年北京坐标系
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。
长半轴: 6378245(m) 扁率: 1:298.3
BJ54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 。
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日后新建设的 地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。
O-XYZ球心空间直角坐标系 P-xyz站心地平直角坐标系
Z
Z
z
x
y
P
Y
XH
P- XYZ站心赤道直角坐标系
O Y
B L
X
返回
§2.2 WGS-84坐标系和我国的大地坐标系
一、WGS-84大地坐标系 (地心坐标系)

地理坐标系转换公式

地理坐标系转换公式

地理坐标系转换公式以下是几种常用的地理坐标系转换公式:1.地球椭球体转平面:地球椭球体转平面是将地球椭球体上的点的经纬度坐标转换为平面坐标的过程。

常用的公式有墨卡托投影、高斯-克吕格投影等。

-墨卡托投影:墨卡托投影是一种等角圆柱投影,其转换公式如下:x = R * lony = R * log(tan(π/4 + lat/2))其中,R为地球半径,lon为经度,lat为纬度,x和y为平面坐标。

-高斯-克吕格投影:高斯-克吕格投影是一种正轴等角圆锥投影,其转换公式如下:λs=λ-λ0B = 1 / sqrt(1 - e² * sin²(φ))ρ = a * B * tan(π/4 + φ/2) / (1 / sqrt(e² * cos²(φ0 - B * λs)^2))E = E0 + k0 * ρ * sin(B * λs)N = N0 + k0 * [ρ * cos(B * λs) - a * B]其中,λ为经度,φ为纬度,λ0和φ0为中央经线和纬度原点,a 为长半轴,e为椭球体偏心率,E和N为平面坐标,E0和N0为偏移量,k0为比例因子。

2.平面转地球椭球体:平面转地球椭球体是将平面坐标转换为经纬度坐标的过程。

常用的公式有逆墨卡托投影、逆高斯-克吕格投影等。

-逆墨卡托投影:逆墨卡托投影是墨卡托投影的逆过程,其转换公式如下:lat = 2 * atan(exp(y / R)) - π/2lon = x / R其中,R为地球半径,x和y为平面坐标,lat和lon为经纬度。

-逆高斯-克吕格投影:逆高斯-克吕格投影是高斯-克吕格投影的逆过程,其转换公式如下:φ1 = atan[(Z / √(Z² + (N0 - N)²))]φ0 = φ1 + ((e² + 1)/ (e² - 1)) * [sin(2φ1) + ((e² / 2) * sin(4φ1)) + ((e⁴ / 8) * sin(6φ1)) + ((e⁶ / 16) * sin(8φ1))]B = 1 / sqrt(1 - e² * sin²(φ1))β=N/(a*B)φ = φ1 - (β / 2) * [sin(2φ1) + ((e² / 2) * sin(4φ1)) + ((e⁴ / 8) * sin(6φ1)) + ((e⁶ / 16) * sin(8φ1))]λ = λ0 + (at an[(E - E0) / (N0 - N)]) / B其中,Z=√((E-E0)²+(N0-N)²),φ1为近似纬度,φ0为中央纬度,B为大地纬度变换系数,β为纬度差异因子,φ和λ为经纬度。

常用坐标系统的相互转化.

常用坐标系统的相互转化.

X2
X1
X1
Y2
R1 (
X
)R2
( Y
)R3 (
Z
)
Y1
R0
Y1
Z 2
Z1 Z1
X2 1 Z Y X1
Y2
Z
1
X
Y1
Z 2 Y X 1 Z1
1 Z Z
R0 Z
1
X
Y X 1
X2
Y2
(1
m)
X1 Y1
0
Z
Z 0
Y X 1 X 0
X 2 X1 X 0
Y2
Y1
Y0
(11)
Z 2 Z1 Z0
X 2 1
Y2
0
Z2 0
0
cos X sin X
0 cosY
sin

X
0
cos X sin Y
0 sin Y cos Z
1
0
sin
Z
0 cosY 0
sin Z cos Z
0
0X1
0
Y1
1 Z1
(2)
不同坐标系之间的转换
引入旋转矩阵符号:
R0 R1 ( X )R2 ( Y )R3 ( Z )
大地坐标(BLH)对平面直角坐标(XYZ)
常规的转换应先确定转换参数,即椭球参数、分带标准(3度, 6度)和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系 采用什么样的椭球基准,对应有不同的长短轴及扁率。一般 的工程中3度带应用较为广泛。对于中央子午线的确定有两种 方法,一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3,即可得到 对应的中央子午线的经度。如x=3250212m,y=395121123m, 则中央子午线的经度=39*3=117度。另一种方法是根据大地坐 标经度,如果经度是在155.5—185.5度之间,那么对应的中 央子午线的经度=(155.5+185.5)/2=117度,其他情况可以 据此3度类推。 另外一些工程采用自身特殊的分带标准,则对应的参数确定 不在上述之列。 确定参数之后,可以用软件进行转换,以下提供坐标转换的 程序下载。

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

测量中的常用坐标系及坐标转换概述1.引言在测量与空间信息处理中,坐标系是非常重要的概念。

通过坐标系,可以将现实世界中的点、线、面等空间要素进行数学建模和描述。

常用的坐标系包括笛卡尔坐标系、极坐标系、球坐标系等。

坐标系之间的转换是测量与空间信息处理中常用的操作。

2.笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最常见的坐标系,由三个互相垂直的坐标轴构成。

在二维情况下,有两个坐标轴分别表示横坐标和纵坐标;在三维情况下,有三个坐标轴分别表示横坐标、纵坐标和高度坐标。

笛卡尔坐标系广泛应用于地理信息系统、测绘工程、建筑设计等领域。

3.极坐标系极坐标系由极径和极角两个坐标轴构成。

极径表示点到坐标原点的距离,极角表示点在平面上相对于一个基准线的角度。

极坐标系常用于极坐标测量仪器中,如激光扫描仪,雷达等。

极坐标系优点之一是可以简化角度变化的描述,适用于自然界中的很多环境和场景。

4.球坐标系球坐标系由球半径、极角和方位角三个坐标轴构成。

球半径表示点到坐标原点的距离,极角表示点距离球心的水平角度,方位角表示点在水平面上相对于一个基准线的角度。

球坐标系常用于天文学、地理学等领域,描述地球表面上各个点的位置。

5.坐标转换在实际测量中,经常需要在不同的坐标系之间进行转换,以实现测量数据的互通。

常见的坐标转换包括坐标系之间的旋转、平移和缩放等操作。

下面以笛卡尔坐标系和极坐标系为例,介绍一下坐标转换的基本原理。

-笛卡尔坐标系到极坐标系的转换:假设有一个点在笛卡尔坐标系中的坐标为(x,y),则可以通过以下公式将其转换为极坐标系中的坐标(r,θ):r=√(x²+y²)θ = arctan(y/x)-极坐标系到笛卡尔坐标系的转换:假设有一个点在极坐标系中的坐标为(r,θ),则可以通过以下公式将其转换为笛卡尔坐标系中的坐标(x,y):x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)在实际测量中,常常需要进行坐标系之间的转换,比如将地理坐标转换为笛卡尔坐标,或者将局部坐标系转换为全球坐标系等。

常用坐标系介绍及变换

常用坐标系介绍及变换

常用坐标系介绍及变换1.直角坐标系直角坐标系是最常见的坐标系之一、它由两条垂直的坐标轴组成,通常被标记为x轴和y轴。

每个点都可以用一个有序的数对(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。

直角坐标系广泛应用于几何学、物理学、工程学等领域。

2.极坐标系极坐标系是另一种常见的坐标系。

它使用一个有序的数对(r,θ)来表示一个点,其中r是点到极点的距离,θ是点与极轴的夹角。

极坐标系适用于描述圆形和对称图形,例如极坐标系可以更方便地表示一个点相对于圆心的位置。

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增加了一条垂直于x轴和y轴的z轴。

每个点可以用一个有序的数对(x,y,z)来表示。

三维直角坐标系广泛应用于空间几何、工程学、计算机图形学等领域。

4.柱坐标系柱坐标系是一种类似于极坐标系的坐标系,但它增加了一个z坐标轴,也被称为高度坐标轴。

一个点可以用一个有序的数对(r,θ,h)来表示,其中r是点到z轴的距离,θ是点到x轴的夹角,h是点在z轴上的位置。

5.球坐标系球坐标系是一种三维坐标系,它使用一个有序的数对(r,θ,φ)来表示一个点,其中r是点到原点的距离,θ是点到x轴的夹角,φ是点到z轴的夹角。

球坐标系适用于描述球体和球对称图形。

在不同坐标系之间进行坐标变换是很常见的操作。

常见的坐标变换包括:1.直角坐标系与极坐标系的变换:直角坐标系到极坐标系的变换可以通过以下公式实现:r=√(x^2+y^2)θ = arctan(y / x)极坐标系到直角坐标系的变换可以通过以下公式实现:x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)2.直角坐标系与三维直角坐标系的变换:直角坐标系到三维直角坐标系的变换可以通过以下公式实现:x=x'y=y'z=z'三维直角坐标系到直角坐标系的变换可以通过以下公式实现:x'=xy'=yz'=z3.极坐标系与柱坐标系的变换:极坐标系到柱坐标系的变换可以通过以下公式实现:r'=rθ'=θh'=z柱坐标系到极坐标系的变换可以通过以下公式实现:r=r'θ=θ'z=h'以上是一些常见的坐标系介绍及变换。

工程测量坐标系转换另一个坐标系怎么转换

工程测量坐标系转换另一个坐标系怎么转换

工程测量坐标系转换另一个坐标系怎么转换在工程测量中,常常会涉及到不同坐标系之间的转换。

坐标系转换是将一个坐标系中的点的位置描述转换到另一个坐标系中的过程。

常见的坐标系转换包括从大地坐标系到平面坐标系的转换,以及从局部坐标系到全球坐标系的转换。

本文将介绍一些常见的工程测量坐标系转换方法。

大地坐标系到平面坐标系转换大地坐标系一般用经度、纬度和高程来表示地球上某一点的位置。

而平面坐标系则是在局部区域内采用笛卡尔坐标系来表示坐标点的位置。

将大地坐标系转换为平面坐标系一般需要进行以下步骤:1.选择适当的投影方式:根据工程测量的具体要求和区域特点,选择适当的地图投影方式。

常用的地图投影方式包括高斯-克吕格投影、UTM投影等。

2.计算投影中央子午线的经度:投影中央子午线是指在某一区域内,与该区域内的标准子午线的夹角。

3.计算投影平面的比例因子:比例因子是指在地球表面上的某一点在平面坐标系中所占的长度与该点在大地坐标系中所占长度的比值。

4.进行坐标转换计算:根据选定的投影方式、中央子午线经度和比例因子,通过一定的计算方法将大地坐标系中的点的位置转换到平面坐标系中。

局部坐标系到全球坐标系转换局部坐标系一般是在某一工程项目或建筑物上建立的坐标系,用来表示该项目或建筑物的各个点的位置。

全球坐标系则是用地心经纬度坐标系来表示地球上任意一点的位置。

将局部坐标系转换为全球坐标系一般需要进行以下步骤:1.确定局部坐标系的基准点:基准点是局部坐标系中的一个已知点,其在全球坐标系中的经纬度已知。

2.确定局部坐标系的坐标轴方向和转角:根据局部坐标系建立时的设定,确定局部坐标系中的坐标轴方向和转角。

3.进行坐标转换计算:利用基准点的经纬度、坐标轴方向和转角,可以通过一定的计算方法将局部坐标系中的点的位置转换到全球坐标系中。

坐标系转换的注意事项在进行坐标系转换时,需要注意以下几个问题:1.坐标精度的问题:在坐标系转换过程中,可能会存在一定的误差,导致转换后的坐标存在一定的偏差。

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6378245
6378140 6378137 6378137
1/298.3
1/298.257 1/298.257223563 1/298.257222101
3.8国际地球参考架 (ITRF) 国际地球参考架 (ITRF)是IERS (International Earth Rotation Service)制定,由全球数百个SLR、 VLBI和GPS站所构成 –IGS精密星历
3.7坐标系各参数比较
坐标系统 坐标系类型 椭 球 a长半轴 (米) 扁率
1954年北京坐标系
1980西安坐标系 WGS-84世界坐标系 2000国家大地坐标系 独立坐标系
参心坐标系
参心坐标系 地心坐标系 地心坐标系 参心坐标系
克拉索夫斯基
IAG-75 WGS-84 CGCS2000 同国家或自定义
地球为椭球
大地水准面
全球一致的总椭球
2、地心坐标系与参心坐标系
地心坐标系-坐标原点位于地球质心 参心坐标系-坐标原点不位于地球质心 地心坐标系和参心坐标系的特点 地心坐标系适合于全球用途的应用 参心坐标系适合于局部用途的应用 有利于使局部大地水准面与参考椭球面符合更好 保持国家坐标系的稳定 有利于坐标系的保密
常用坐标转换方法
内容

坐标系基本概念


框架间的关系与比较 常用坐标系之间的转换

五 六
转换模型及适用范围 软件功能与界面 框架转换实例
内容



框架间的关系与比较 常用坐标系之间的转换

五 六
转换模型及适用范围 软件功能与界面 框架转换实例
1、地球的形状
地球看做球形
地球看做椭球
地球的大地水准面
3.2 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)椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合, 是多点定位。 (3)定向明确。 (4)大地原点地处我国中部。 (5)大地高程基准采用1956年黄海高程。
ITRF 和IGS 的关系
1) IGS精密星历, 轨道约束,则测站坐标与IGS精 密星历所采用的ITRF框架一致。 2) 采用ITRF中的测站坐标, 并对测站进行约束, 则必需采用最新的参考框架并将它转换至观测 历元。 3) 如果测站框架ITRFzz比IGS星历框架ITRFyy新。 修正过程为, 在自由网或最小约束分析方案中 利用星历轨道计算;在观测历元采用近似转换 参数将测站坐标从ITRFyy转换至ITRFzz; 在 ITRFzz 中加测站约束;
ITRF则为厘米级精度 引力常数不同 –WGS84与ITRF的转换关系
WGS-84与ITRF的关系
精 化 后 差 别 越 来 越 小 , 最 新 实 现 差 别 在 毫 米 量 级
WGS84与CGCS2000的比较
WGS84与CGCS2000的比较
从定义上 CGCS2000与 WGS 84是一致的, 即关于坐标系原点、 尺度、定向及定向演 变的定义都是相同的。 参考椭球非常相近, 在4个椭球常数a、 f、GM、ω中,唯 有扁率f有微小差异:
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。
存在的问题:
(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。
结论:CGCS2000和WGS 84(G1150)在坐标系的实 现精度范围内,两者的坐标是一致的。
内容

坐标系基本概念

框架间的关系与比较



转换模型及适用范围 软件功能与界面

框架转换实例
坐标类型
空间直角坐标 -XYZ
大地坐标BLH
直角坐标系与Байду номын сангаас地坐标系参数间的转换
对同一空间点,直角坐标系与大地坐 标系参数间有如下转换关系:
ITRF 和IGS 的关系
4) 如果采用GPS广播星历(WGS84), 则测 站坐标同任一ITRFyy的一致性在1米以内, 利用精化了的WGS84(G1150)星历, 则两者的 一致性在1厘米以内。
WGS-84与ITRF的关系
最初WGS84与ITRF的关系 WGS84地面站坐标精度为1m到2m的精度,
3.5 2000国家大地坐标系
国务院批准,2008年7月1日起正式实施
地心坐标系,原点为包括海洋和大气的整个地球的质量 中心 Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向 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,该历元的指向由国际时间局给定的 历元1984.0推算得到 Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。
L arctan(Y / X )
式中,N a / 1 e 2 sin 2 B,N 为该点的卯酉圈半径; e 2 (a 2 b 2 ) / a 2,a, e分别为该大地坐标系对应椭球的长半径和第一扁心率。
大地坐标系与空间直角坐标系变换
由空间直角坐标系变换至大地坐标系采用迭 代法
2000国家大地坐标系采用的地球椭球的参数为: 长半轴a=6378137m,扁率f=1/298.257222101
3.6独立坐标系统
大多数建立在上个世纪五六十年代 控制网普遍采用传统的三角导线测量方法布 测 以城市或测区中心设立中央子午线,为了满 足每公里长度变形小于2.5厘米限差要求; 基于2000国家大地坐标系建立的独立坐标 系统,称为2000独立坐标系。 建立方法与常用独立坐标系建立方法基本相 同。
X ( N H )cos B cos L Y ( N H )cos B sin L Z [ N (1 e 2 ) H ]sin B
直接算法
2 2 2 B arctan{ Z ( N H ) /[ X Y ( N (1 e ) H )]} H Z / sin B N (1 e 2 )
df =
WGS84与CGCS2000的比较
1)df不引起大地经度变化;
2)df引起大地纬度的变化范围为0~0.105mm;
3)df引起大地高的变化范围为0~0.105mm;
在当前的测量精度水平,即坐标测量精度1mm,由 两个坐标系的参考椭球的扁率差异引起同一点在 WGS 84和CGCS2000坐标系内的坐标变化可以忽略。
最新的是ITRF2005
内容

坐标系基本概念


常用坐标系之间的转换

五 六
转换模型及适用范围 软件功能与界面 框架转换实例
ITRF 和IGS(卫星轨道) 的关系
—ITRF91 —ITRF92 —ITRF93 —ITRF94 —ITRF96 — ITRF97 — IGS97 — IGS00 — IGS00b — IGS05 1992年至1993年底; 1994年期间; 1995年初至1996年中期; 1996年中期至1998年3 月; 1998年3月至1999年7月 1999年8月至2000年6月 2000年6月至2001年12月 2001年12月至2004年1月 2004年1月至2006年10月 2006年11月至今
3.4 WGS-84坐标系
长半径: a=6378137±2(m); 地球引力常数: GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2; 正常化二阶带谐系数: C20= -484.16685×10-6±1.3×10-9; J2=108263×10-8
地球自转角速度: ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1
3.3 新1954年北京坐标系(BJ54新)
新1954年北京坐标系(BJ54新)是由1980国 家大地坐标(GDZ80)转换得来的。 坐标原点:陕西省泾阳县永乐镇。 参考椭球:克拉索夫斯基椭球。 平差方法:天文大地网整体平差。
BJ54新的特点 : (1)采用克拉索夫斯基椭球。 (2)是综合GDZ80和BJ54旧 建立起来的参心坐标系。
–Z轴指向CIO ,利用SLR、VLBI和GPS等 技术维持. –提供站坐标及速度场信息
ITRF序列观测技术及板块运动模型
序列 88 89 90 91 92 93 94 96 97 2000 ITRF观测技术 VLBI,SLR,LLR VLBI,SLR,LLR VLBI,SLR,LLR VLBI,SLR,LLR,GPS VLBI,SLR,LLR,GPS VLBI,SLR,GPS VLBI,SLR,GPS VLBI,SLR,GPS,DORIS VLBI,SLR,GPS,DORIS VLBI,SLR,GPS,DORIS,LLR 参考历元 1988.0 1988.0 1988.0 1988.0 1988.0 1993.0 1993.0 1997.0 1997.0 1997.0 启用时间 1989 1990 1991 1992 1994 1995 1996 1998 1999 2001 板块运动模型 AM0-2,AM1-2 AM0-2,AM1-2 AM0-2,AM1-2 AM0-2,NNRNUVEL1 AM0-2,NNRNUVEL1 NNR-NUVEL1A NNR-NUVEL1A NNR-NUVEL1A NNR-NUVEL1A NNR-NUVEL1A
参心坐标系
Geoid
Local area of interest Local ellipsoid
原点与轴指向由给定点定义 基于国家或局部参考椭球 在国家内部进行平差 参考系为水平坐标系
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