大地测量中常用的坐标系讲解
大地测量坐标系统有哪些
大地测量坐标系统有哪些概述大地测量是地球表面上的地理空间数据获取和处理的重要方法,它为测绘、地理信息系统、地质勘探、土地规划等领域的工作提供了基本数据。
在大地测量中,坐标系统起着至关重要的作用,它用于描述地球上各种点的位置和空间关系。
本文将介绍一些常见的大地测量坐标系统。
地理坐标系统(Geographic Coordinate System)地理坐标系统使用经度和纬度来确定地球上任意位置的坐标。
经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
经度的范围是-180到180度,纬度的范围是-90到90度。
地理坐标系统以地球的中心为原点,通过球面的三维坐标来表示地球表面上的点。
球面坐标系统(Spherical Coordinate System)球面坐标系统也使用经度和纬度来表示地球上的位置,但它使用不同的方式表示。
在球面坐标系统中,经度和纬度被转换为方位角和俯仰角。
方位角表示点与指定方向之间的水平角度差,俯仰角表示点与参考平面之间的垂直角度差。
这种表示方式在导航和航海领域广泛使用。
平面坐标系统(Plane Coordinate System)平面坐标系统使用X和Y坐标来表示地球上的位置。
这种坐标系统假设地球是一个平面,通过投影方法将地球的表面投影到平面上。
不同的投影方法会产生不同的平面坐标系统,常见的包括UTM坐标系统和国家网格坐标系统。
平面坐标系统适用于小范围的测量工作,如城市测绘和建筑规划。
UTM坐标系统(Universal Transverse Mercator)UTM坐标系统将地球表面划分为60个宽度为6度的投影带,每个投影带使用横轴为X、纵轴为Y的笛卡尔坐标系来表示地球上的点。
UTM坐标系统结合了平面坐标系统的简便性和地理坐标系统的精确性,适用于中等范围的测量工作。
国家网格坐标系统(National Grid Coordinate System)国家网格坐标系统是一种平面坐标系统,由各个国家或地区根据自身需要和实际情况制定。
大地测量坐标系统有哪几种各有什么几何特点
大地测量坐标系统有哪几种各有什么几何特点大地测量坐标系统是一种用于描述地球表面上点的位置和方向关系的系统。
在大地测量学中,为了定位和测量地球上的点,使用了多种坐标系统。
本文将介绍大地测量学中常见的几种坐标系统及其几何特点。
地心坐标系统地心坐标系统是一种以地球质心为原点的坐标系统。
它将地球看作一个球体,将地球上的点映射到球体表面。
地心坐标系统的坐标是经度和纬度,分别表示点的东经和北纬角度。
地心坐标系统的几何特点如下: - 原点位于地心,因此在地心坐标系统中,地球表面上的点位于球体表面上。
- 经度和纬度分别用于表示点在赤道平面上的位置和在地球球面上的位置。
- 地心坐标系统广泛用于地理信息系统(GIS)、航海和航空导航等领域。
大地坐标系统大地坐标系统是一种基于地球椭球体建模的坐标系统。
它通过将地球看作一个椭球体,并将地球上的点映射到椭球体表面,来描述点的位置和方向关系。
大地坐标系统的坐标是大地纬度、大地经度和大地高。
大地坐标系统的几何特点如下: - 坐标中的大地纬度和大地经度与地心坐标系统中的纬度和经度类似,用于表示点在赤道平面上的位置。
- 大地高表示点相对于椭球体表面的高度。
- 大地坐标系统常用于地图制图、航空摄影测量等领域。
投影坐标系统投影坐标系统是一种将地球平面地图上的点映射到地球表面的坐标系统。
由于地球是一个三维几何体,为了在二维平面上表示地球表面上的点,需要进行投影转换。
投影坐标系统的几何特点如下: - 采用各种不同的数学方法和参数,将地球的曲面投影到一个平面上。
- 不同的投影方法有各自的优缺点和适用范围。
- 投影坐标系统常用于地图制图、地理信息系统(GIS)、地理空间分析等领域。
大地测量坐标系统的选择不同的大地测量任务和应用领域对于坐标系统的要求有所不同。
选择适当的坐标系统是保证测量结果准确性和应用可靠性的重要因素。
在大多数情况下,地心坐标系统和大地坐标系统被广泛应用于地理定位和地图制图等领域。
大地测量坐标系有哪几种
大地测量坐标系有哪几种大地测量是地球测量科学的一个重要分支,用于测量地球表面的各种物理量以及地球内部的结构。
在大地测量中,坐标系是一种基本工具,用于描述地球表面上特定位置的几何位置信息。
大地测量坐标系可以根据不同的原点、基准面和轴线方向进行分类,常见的包括以下几种:1. 地理坐标系地理坐标系是最常见和使用最广泛的坐标系之一。
地理坐标系使用经纬度来确定地球上任意点的位置。
经度表示东西方向上的位置,以本初子午线为基准,范围从0°至180°以东或以西测量。
纬度表示南北方向上的位置,以赤道为基准,范围从0°至90°以北或以南测量。
地理坐标系是基于地球形状和自转定义的,可以用来定位全球范围内的地理位置。
2. 平面直角坐标系平面直角坐标系是一种以直角坐标系描述地球表面位置的投影坐标系。
它将地球表面视为一个平面,通过将球面上的点投影到平面上来表示位置。
平面直角坐标系使用直角坐标系的x、y坐标来表示位置,通常在地理测量和工程测量中使用。
该坐标系有许多具体的投影方法,如UTM(通用横轴墨卡托投影)、高斯-克吕格投影等,每种投影都符合特定的测量目的和地理区域。
3. 大地坐标系大地坐标系是一种基于椭球体模型的坐标系,用来更精确地描述地球表面的几何位置。
大地坐标系使用经度、纬度和高程三个参数来表示位置。
经纬度与地理坐标系相同,高程表示点相对于参考椭球体表面的高度差。
大地坐标系通过采用具体的椭球体模型,可以在不同地区提供更高的测量精度和一致性。
常见的大地坐标系包括WGS84(世界大地坐标系)和国家大地坐标系等。
4. 本地坐标系本地坐标系是一种基于局部地区特定基准点和轴线方向定义的坐标系。
本地坐标系通常用于狭小地区的工程测量,如建筑施工和道路规划。
在本地坐标系中,参考点被确定为坐标原点,轴线被定义为参考方向。
本地坐标系的优点是能够提供更准确、更具体的位置描述,但局限于特定地区,无法进行区域范围的位置比较。
大地测量坐标系有哪些
大地测量坐标系有哪些大地测量是测量地球表面的形状、尺寸和重力场的科学与技术领域。
而在大地测量中,坐标系统起到了至关重要的作用。
大地测量坐标系统根据测量目的和测图需求的不同,提供了几种不同的坐标系统。
在本文中,我们将介绍常见的大地测量坐标系统。
地理坐标系 (Geographic Coordinate System, GCS)地理坐标系使用经度和纬度来表示地球上任意点的位置,是最常见的坐标系统之一。
经度是指一个点相对于本初子午线的东西位置,以度数表示;纬度是指一个点相对于地球赤道的南北位置,同样以度数表示。
这个坐标系统是在球面或椭球面上建立的,通常用于大范围地图制作、导航和位置定位。
在地理坐标系中,经度和纬度被定义为连续变量,取值范围为经度(-180°到180°)和纬度(-90°到90°)。
例如,北京的地理坐标为39.9042°N纬,116.4074°E 经。
平面直角坐标系 (Plane Rectangular Coordinate System, PRCS)平面直角坐标系是一种基于二维笛卡尔坐标系的投影方法。
通常被用于较小区域的精确测量和制图。
平面直角坐标系的原点和坐标轴取决于使用的映射投影。
最常见的平面直角坐标系之一是国家大地坐标系 (National Geodetic Coordinate System, NGCS),用于大多数国家的地图制作和测量工作。
在国家大地坐标系中,点的位置由两个值确定,通常分别称为东坐标和北坐标,以米为单位。
它们与某个选定的基准点的位置相关联。
工程坐标系 (Engineering Coordinate System, ECS)工程坐标系是一种用于工程测量、设计和建设的坐标系统。
与平面直角坐标系类似,工程坐标系是二维笛卡尔坐标系的一种投影表示方法,其原点和坐标轴可以根据需要设定。
工程坐标系常用于道路、桥梁、建筑物等各种工程项目的定位和测量。
大地测量常用的几大坐标以及转换方式
大地测量常用的几大坐标以及转换方式在大地测量学中通常采用的坐标系有大地坐标系,空间直角坐标系,高斯平面直角坐标系等。
在同一参考椭球基准下,大地坐标系,空间直角坐标系,高斯平面直角坐标系是等价的,一一对应的,只是不同的坐标表现形式。
1、大地坐标大地坐标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大地坐标以参考椭球面为基准面的坐标,地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。
大地坐标多应用于大地测量学,测绘学等。
坐标原理:当点在参考椭球面上时,仅用大地经度L和大地纬度B 表示。
大地经度L是通过P点的大地子午面与起始大地子午面(通过格林尼治天文台的子午面)之间的夹角。
规定以起始子午面起算,向东由0°至180°称为东经;向西由0°至180°称为西经。
大地纬度B是通过P点的法线与赤道面的夹角,规定由赤道面起算,由赤道面向北从0°至90°称为北纬;向南从0°到90°称为南纬。
大地高H是地面点沿法线到参考椭球面的距离。
2、空间直角坐标在卫星大地测量中,常采用空间大地直角坐标系来确定地面点的三维坐标。
空间直角坐标系的坐标原点位于参考椭球的中心,Z轴与椭球的旋转轴一致,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,按右手系与X轴正交成90“夹角。
3、高斯平面直角坐标为了方便工程的规划、设计与施工,我们需要把测区投影到平面上来,使测量计算和绘图更加方便。
而地理坐标是球面坐标,当测区范围较大时,要建平面坐标系就不能忽略地球曲率的影响。
把地球上的点位化算到平面上,称为地图投影。
地图投影的方法有很多,我国采用的是高斯——克吕格投影(又称高斯正形投影),简称高斯投影。
它是由德国数学家高斯提出的,由克吕格改进的一种分带投影方法。
它成功解决了将椭球面转换为平面的问题。
与数学中的平面直角坐标系不同的是,其x轴为纵轴,上(北)为正,Y轴为横轴,右(东)为正,方位角是从北方向为准按顺时针方向计算出的夹角。
大地测量学常用的坐标系
大地测量学常用的坐标系引言大地测量学是研究地球形状、大小、重力场及其变化的科学,广泛应用于工程测量、地图制图、导航定位等领域。
在进行测量和定位时,需要采用合适的坐标系来描述地球表面的点和其相对位置关系。
本文将介绍大地测量学中常用的坐标系。
地心坐标系(Geocentric Coordinate System)地心坐标系是以地球质心为原点建立的坐标系,常用来描述地球内部重力场的分布以及地球形状的变化。
地心坐标系的三个坐标轴分别指向地球的北极、本初子午线和赤道平面,称为北极轴、子午轴和赤道轴。
地心坐标系的优点是在研究全球性的问题时非常有用,可以精确描述地球形状和大小的变化。
大地坐标系(Geodetic Coordinate System)大地坐标系是基于地球表面形状和地球椭球体模型建立的坐标系。
在大地坐标系中,使用经度(longitude)和纬度(latitude)来确定地球表面上点的位置。
经度是指从本初子午线开始,沿赤道向东或向西测量的角度,纬度是指从赤道开始,沿黄道向北或向南测量的角度。
大地坐标系常用于地图制图和导航定位等应用中。
投影坐标系(Projected Coordinate System)投影坐标系是为了适应地球表面的非平面特性而引入的。
在投影坐标系中,地球表面上的经纬度坐标被投影到一个平面上,从而实现对地图的制作和使用。
不同的投影方式会导致不同的形变问题,如面积变形、角度变形和长度变形等。
常见的投影坐标系有墨卡托投影、麦卡托投影、兰伯特投影等。
本地坐标系(Local Coordinate System)本地坐标系是根据地球表面的局部特征建立的坐标系,主要用于工程测量和定位。
在本地坐标系中,原点和坐标轴的选择由具体的测量任务和地理特征决定。
本地坐标系可以使用笛卡尔坐标系或极坐标系来表示。
与其他坐标系相比,本地坐标系的优势在于简化了测量计算和数据处理的过程。
结论在大地测量学中,常用的坐标系包括地心坐标系、大地坐标系、投影坐标系和本地坐标系。
大地测量坐标系有哪几种类型
大地测量坐标系有哪几种类型1. 地心测量坐标系(GCS)地心测量坐标系(Geodetic Coordinate System,简称GCS)是地球上最常用的测量坐标系之一。
它基于地球的物理形状进行定义,将地球看作一个椭球体,并使用椭球体参数来描述地球的几何特征。
GCS使用经度、纬度和高程来表示地球上的点。
GCS的经度是指从本初子午线(通常是格林威治子午线)开始,按照东经和西经的方向测量的角度。
纬度是指从赤道开始,按照北纬和南纬的方向测量的角度。
高程表示地球表面上某一点相对于参考椭球体的高度。
2. 大地坐标系(PCS)大地坐标系(Plane Coordinate System,简称PCS)是一种地理坐标系统,使用笛卡尔坐标系在水平平面上描述地球上的点。
PCS通常采用平面直角坐标系或极坐标系来定义。
平面直角坐标系中,点的位置通过X和Y两个坐标轴的交叉点确定,X轴通常与东西方向对应,而Y轴通常与南北方向对应。
通过在特定地点进行基准点的选择和坐标轴的定向,可以建立全球范围内的统一PCS。
极坐标系将点的位置表示为极径和极角。
极径是指点到极点的距离,而极角是指点与参考方向之间的角度差。
极坐标系常被用于极地地区的测量工作。
3. 投影坐标系(PCS)投影坐标系(Projected Coordinate System,简称PCS)是在平面地图或二维图像上使用的坐标系统。
投影坐标系将地理坐标系(GCS)的经纬度转换为二维坐标,使地球上的曲面映射到一个平面上。
投影坐标系通常使用投影方法来进行转换。
常见的投影方法有等经纬度投影、圆锥投影和柱面投影等。
不同的投影方法适用于不同的地理区域和需求,可以使地图的形状、角度或面积保持准确或良好的视觉效果。
在投影坐标系中,坐标单位通常是米或英尺。
通过映射地球的曲面,投影坐标系实现了地理空间信息的可视化和测量。
4. 空间直角坐标系(CCR)空间直角坐标系(Cartesian Coordinate Reference System,简称CCR)是一种三维坐标系统,用于描述地球上的点的位置和方向。
大地测量坐标系统有哪几种
大地测量坐标系统有哪几种在地球表面进行测量和定位时,人们需要使用不同的坐标系统来描述地理位置。
大地测量坐标系统是一种标定和测量地球表面点位置的方法,它可以帮助我们准确地描述地球上的点的位置和空间关系。
下面将介绍几种常见的大地测量坐标系统。
地球经纬度坐标系统地球经纬度坐标系统是最常见的一种大地测量坐标系统。
它基于地球的自转和自转轴,以经度和纬度来表示地球上的点位置。
经度是从本初子午线开始,向东西方向测量的角度,取值范围是-180°至+180°。
纬度是从赤道开始,向南北方向测量的角度,取值范围是-90°至+90°。
地球经纬度坐标系统可以用来定位地球上的任意一点。
平面直角坐标系统平面直角坐标系统是另一种常见的大地测量坐标系统。
它是一种将地球表面看作一个平面的近似方式。
在平面直角坐标系统中,地球表面被划分为若干个平面坐标系,每个平面坐标系都有一个局部原点和一个单位长度。
这些平面坐标系可以根据需要进行划分和调整。
平面直角坐标系统适用于需要精确计算地表点相对位置的工程和测量任务。
地心坐标系统地心坐标系统是一种以地球的质心为原点建立的三维直角坐标系统。
它使用X、Y和Z三个坐标轴来表示地球上的点的位置。
X轴通过本初子午线,指向北极点。
Y轴通过90°东经和赤道平面的交点。
Z轴与地球自转轴平行,指向地球上的北半球。
地心坐标系统在大地测量、地理信息系统和卫星导航等领域得到广泛应用。
地心大地坐标系统地心大地坐标系统是一种基于地心坐标系统的二维投影坐标系统。
它采用大地椭球面来近似地球的形状,并使用大地纬度和经度来确定地球上的点位置。
地心大地坐标系统是为了与地球实际形状更好地匹配而设计的,在测量和地图制作等领域具有广泛应用。
区域高程坐标系统区域高程坐标系统是专用于描述地球表面高程变化的坐标系统。
它使用一个参考点的高程作为基准,通过对地球表面进行高程调整来描述其他点的高程。
区域高程坐标系统通常与地理信息系统和水文学相关的应用紧密结合,用于分析地形特征、水文过程和气候变化等。
大地测量坐标系有哪几种及几何方法
大地测量坐标系有哪几种及几何方法引言大地测量是研究地球形状、大小及其表面上各种现象的一门科学。
在大地测量中,坐标系是用来描述地球上各个点的位置的一种方法。
大地测量坐标系有多种类型,每种类型都有其特定的应用。
本文将介绍大地测量坐标系的几种常见类型及其几何方法。
地球参考椭球体坐标系地球参考椭球体坐标系是通过将地球近似看作椭球体来建立的坐标系。
常用的地球参考椭球体坐标系有经纬度坐标系和大地坐标系。
经纬度坐标系经纬度坐标系是最常见的地球参考椭球体坐标系。
它以地球的赤道为基准,通过经线和纬线来确定地球上的点的位置。
经度是用于沿着东西方向测量的角度,取值范围从0到360度;纬度是用于沿着南北方向测量的角度,取值范围从-90到90度。
经纬度坐标系广泛应用于地图制作、导航系统和地球科学研究中。
大地坐标系大地坐标系是一种用于在地球上精确测量位置的坐标系。
它基于地球参考椭球体,并通过定义原点、坐标轴方向和长度单位来确定地点的位置。
大地坐标系常用于测量工程、地质勘探和地形建模等领域。
平面直角坐标系平面直角坐标系是一种二维坐标系,用于表示较小地区内的点的位置。
它基于平面几何的概念,使用直角坐标系来确定点的位置。
平面直角坐标系常用于城市规划、土地测量和地下管道设计等领域。
投影坐标系投影坐标系是一种将地球表面上的点映射到平面上的方法。
它通过投影方法将三维的地球表面映射到二维平面上,从而实现对点位置的描述。
常见的投影坐标系有UTM坐标系和高斯-克吕格坐标系。
UTM坐标系UTM坐标系是一种广泛应用于大地测量和地图制作的投影坐标系。
它将地球表面划分为60个纬度带和20个经度带,每个纬度带和经度带使用不同的坐标系进行投影。
UTM坐标系可以提供较高的精度,并适用于大范围的地理区域。
高斯-克吕格坐标系高斯-克吕格坐标系是一种用于测量一定地区内点的位置的投影坐标系。
它利用高斯投影和克吕格法来将地球上的点投影到平面上。
高斯-克吕格坐标系常用于局部地图制作和测量工程。
测绘技术中常见的坐标系介绍
测绘技术中常见的坐标系介绍导语:在测绘技术中,坐标系是一个非常重要的概念,它能够准确描述和定位地理信息。
本文将介绍测绘技术中常见的坐标系,包括地理坐标系、平面坐标系和投影坐标系,并讨论它们的应用和特点。
一、地理坐标系地理坐标系是用来表示地球上某一点位置的坐标系。
它的基本单位是度,可以精确到小数点后的位置。
地理坐标系一般使用经度和纬度来表示地球上的点,经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
地理坐标系的一个重要特点是它能够保持地球表面真实的地理形状和地理距离。
这是因为地理坐标系是基于地球表面的椭球体模型来定义的,所以在测量和计算时能够考虑地球的曲率和形变。
地理坐标系在地理信息系统(GIS)中得到广泛应用。
通过使用地理坐标系,我们可以准确地描述和分析地球上的各种地理信息,如地图、空间数据和遥感图像。
二、平面坐标系在实际的测绘和地图制作中,为了方便表示和计算,通常会将地理坐标系投影到一个平面上,形成平面坐标系。
平面坐标系可以将地球上的三维点投影到一个二维坐标系中,使其落在平面上。
常见的平面坐标系有UTM坐标系、高斯-克吕格坐标系等。
这些平面坐标系使用不同的投影方法来将地理坐标转换为平面坐标。
平面坐标系的一个重要特点是它可以忽略地球的曲率和形变,从而简化测量和计算。
但是由于投影过程中会引入一定的误差,所以在大范围地图制作中需要考虑投影误差的修正。
三、投影坐标系投影坐标系是基于平面坐标系的一种特殊表示方法。
它使用一组坐标轴来表示地图上的点,并通过投影方法将地图上的点与地理坐标进行对应。
投影坐标系通常使用笛卡尔坐标系的形式,以米或英尺为单位。
它在地图制作和测绘工程中广泛应用,能够准确表示和测量实际地图上的位置和距离。
不同的地区和国家使用不同的投影坐标系,如横轴墨卡托投影、兰伯特投影等。
这些投影坐标系在保证地图形状的同时,还能控制地图上的形变和比例尺。
投影坐标系在工程测绘、地图制作、导航和地图分析中都有重要应用。
测绘技术中常见的坐标系与投影系统解析
测绘技术中常见的坐标系与投影系统解析一、引言在测绘技术中,坐标系和投影系统是非常重要的概念和工具。
它们为地理信息的采集、储存和分析提供了基础。
本文将解析测绘技术中常见的坐标系和投影系统,探讨其原理、应用和特点。
二、坐标系坐标系是用来描述一个物体或者地理数据在地球表面上位置的一种系统。
常见的坐标系有经纬度坐标系、平面直角坐标系和高程坐标系。
1. 经纬度坐标系经纬度是地球上任意位置的地理坐标。
经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。
经纬度坐标系是基于地球的自转和赤道的划分,它可以描述全球范围内的位置。
经纬度坐标系在地图制作和导航定位中广泛使用。
2. 平面直角坐标系平面直角坐标系也称为笛卡尔坐标系,它是以某一地点为原点,选取两条相互垂直的轴线作为坐标轴的直角坐标系。
平面直角坐标系适用于局部区域的测绘和工程测量,比如城市的地图制作和房屋建设等。
3. 高程坐标系高程坐标系用于描述地球表面上的高度信息。
它通常与平面直角坐标系结合使用,构成三维的空间坐标系。
高程坐标系在建筑工程、地质勘探和地形分析等领域有广泛的应用。
三、投影系统投影系统是将地球的曲面投影到平面上的数学模型。
因为地球是一个球体,而平面是一个二维的表面,所以需要一种方法将球面上的地理信息转换到平面上,以便于测绘和分析。
1. 地理坐标投影地理坐标投影是将地理坐标系统按照一定的数学关系投影到平面上的投影方法。
常见的地理坐标投影有等经纬度投影、等距离投影和等面积投影等。
地理坐标投影适用于大范围的地理信息分析,如区域规划、气候分析和资源调查等。
2. 内容相关性现实世界中的任何事物都是相互联系的,坐标系和投影系统也不例外。
坐标系和投影系统的选择需要根据具体应用环境和需求来确定。
在地球表面的广阔区域内进行测绘和分析时,应使用地理坐标系和相应的地理坐标投影。
而在局部区域内进行工程测量和建设时,应选择平面直角坐标系和适当的投影系统。
四、坐标系和投影系统的误差和应用坐标系和投影系统在实际应用中存在一定的误差。
测量中常用的坐标系统
测量中常用的坐标系一、坐标系类型1、大地坐标系定义:大地测量中以参考椭球面(不准确)为基准面建立起来的坐标系。
一定的参考椭球和一定的大地原点上的大地起算数据,确定了一定的坐标系。
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和大地纬度B表示,( B , L)统称为大地坐标。
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。
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。
3、平面直角坐标系在小区域进行测量工作若采用大地坐标来表示地面点位置是不方便的,通常采用平面直角坐标系。
测量工作以x轴为纵轴,以y轴为横轴投影坐标:为了建立各种比例尺地形图的控制及工程测量控制,一般应将椭球面上各点的大地坐标按照一定的规律投影到平面上,并以相应的平面直角坐标表示。
4、地方独立坐标系基于限制变形、方便、实用和科学的目的,在许多城市和工程测量中,常常会建立适合本地区的地方独立坐标系,建立地方独立坐标系,实际上就是通过一些参数来确定地方参考椭球与投影面。
二、国家大地坐标系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。
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)参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。
大地测量坐标系统有几种
大地测量坐标系统有几种大地测量是测量地球表面形状和大小的学科,其主要目的是为了获取准确的地理位置信息。
为了方便地标识不同地方的位置,在大地测量中广泛使用了各种坐标系统。
大地测量坐标系统是用来表示地球上某个点的位置的系统,根据不同的需求和应用,可以使用多种不同的坐标系统。
本文将介绍大地测量中常用的三种坐标系统。
地理坐标系统地理坐标系统(Geographic Coordinate System,GCS)是大地测量中最常见的坐标系统之一。
它使用经度(Longitude)和纬度(Latitude)来表示地球上任意点的位置。
地理坐标系统以地球的赤道和本初子午线作为基准线,以度(Degree)为单位来测量。
经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
经度的取值范围为-180到180度,纬度的取值范围为-90到90度。
地理坐标系统的优点是简单、易于理解和计算,被广泛应用于地图制作、位置定位、导航系统等领域。
但由于地理坐标系统没有考虑地球椭球体的形状,对于精确度要求较高的应用可能有一定的误差。
投影坐标系统投影坐标系统(Projected Coordinate System,PCS)基于地理坐标系统,通过将地球表面投影到二维平面上来表示地球上的位置。
由于地球是一个三维椭球体,为了在二维平面上进行地图制作等应用,需要将地球表面投影到平面上,这就是投影坐标系统的基本原理。
投影坐标系统中使用各种投影方法,如等距圆柱投影、等距圆锥投影、等面积平展投影等,将地球表面的经纬度坐标转换为二维平面坐标。
不同的投影方法在表示形状和面积时有着不同的特点和误差。
在实际应用中,可以根据不同的需求选择不同的投影坐标系统。
投影坐标系统的优点是能够直接在平面上进行测量和计算,精度相对较高。
它被广泛应用于地图制作、测量工程、GIS(地理信息系统)等领域。
然而,由于投影过程中的误差和变形,可能会引入一定程度的误差。
大地坐标系统大地坐标系统(Geocentric Coordinate System,GCS)是一种以地球的质心为基准的坐标系统。
大地测量坐标系有哪些类型
大地测量坐标系有哪些类型在大地测量领域,为了描述地球上任意点的位置,人们需要使用不同类型的坐标系。
大地测量坐标系是一种用来确定地球表面上点的位置的参考系统。
本文将介绍几种常见的大地测量坐标系类型。
地理坐标系(Geographic Coordinate System)地理坐标系是最常见的大地测量坐标系之一,用于描述地球表面上点的位置。
地理坐标系使用经度和纬度来确定地球上任意点的位置。
经度表示位于东西方向上的位置,范围是从-180°到180°,东经为正,西经为负。
纬度表示位于南北方向上的位置,范围是从-90°到90°,南纬为负,北纬为正。
地理坐标系以地球的中心为原点,以经线和纬线来划分地球表面。
它使用球面坐标系来近似地球的形状,适用于全球范围内的位置定位和空间数据分析。
平面直角坐标系(Plane Rectangular Coordinate System)平面直角坐标系是一种二维坐标系,使用直角坐标系来描述地球上点的位置。
它将地球表面划分为水平的均匀网格,每个点都由一个水平坐标和一个垂直坐标确定。
平面直角坐标系通常使用投影方式来实现,常见的投影方式包括墨卡托投影、通用横轴墨卡托投影和高斯-克吕格投影等。
这些投影方式可以将地球表面上的经纬度坐标投影到一个平面上,以便于进行测量和计算。
大地坐标系(Geodetic Coordinate System)大地坐标系是一种用来确定地球上任意点位置的三维坐标系。
它采用了椭球体来近似地球的形状,并使用经度、纬度和高程来描述点的位置。
经度和纬度的定义与地理坐标系相同,高程则表示点相对于参考椭球体的高度。
大地坐标系考虑了地球的曲率和椭球体的形状,能够提供较高精度的位置描述。
它常用于测量和工程应用,如地形测量、测量控制点和航空导航等。
地心坐标系(Geocentric Coordinate System)地心坐标系是一种以地球质心为原点的三维坐标系,用于描述地球上点的位置。
了解测绘技术中常见的坐标系与投影方式
了解测绘技术中常见的坐标系与投影方式测绘技术在现代社会中扮演着重要的角色,它为我们提供了地理信息和空间数据,帮助我们更好地理解和利用地球。
在进行测绘工作时,常见的坐标系与投影方式对于精确测量和地图制作至关重要。
本文将介绍测绘技术中常见的坐标系与投影方式,帮助读者更好地了解这一领域的基础知识。
一、常见的坐标系1. 地球坐标系地球坐标系是一种三维的坐标系,用于表示地球上任意一点的位置。
它采用经度和纬度来描述地理位置,经度表示东西方向上的位置,纬度表示南北方向上的位置。
地球坐标系是测绘技术中最基础的坐标系,常用于全球定位系统(GPS)等应用中。
2. 平面坐标系平面坐标系是一种二维的坐标系,用于表示平面上的点的位置。
它常用于小范围的测绘工作,如城市规划、建筑设计等。
常见的平面坐标系有直角坐标系和极坐标系。
直角坐标系使用两个坐标轴(x轴和y轴)来表示点的位置,极坐标系使用极径和极角来表示点的位置。
3. 工程坐标系工程坐标系是一种局部坐标系,用于工程测量和建筑工程等领域。
它以某个地理标志物为基准点,采用平面坐标系的思想来表示点的位置。
工程坐标系常用于大型工程项目的测绘工作,如铁路、高速公路等。
二、常见的投影方式1. 等距圆锥投影等距圆锥投影是一种常见的地图投影方式,它模拟了经线和纬线在平面上的投影过程。
等距圆锥投影适用于纬度范围较小的地区,例如中纬度地区。
在该投影方式下,地球表面的点经过投影后保持其距离比例不变。
等距圆锥投影在地图制作中得到广泛应用,具有较好的距离保持性能。
2. 高斯投影高斯投影是一种常见的大地坐标投影方式,它采用了椭圆体来近似地球的形状。
高斯投影将地球划分为若干个投影带,并以特定的参数描述每个投影带的变形情况。
高斯投影适用于小范围的测绘工作,具有较高的精度。
3. 经纬度投影经纬度投影是一种直接将经度和纬度映射到平面上的投影方式。
它不考虑地球的形状,直接使用经度和纬度的数值来表示点的位置。
经纬度投影常用于手机地图等应用中,使用方便但精度较低。
大地测量学中常用的坐标系
大地测量学中常用的坐标系1. 引言在大地测量学中,坐标系是一个基本的概念,用于描述地球上的点位置。
它提供了一种统一的方式来表示地球上的各个点,并且在地图绘制、导航、测量和地理信息处理等领域中起着重要的作用。
本文将介绍大地测量学中常用的几种坐标系,并简要讨论它们的特点和应用。
2. 地理坐标系地理坐标系是地球表面上一个点位置的地理经度和纬度的组合。
经度表示东西方向的位置,纬度表示南北方向的位置。
在地理坐标系中,地球被划分为无数个纬度和经度的网格,每个网格都可以用一对经纬度来唯一标识。
地理坐标系的优点是简单易懂,适用于各种地理信息处理和地图绘制应用。
例如,利用地理坐标系可以轻松绘制地图,计算两点之间的距离和方位角,以及进行导航和位置定位等。
然而,地理坐标系也有一些局限性。
由于地球并不是完全规则的椭球体,地理坐标系在不同地区可能会出现误差。
此外,地理坐标系的坐标单位是度,不方便进行精确的计算。
3. 大地坐标系大地坐标系是一种基于地球椭球体模型的坐标系。
它使用经度、纬度和高程来描述一个点的位置。
与地理坐标系相比,大地坐标系更加精确。
大地坐标系的经度和纬度单位是弧度,高程单位是米。
大地坐标系在大地测量学和测绘工程中被广泛使用。
它可以通过测量的方法来确定一个点的位置,这包括使用全站仪、电子经纬仪、水准仪等设备。
大地坐标系还可以用于测量和监测地球表面的形变和位移。
使用大地坐标系进行测量和计算需要考虑地球的椭球体模型和大地水准面。
这意味着在不同的地区,采用不同的模型和参数进行计算,以获得更精确的结果。
4. 地心坐标系地心坐标系是一种以地球质心为原点的坐标系。
它通过径向距离、纬度和经度来描述一个点的位置。
地心坐标系在地球动力学研究中起着重要作用,可以用来描述地球的形状、自转和重力场等特征。
地心坐标系的优点是可以更好地描述地球内部的运动和变形。
例如,在地震学中,地心坐标系可以用来分析地震震源的位置和深度。
5. 投影坐标系投影坐标系是为了将地球表面上的三维位置投影到二维平面上而设计的坐标系。
测量中常用的坐标系有哪几种
测量中常用的坐标系有哪几种在测量领域中,坐标系是一个非常重要的概念,用于描述和定位物体在空间中的位置和方向。
不同的测量任务和应用需要使用不同的坐标系。
下面将介绍一些测量中常用的坐标系。
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,是最常见和最基本的坐标系形式。
它由三个相互垂直的轴组成,通常用于描述平面或三维空间中的位置。
在二维平面上,直角坐标系由X轴和Y轴组成,原点为(0, 0)。
在三维空间中,直角坐标系由X轴、Y轴和Z轴组成,原点为(0, 0, 0)。
直角坐标系通过给定一个点的X、Y和Z坐标值来表示一个位置。
例如,一个点的坐标可以表示为(2, 3)或(2, 3, 4),其中2表示X轴上的位置,3表示Y轴上的位置,4表示Z轴上的位置。
极坐标系极坐标系是另一种描述平面上位置的坐标系。
它以原点为中心,使用角度和半径两个参数来定位一个点。
极坐标系中,角度通常用弧度表示,表示一个点与X轴正方向之间的旋转角度。
半径表示一个点到原点的距离。
使用极坐标系可以方便地描述某些特定形状的物体,比如圆形。
在某些测量任务中,例如雷达和声纳测量,极坐标系也常常被使用。
地理坐标系地理坐标系是用于在地球表面定位位置的坐标系。
地理坐标系使用经度和纬度两个参数来描述一个位置。
经度表示一个点在东西方向上的位置,以本初子午线(通常为格林尼治子午线)为参考。
经度的取值范围从-180°到180°,东经为正,西经为负。
纬度表示一个点在南北方向上的位置,以赤道为参考。
纬度的取值范围从-90°到90°,北纬为正,南纬为负。
地理坐标系在全球定位系统(GPS)和地图绘制中广泛应用,用于确定地球上任何一个点的精确位置。
本地坐标系本地坐标系是指相对于特定物体或参考物体而言的坐标系。
相对于一个参考物体建立的本地坐标系可以使测量更加精确和方便。
例如,航空航天和汽车工业中常用的局部坐标系是以飞机或汽车为参考,将其位置和方向与自身的坐标系相关联。
测绘技术中常见的大地坐标系介绍
测绘技术中常见的大地坐标系介绍大地坐标系是测绘技术中常见且重要的概念之一。
它是地球表面上所有点的地理位置和空间关系的统一表示方法,为地表地理信息的收集、处理和分析提供了坚实的基础。
一、大地坐标系的概念与分类大地坐标系是一种以地球椭球体作为基准的坐标系。
它将地球表面上的点通过纬度和经度表示,并以相对于椭球体的形状和尺寸的不同所分类。
1. 大地坐标系的概念大地坐标系是地理学和测绘学中常用的一种坐标系。
它基于地球的形状与尺寸,用经线和纬线的交角以及经度、纬度值来表示地球上的点。
2. 大地坐标系的分类大地坐标系根据采用的基准椭球的不同可以分为国际1924年椭球、WGS84椭球等。
其中,国际1924年椭球适用于大部分国家的测绘工作,而WGS84椭球则被广泛应用于GPS定位等领域。
二、大地坐标系的基本原理与常用表示方法大地坐标系是在大地测量学的基础上实现的,它考虑了地球的曲率、地心引力场和地球自转等因素的影响。
1. 大地坐标系的基本原理大地坐标系采用椭球体作为基准,通过在地球表面上测量点的经度、纬度和高程,确定每个点的地理位置。
2. 大地坐标系的常用表示方法大地坐标系的常用表示方法包括经纬度表示、平面坐标表示和空间直角坐标表示。
其中,经纬度表示方法是最直观也是最常用的方法,通过度、分、秒的方式表示某一点的纬度和经度值。
三、大地坐标系在测绘技术中的应用大地坐标系在测绘技术中有着广泛的应用,特别是在地理信息系统领域。
1. 地图绘制与定位大地坐标系被广泛应用于地图绘制和定位。
通过将地球表面上的点表示为经纬度值,可以准确地在地图上标注和定位不同的地理要素,如地名、河流、山脉等。
2. GPS定位与导航大地坐标系在GPS定位和导航系统中发挥着重要作用。
GPS设备通过接收卫星信号,测量接收站点与其所在位置的距离,并利用大地坐标系将接收站点的位置转换为经纬度值,从而实现准确定位和导航。
3. 地理信息系统分析与处理大地坐标系为地理信息系统提供了基本的坐标表示方法。
测量中常用的坐标系
测量中常用的坐标系一、坐标系类型1、大地坐标系定义:大地测量中以参考椭球面(不准确)为基准面建立起来的坐标系。
一定的参考椭球和一定的大地原点上的大地起算数据,确定了一定的坐标系。
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和大地纬度B表示,( B , L)统称为大地坐标。
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。
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。
3、平面直角坐标系在小区域进行测量工作若采用大地坐标来表示地面点位置是不方便的,通常采用平面直角坐标系。
测量工作以x轴为纵轴,以y轴为横轴投影坐标:为了建立各种比例尺地形图的控制及工程测量控制,一般应将椭球面上各点的大地坐标按照一定的规律投影到平面上,并以相应的平面直角坐标表示。
4、地方独立坐标系基于限制变形、方便、实用和科学的目的,在许多城市和工程测量中,常常会建立适合本地区的地方独立坐标系,建立地方独立坐标系,实际上就是通过一些参数来确定地方参考椭球与投影面。
二、国家大地坐标系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。
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)参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。
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a=6378245米, α =1:298.3
1980年西安大地坐标系
1978年,我国决定重新对全国天文大地网施行整体平 差,并且建立新的国家大地坐标系统,整体平差在新大地 坐标系统中进行,这个坐标系统就是1980年西安大地坐标 系统。1980年西安大地坐标系统所采用的地球椭球参数的 四个几何和物理参数采用了IAG 1975年的推荐值,它们是:
量工作的基准线
三 大地水准面
水准面——在地面 上,处处与重力方 向垂直的连续曲面
水准面因高度不同有∞ 水准面=重力等位面
三 大地水准面
大地水准面是水准 面中的一个特殊水 准面。即在海洋中 与静止海水面重合, 最接近地球的真实 形态和大小。
大地水准面是不规则曲面,不便于进行测量数据处理
三 大地水准面
活动提供关于地球的空间信息。是一门地球信息学科。是 一切测绘科学技术的基础。
2.2 大地测量学的基本分支 a) 几何大地测量学:基本任务是确定地球的形状和
大小及Байду номын сангаас定地面点的几何位置。
B) 物理大地测量学:基本任务是用物理方法(重力 测量)确定地球形状及其外部重力场。
C) 空间大地测量学:以人造地球卫星及格其他空间 探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。
3.2 似大地水准面
由于地球质量特别是外层质量分布的不君性,使得 大地水准面形状非常复杂。引入不需要任何关于地壳结构 方面的假设而确定的似大地水准面,它与大地水准面很接 近。
三 大地水准面
地
地球引力
球
上
物
离心力
体
太阳等引力
三 大地水准面
地球引力
重 力
离心力
三 大地水准面
铅垂线——一条细 绳系一铅球,细绳 在重力作用下形成 的下垂线。它是测
曾确定了被称为1980中国大地水准面。这一水准面的精度为±3米
至±5米,分辨率为220公里见方网格。随着科学技术特别是卫星空间 技术的飞速发展,测绘生产技术发生了重大变革,1980中国大地水准 面已远远不能满足现代大地测量发展以及地学研究、国民经济建设的需要。 为此,国家测绘局在“九五”期间设立了重点科技攻关项目——建立我国 分米级精度大地水准面研究。
WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参 数就是基于此坐标系统的。
WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地 坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立,于1987年取代了当时 GPS所采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统 。
使用大量我国大陆及其周边海洋地区的重力、高精度GPS水准、多代
二 大地测量的基本概念
2.3 大地测量学的基本体系 a) 应用大地测量学:以研究建立国家大地测量控制
网为中心内容。 B) 椭球大地测量学:研究坐标系建立及地球椭球性
质以及投影数学变换为主要内容。 C) 大地天文测量学:以研究测量天文经度、纬度及
天文方位角为中心内容。 D) 大地重力测量学:以研究重力场及重力测量方法
为了在国家领土上进行大地测量,必须采用一个参 考椭球体。其数学的参考椭球面必须与物理的大地水准 面相近,并且把两者关系确定下来,这就是参考椭球定 位。大地原点则是定位中的基准点,也是地理坐标-经 度、纬度的起算点。
中国的大地原点坐落在距西安市36千米的咸阳市泾 阳县境内。原点在地下室,标志用红色玛瑙石制成,直 径10厘米,中部突起的半球上,刻有精密十字。如果谁 有幸用手触摸那指甲盖大的十字,就等于按在中国大地 经纬坐标的起算点和基准点—中华大地的“原点”上。
为中心内容。 E) 测量平差:以研究大地测量控制网平差计算为主
要内容。
二 大地三测量大学地的水基准本面概念
3.1 大地水准面的概念
大地测量学所研究的是在整体上非常接近于地球自 然表面的水准面。设想与平均海水面相重合,不受潮汐、 风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面处处与铅垂线 相垂直的水准面的连续封闭曲面。由它包围的形体称为大 地体。
a=6378140米, α =1:298.257
椭球的短轴平行于地球的自转轴(由地球质心指向1968.0 JYD地极原点方向),起始子午面平行于格林尼治平均天文 子午面,椭球面同似大地水准面在我国境内符合最好,高程 系统以1956年黄海平均海水面为高程起算基准
中华人民共和国大地原点 -中国的地理坐标
大地测量中常用的坐标系
一 定向井工程中大地测量的应用 二 大地测量的基本概念 三 大地水准面
1 参考椭球面 2 空间直角坐标系 3 空间大地坐标系 5 高斯平面直角坐标系 6 高程系统 7 GPS全球定位系统
一 定向井工程中大地测量的应用
二 大地测量的基本概念
2.1 大地测量学的定义 主要任务是测量和描绘地球并监测其变化,为人类
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定 义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点,Y 轴与X轴和Z轴构成右手系。
WGS-84系所采用椭球参数为:
a=6378137米, α =1:298.257223563
新华网北京2001年2月23日电(记者张继民)覆盖我国全部国土,其分 辨率东部为30公里见方格网、西部为60公里见方格网,精度为30厘 米至60厘米的2000中国似大地水准面,近日通过国家验收。这表明, 新一代分米级精度大地水准面已在我国建立。
三 大地水准面
为便于准确计算测量 成果,用一个接近大 地体的旋转椭圆球体 作为地球的参考大小 和形状----称为 参考椭球体,称其外 表为参考椭球面。
三 大地水准面
X2 a2
Y a
2 2
Z2 b2
1
参考椭球体扁率
= a b
a
a,b为参考椭球体的几何参数
1954年北京坐标系
1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测 量坐标系。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔 科夫坐标系。