大地坐标系
大地坐标系的概念
大地坐标系是一种数学模型，用于描述地球表面的位置。
它通常基于经度和纬度，并考虑了地球的形状、大小和重力场。
大地坐标系被广泛应用于地理学、地质学、气象学、航天航空学等领域，因为它能够提供更加精确和可靠的地理位置信息。
在地球上建立大地坐标系的过程通常包括以下步骤：首先，需要选择一个参考点，通常是选定一个高程起算点（如大地水准面）。
其次，根据重力测量数据和天文测量数据，确定地球的形状和大小。
最后，根据这些数据，建立一套数学模型，用于计算地球表面任意一点的坐标。
在大地坐标系中，纬度（latitude）是指从地球赤道平面到某个地点与赤道平面的垂直距离。
经度（longitude）是用来表示方向的一种度量，从本初子午线开始，从东到西划分为不同的时区。
此外，大地坐标系还包括高程（altitude）和大地高（geodetic altitude），这些参数用于描述地球表面点的海拔高度。
在实际应用中，大地坐标系有很多优点。
首先，它可以提供高精度的地理位置信息，这对于地理学、地质学和航天航空学等领域非常重要。
其次，大地坐标系可以适应地球表面的变化，例如地形起伏、地震活动和气候变化等。
此外，大地坐标系还可以与其他地理信息系统（GIS）系统兼容，方便数据共享和交换。
然而，大地坐标系也存在一些挑战和局限性。
首先，它依赖于精密的天文测量和重力测量数据，这些数据的准确性和可靠性受到多种因素的影响。
其次，大地坐标系是基于数学模型的，因此在实际应用中可能存在误差和不确定性。
此外，大地坐标系对于某些特殊领域可能不太适用，例如海洋学、地震学和遥感等领域可能需要使用其他类型的坐标系。
总之，大地坐标系是一种非常重要的数学模型，用于描述地球表面的位置。
它具有很多优点和广泛应用价值，但也存在一些挑战和局限性。
在未来，随着科学技术的发展和应用领域的拓展，大地坐标系将会得到更加广泛的应用和改进。
大地坐标系xyz
大地坐标系xyz地理学中的大地坐标系是一种用于描述地球表面各点位置的坐标系统。
它采用经纬度和海拔高度作为三个维度的参数，分别表示地球上的经度、纬度和海拔。
大地坐标系XYZ是其中一种常用的表示方式，本文将对其进行详细介绍。
一、大地坐标系XYZ的定义与原理大地坐标系XYZ是一种以地球中心为原点建立的坐标系。
XYZ分别代表东西、南北和垂直于地球表面方向三个方向，也可以理解为地球表面的X、Y、Z轴。
在大地坐标系XYZ中，经度表示在东西方向上的位置，纬度表示在南北方向上的位置，而海拔高度表示在垂直方向上的位置。
在大地坐标系XYZ中，经度、纬度和海拔高度的单位分别为度、度和米。
经度的取值范围是-180°到180°，东经为正，西经为负；纬度的取值范围是-90°到90°，南纬为负，北纬为正；海拔高度可以为正数、零或负数，其中正数表示地面以上的高度，零表示海平面高度，负数表示地下的深度。
大地坐标系XYZ基于地球的形状和物理属性进行定义。
地球被近似看作是一个椭球体，因此大地坐标系XYZ的建立依赖于椭球体的参数和大地测量学的理论模型。
通过测量和计算，可以确定地球的形状和参考椭球体模型，并将地球表面上各点的位置转换为大地坐标系XYZ中的坐标。
二、大地坐标系XYZ的应用1. 地图制图与导航定位：大地坐标系XYZ是地图制图和导航定位的基础。
通过将地球表面上的点转换为大地坐标系XYZ中的坐标，可以准确地表示地理位置。
这对于制作地图、导航系统和位置服务等应用具有重要意义。
2. 地震研究与测量：在地震研究和测量中，大地坐标系XYZ是确定地震震源和地震波传播路径的基础。
通过测量地震产生的地震波在地球表面上的传播情况，可以推导出地球内部的结构和性质，为地震学研究提供重要数据和信息。
3. 地质勘查与资源开发：在地质勘查和资源开发中，大地坐标系XYZ可用于确定矿产资源和能源资源的分布情况。
通过在地球表面上采集大地坐标系XYZ的数据，并结合地质学和地球物理学等知识，可以探测和评估地下资源的储量和分布。
直角坐标系和大地坐标系转换
直角坐标系和大地坐标系的转换
在地理信息系统和测量领域中，直角坐标系和大地坐标系是两种常用的坐标系统。
直角坐标系是平面直角坐标系，由水平的x轴和垂直的y轴构成，可以用来表示平面上的点的位置，通常以米为单位。
而大地坐标系则是一种用来描述地球上点的位置的坐标系统，通常是经度（Longitude）和纬度（Latitude）的组合。
直角坐标系到大地坐标系的转换
直角坐标系到大地坐标系的转换涉及到高等数学的知识，主要是利用球面三角学的相关技巧。
在进行转换之前，需要知道点在直角坐标系中的坐标值，以及直角坐标系的原点。
然后，可以通过一系列的数学运算，将点的直角坐标值转换为大地坐标系中的经度和纬度。
大地坐标系到直角坐标系的转换
大地坐标系到直角坐标系的转换相对直接一些。
给定一个点的经度和纬度，我们可以利用地球的半径及球面三角学的相关公式，将该点的经度和纬度转换为直角坐标系中的坐标值。
这种转换可以帮助我们将地球表面上的点的位置转换为平面直角坐标系中的表示，便于进行地理信息系统中的测量和计算。
应用
直角坐标系和大地坐标系的转换在地理信息系统、地图制作、导航系统等领域都有着重要的应用。
通过这种转换，我们可以方便地将地球上的点的位置在不同坐标系统之间进行转换，从而实现不同系统之间的数据交换和信息共享。
总的来说，直角坐标系和大地坐标系的转换是地理信息系统和测量领域中的重要技术，对于地球表面上点的位置的表示和计算具有重要意义，能够为人类的地理信息分析和决策提供便利。
《国家大地坐标系》课件
转换的精度和 误差分析
转换的实践应 用和案例分析
转换方法与计算过程
椭球面坐标转换
椭球面坐标转换为平面直 角坐标
平面直角坐标转换为椭球 面坐标
转换方法与计算过程的总 结
转换精度与影响因素
转换精度：国家大地坐标系与其他坐标系之间的转换精 度取决于多种因素，包括坐标系之间的差异、投影变形、 地球椭球体形状等。
加强国际合作与交流，共同应 对全球变化和气候变化挑战
国家大地坐标系的重要性和意义总结
国家大地坐标系是地理信息数据的基础框架，为各种地理信息数据提供统一的坐标参考系统
国家大地坐标系是地理信息系统、遥感、全球定位系统等空间信息技术的基础，为这些技术 的空间定位提供准确可靠的坐标框架
国家大地坐标系对于国家经济发展、国防建设、科学研究等方面具有重要意义，是实现地理 信息数S）
定义：地理信息系统是一种基于计算机技术的空间信息系统，用于采集、存储、管理、分析 和显示地理信息数据
应用领域：城市规划、环境保护、资源调查、灾害监测、交通管理等领域
与国家大地坐标系的关系：地理信息系统需要使用国家大地坐标系作为基础坐标系统，以确 保空间数据的准确性和一致性
未来发展：随着计算机技术和空间技术的不断发展，地理信息系统将会在更高层次上实现空 间信息的共享和应用
大地基准面
定义：大地基准面是描述地球形状和大小的最基本参数 分类：大地基准面分为全球性基准面和区域性基准面 作用：大地基准面是确定地球表面点位的基础，用于地图制作、导航定位等领域 建立方法：通过大地测量学方法确定地球的形状和大小，并采用数学模型描述其变化
大地测量坐标系
定义：用于描述地球表面点位的大地测量坐标系 分类：参心坐标系、地心坐标系 参心坐标系：以参考椭球体中心为原点，采用大地经纬度坐标系 地心坐标系：以地球质心为原点，采用地球椭球体面直角坐标系
大地2000的坐标系
大地2000的坐标系
摘要：
一、大地2000坐标系的简介
二、大地2000坐标系的建立
三、大地2000坐标系在我国的应用
四、大地2000坐标系与其他坐标系的转换
五、大地2000坐标系的优缺点
六、总结
正文：
大地2000坐标系是一种地理坐标系，是我国为了满足现代化测绘和地理信息系统建设的需要，于2000年建立的一种全新的坐标系。
该坐标系以地球质量中心为原点，以地球自转轴为z轴，以通过地球质心的地球赤道面与地球表面相切的平面为xy平面。
大地2000坐标系的建立主要依据的是我国独立完成的全国性大地测量控制网的测量数据，这一测量数据的精度达到了国际先进水平。
同时，大地2000坐标系还参考了国际地球参考系统（ITRS）和地球物理大地测量观测数据。
在我国，大地2000坐标系已经广泛应用于测绘、地理信息系统、资源调查、环境监测、城市规划等领域。
它不仅提高了测绘数据的精度，而且改变了传统测绘数据的基础设施，为我国的现代化测绘和地理信息系统建设提供了重要的技术支持。
大地2000坐标系与其他坐标系的转换，主要是通过七参数模型或九参数
模型来进行。
这种转换可以保证大地2000坐标系与其他坐标系之间的准确转换，从而保证了数据的准确性和一致性。
大地2000坐标系的优点是精度高，数据一致性好，能够满足我国现代化测绘和地理信息系统建设的需要。
缺点是建立和维护大地2000坐标系需要大量的资金和技术支持，对数据的精度和一致性要求较高。
大地坐标系2000
大地坐标系2000什么是大地坐标系？大地坐标系是一种用于描述地球上各点位置的坐标系统。
它是基于地球形状和表面特征所建立的一种坐标系统，通常以经度和纬度来表示地球上任意点的位置。
大地坐标系不仅用于测量和定位，还被广泛应用于地理信息系统、地图制作、导航和地质学等领域。
大地坐标系的演变大地坐标系的设计和演化过程可追溯到古代。
早期的地理测量仅局限于某一特定地区，并使用一种基于自然地标的局部坐标系统。
然而，随着航海和地理探险的发展，人们需要一种更全球性的坐标系统。
在过去的几个世纪中，许多不同的大地坐标系被提出和使用，其中包括伯克勒千位图（Bessel ellipsoids）、国际1924年黄道面（International 1924 ellipsoid）和WGS 84（World Geodetic System 1984）等。
每个大地坐标系都有其特定的椭球体定义和测量参数。
大地坐标系2000的定义大地坐标系2000（简称：CGCS2000，China Geodetic Coordinate System 2000）是中国国家测绘局于2000年发布的新一代大地坐标系。
CGCS2000采用了WGS84为基准椭球体，并在中国本土进行了大规模的空间大地网控制点测量和重力测量，以确保其精度和实用性。
CGCS2000的主要特点包括：1.高精度：CGCS2000经过了精确的大地测量和测绘处理，提供了更准确的地理坐标信息。
2.全球兼容：CGCS2000采用WGS 84椭球体作为基准，使其与全球卫星导航系统（如GPS、GLONASS和Galileo）以及其他国际坐标系统（如UTM）保持一致。
3.统一标准：CGCS2000作为中国国家标准坐标系，为各行业和应用提供了统一的地理信息基准。
CGCS2000的应用CGCS2000广泛应用于中国的各个领域，包括但不限于：1.地图制作：CGCS2000为地图绘制提供了一致的坐标基准，使得各种地图之间的数据转换更加容易和准确。
国家2000大地坐标系表示方法
国家2000大地坐标系表示方法
国家2000大地坐标系是一种表示地理位置的坐标系，它使用
笛卡尔坐标系表示。
该坐标系以地球质心为原点，以国际地球参考系统（International Terrestrial Reference System，简称ITRS）为基础，通过测量地球形状和自转参数来确定地球质
心的坐标。
国家2000大地坐标系的单位是米。
国家2000大地坐标系的表示方法有两种常见的方式，分别是
平面直角坐标和大地测量坐标。
1. 平面直角坐标：国家2000大地坐标系的平面直角坐标表示
方法是以一个特定的投影方式将地球表面的点映射到平面上。
常见的平面直角坐标表示方法有高斯-克吕格投影（Gauss-
Krüger）和UTM投影（Universal Transverse Mercator）等。
2. 大地测量坐标：国家2000大地坐标系的大地测量坐标表示
方法是以地球质心为原点，通过地球的形状和自转参数计算得出地点的经度、纬度和大地高等参数。
这种表示方法常用于测量和地理信息系统（GIS）等领域。
无论是平面直角坐标还是大地测量坐标，国家2000大地坐标
系都是用来表示地理位置的常用坐标系之一，广泛应用于测绘、地理信息系统、导航、地理位置服务等领域。
大地坐标系与空间直角坐标系的联系
大地坐标系与空间直角坐标系的联系大地坐标系和空间直角坐标系是地理学和测绘学中两种常用的坐标系统。
它们在地表测绘、位置定位和地理信息系统中起着至关重要的作用。
尽管两者有一些显著的差异，但它们之间也存在着联系。
大地坐标系是一种基于地球椭球体的坐标系统，用于描述地球表面的位置。
大地坐标系通常以经度、纬度和高程来表示一个点的位置。
经度表示一个点相对于本初子午线的东西方向位置，纬度表示一个点相对于赤道的南北方向位置，而高程表示一个点相对于海平面的高度。
空间直角坐标系是一种笛卡尔坐标系，用于描述三维空间中的位置。
空间直角坐标系以一个参考点为原点，以三个相互垂直的坐标轴表示一个点的位置。
通常情况下，空间直角坐标系的坐标轴分别为X、Y和Z，分别表示水平平面上的东西方向、南北方向和垂直方向。
虽然大地坐标系和空间直角坐标系的表示方式不同，但它们之间存在一定的联系。
首先，它们都是用于描述位置的坐标系统。
无论是测量地球表面上的点，还是标定三维空间中的点，都需要使用坐标系统来记录和表示位置信息。
其次，大地坐标系和空间直角坐标系都使用了测量单位。
在大地坐标系中，经度和纬度通常表示为度数，而高程通常以米或英尺为单位。
在空间直角坐标系中，坐标轴的刻度通常使用米或其他长度单位。
这些测量单位的使用使得位置的表示更加准确和统一。
此外，大地坐标系和空间直角坐标系都可以进行坐标转换。
在实际应用中，常常需要在不同的坐标系统之间进行转换。
例如，将一个点的大地坐标转换为空间直角坐标，或者将一个点的空间直角坐标转换为大地坐标。
这种坐标转换可以通过各种数学和几何方法来实现，以满足不同应用场景的需求。
综上所述，虽然大地坐标系和空间直角坐标系有一些差异，但它们之间存在联系。
它们都用于描述位置、使用测量单位以及支持坐标转换。
这些坐标系统的应用广泛而重要，涵盖了地理学、测绘学、导航定位和地理信息系统等领域，在实际的地理空间数据处理中起着至关重要的作用。
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大地坐标系
2. 平面直角坐标
由于经纬线在图上多是弧线，不便于图上作业，更不便于距离和角度的换算，因此，在大比例尺图上都绘有平面直角坐标网。
确定平面上某点位置的长度数值，就是该点的平面直角坐标。平面直角坐标会值是用公里和米表示的。
平面直角坐标的构成平面直角坐标，是在颊上由两条垂直相交的直线建立起来的坐标系统。纵线为纵轴，以X表示；横线为横轴，以Y表示；两直线的交点为坐标原点，以0表示。确定某点的位置时，以该点到横轴的垂直距离为纵坐标(X)，到纵轴的垂直距离为横坐标(Y)。并规定，X值在横轴以上的为正，以下的为负；Y值在纵轴以右的为正，以左的为负。如甲点的坐标：X=250，Y=300。用这种方法确定点位的，就叫平面直角坐标法。
反之，用同样的方法，知道了坐标值，也可以确定目标点在图上的位置，这里就不详细介绍了。
3. 邻带补充坐标网
地形图上的平面直角坐标网，是按投影带建立的各自独立的坐标系，纵、横坐标线都只平行于本带的纵、横坐标轴；所以，在两带相接的地方，图上的坐标线就拼接不起来。但是，在实战中，常会碰到这种情况：比如，我炮兵发射阵地位置在十九带而射击目标位置在二十带，因为不是一个投影带，坐标系统不一致，这就无法指示目标，不能计算炮目距离和方位角。
提起“坐标”这个词，有些读者可能有点陌生，其实，在我们生活中还是经常碰到的，只是不这么称呼罢了。比如我们到体育馆看球赛，去礼堂听报告，入场券上就有×排×号，按照这个排、号，就能找到自己的座位。这种用排和号两个数确定座位的方法，在数学上就叫做坐标法。为了使用地图的方便，制图人员就把这个坐标法搬到了地图上，成为确定地面点位的方法。因为地球比较大，坐标的起算点、计算的方法和表达的方式就必须有一系列的规定，这些规定，就是坐标系统。
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。
大地坐标系的名词概念
大地坐标系是一种为地理坐标提供标准化定义的机制，用于描述地球表面的位置和方向。
它是一个空间系统，以地球的中心作为原点，用一组三维向量坐标来表示位置。
大地坐标系通常采用经纬度系统，即以地球的经度和纬度作为基本坐标。
在大地坐标系中，通常使用三个基本坐标轴：X轴、Y轴和Z轴。
X轴通常指向格林尼治子午线（或更一般的全球标准原点），Y轴在地球赤道平面内，指向北极，Z轴垂直于XY平面，指向地球的地心。
通过这些坐标轴，我们可以确定地球表面上任意一点的位置和方向。
大地坐标系广泛应用于地理学、地质学、气象学、航天航空学等众多领域，特别是在需要进行全球定位和测量时。
它提供了一种标准化、精确和可靠的定位方式，有助于提高研究精度和效率。
在大地坐标系中，点的位置通常由经度和纬度两个数值来表示。
经度是指通过地球表面某点的子午线弧长，表示该点相对于全球标准原点的位置。
纬度是指通过该点的地球半径的垂直距离，表示该点在地球赤道平面内的位置。
通过这两个数值，我们可以确定地球表面上任意一点的位置。
此外，大地坐标系还提供了其他一些重要的概念和术语，如投影、基准面、投影带和投影线等。
这些概念和术语有助于在实际应用中理解和使用大地坐标系。
投影是大地坐标系中的一个重要概念，它是指将地球表面的三维坐标转换到平面上二维坐标的过程。
常用的投影方法包括墨卡托投影、高斯-克吕格投影等。
基准面是指确定大地坐标系原点的地球表面，通常是椭球体表面。
投影带和投影线则是用于将地球表面的坐标转换成特定投影下的坐标系统。
总之，大地坐标系是一个空间系统，用于描述地球表面的位置和方向。
它采用经纬度系统作为基本坐标，提供了标准化、精确和可靠的定位方式，广泛应用于多个领域。
大地坐标系中的概念和术语包括轴、原点、经纬度、基准面、投影等，有助于在实际应用中理解和使用。
空间直角坐标系与大地坐标系的区别
空间直角坐标系与大地坐标系的区别一、介绍在地理和测绘学领域，空间直角坐标系和大地坐标系都是常用的坐标系统。
它们在表示和定位地球表面和地下空间位置时起着重要作用。
两者在概念、原理和应用上有着明显的区别，本文将从深度和广度两个方面对空间直角坐标系和大地坐标系进行全面评估，以便更好地理解它们的特点和适用范围。
二、概念和原理解析1. 空间直角坐标系空间直角坐标系是以直角坐标系为基础的三维坐标系统，其中的位置点由三个相互垂直的轴表示，分别为X轴、Y轴和Z轴。
在空间直角坐标系中，一个点的位置可由其在三个轴上的投影相对于坐标原点的距离来确定。
这种坐标系统适用于描述和定位地球表面之上的点位，并被广泛应用于工程测量、地理信息系统等领域。
2. 大地坐标系大地坐标系是以地球椭球体表面的地理坐标系为基础的三维坐标系统，其中的位置点由经度、纬度和高程三个参数来表示。
在大地坐标系中，经度和纬度确定了地球表面上的一个点的位置，高程则表示该点相对于平均海平面的垂直高度。
这种坐标系统适用于描述和定位地球表面和地下空间的点位，其精度和稳定性比空间直角坐标系更高。
三、深度分析1. 空间直角坐标系的特点在空间直角坐标系中，点的位置由X、Y、Z三个参数表示，可直观地描述位置之间的相对关系，适用于大规模工程测量和地理信息系统建设。
它的数学表达简单明了，易于计算和处理。
2. 大地坐标系的特点大地坐标系以地球椭球体表面的地理坐标为基础，能够准确描述地球表面的位置，具有较高的精度和稳定性。
其坐标参数经度和纬度可以准确地表示地理位置，高程参数则可用来描述地形和地势特征。
四、广度探讨1. 空间直角坐标系的应用空间直角坐标系广泛应用于工程测量、地图制图、城市规划等领域，能够准确表示建筑物、道路、地形等物体的位置和形状，支持复杂空间信息的处理和分析。
2. 大地坐标系的应用大地坐标系主要用于地理信息系统、卫星定位、导航等领域，能够精确表示地球表面上点位的地理位置和高程信息，支持地球科学研究和定位导航技术的发展。
大地坐标系的定义
大地坐标系（Geodetic Coordinate System）是指用来描述地球表面几何形态的坐标系。
它通常由地球的椭球体模型、椭球面的投影方法和地理坐标系三部分组成。
在大地坐标系中，地球的椭球体模型是用来描述地球的几何形态的。
常见的椭球体模型包括北极半径a和极半径b的椭球体、半短轴a和扁率f的椭球体等。
椭球体的投影方法用来将椭球体投影到平面上，常见的投影方法包括普通平面直角坐标系、极射线坐标系等。
地理坐标系是指在投影平面上用来描述地理位置的坐标系，常见的地理坐标系包括WGS84坐标系、GCJ02坐标系等。
大地坐标系主要用于地理信息系统（GIS）、测绘学、地图制作等领域。
它能够准确描述地球表面的几何形态，是用来确定地理位置的重要工具。
地球的椭球体模型是一种三维几何模型，用来描述地球的几何形态。
它是由一个长轴和一个短轴组成的椭圆体，两个极点分别位于地球的南北极点。
在椭球体模型中，椭圆体的两个极点分别为南极点和北极点。
北极点的横纵坐标分别为0°纬度和0°经度，南极点的横纵坐标分别为90°S 纬度和180°经度。
椭圆体的长轴称为极径，短轴称为半短轴。
常见的椭圆体模型包括北极半径a和极半径b的椭圆体、半短轴a和扁率f的椭圆体等。
北极半径a和极半径b的椭圆体是指椭圆体的长轴a和短轴b的比例为a:b，半短轴a和扁率f的椭圆体是指椭圆体的短椭球面的投影方法是指将椭球体投影到平面上的方法。
常见的投影方法包括普通平面直角坐标系、极射线坐标系等。
普通平面直角坐标系是一种常用的投影方法，它将椭球体投影到平面上，并在平面上建立直角坐标系，用来描述地球表面的地理位置。
在普通平面直角坐标系中，坐标轴的原点为投影中心，横轴为经度轴，纵轴为纬度轴。
普通平面直角坐标系常用于地图制作、测绘学等领域。
极射线坐标系是一种将椭球体投影到平面上的方法，它将椭球体投影到一个极点上，然后用极点到投影点的极射线与经度轴的夹角来表示投影点的经度。
国家大地坐标系技术指南
附件：现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南一、2000国家大地坐标系的定义国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义..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..采用广义相对论意义下的尺度..2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为：长半轴a＝6378137m扁率f地心引力常数1014m3s-2自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1其它参数见下表：采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统..二、点位坐标转换方法一模型选择全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型..对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型..坐标转换模型详见本指南第六部分..二重合点选取坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点..但最终重合点还需根据所确定的转换参数;计算重合点坐标残差;根据其残差值的大小来确定;若残差大于3倍中误差则剔除;重新计算坐标转换参数;直到满足精度要求为止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关;但不得少于5个..三模型参数计算用所确定的重合点坐标;根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数..四精度评估与检核用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标;具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容..选择部分重合点作为外部检核点;不参与转换参数计算;用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核..应选定至少6个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核..五数据库中点位坐标转换模型参数计算的区域选取对于1980西安坐标系下的数据库;采用全国数据计算的一套模型参数可满足1:5万及1:25万比例尺数据库转换的精度要求；采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1:1万比例尺数据库转换的精度要求..对于1954年北京坐标系下的数据库的转换;采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1:5万及1:25万比例尺数据库转换的精度要求；按2°×3°进行分区计算模型参数可满足1:1万比例尺数据库转换的精度要求..三、1:2.5-1:25万数据库的转换一按国家基本比例尺地形图分幅组织的数据库按国家基本比例尺地形图分幅组织的图形数据DLG、DEM、DRG;依据以下方案进行转换..1、1:2.5-1:10万DLG数据库转换11954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DLG数据库转换a、依据相应比例尺分幅进行区域划分;分两步完成坐标转换..首先进行椭球体变换;再利用对应的比例尺图幅区域的X、Y坐标平移量进行坐标平移；b、依据2000国家大地坐标系下对应的比例尺标准分幅图廓进行数据裁切;区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充；c、添加2000国家大地坐标系下的方里格网层;删除原方里格网数据层；d、完成图廓更改、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等数据后处理及建库工作；e、图幅换带接边：采用右图1954年北京坐标系接左图2000国家大地坐标系时;先进行右图的椭球体与换带转换;在左带中利用左图的平移量进行右图的坐标平移;完成接边后保存在左带中的右图备份成果..返回右图取消先前换带接边加入的平移量;并进行投影变换;最后利用右带自身的平移量完成平移后;方可与其相邻的右图接边；f、对基础地理信息数据库元数据相关条目进行更改..21980西安坐标系下1:2.5-1:10万DLG数据库转换依据相应比例尺分幅进行区域划分;不考虑椭球体变换;直接利用对应的比例尺图幅区域的X、Y坐标平移量进行坐标平移；然后按照1954年北京坐标系下DLG数据库转换的b～f对应步骤进行..2、1:2.5-1:10万DRG数据库转换原数据为300～500dpi的原版印刷地图经扫描纠正生成的RGB栅格数据;无图幅间要素的接边处理..11954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DRG数据库转换a、考虑椭球变换及对应图廓角点的X、Y坐标平移量;计算1954年北京坐标系分幅图廓角点在2000国家大地坐标系下的坐标;并修改数据头文件中相应的定位坐标；b、在DRG数据上叠加2000国家大地坐标系下新的大地控制基础层图廓及方里格网等;新图廓中数据空白或数据出图区域不做图纹补充和裁减；c、在图例中添加2000国家大地坐标系下新的控制基准说明条款；d、完成数据合层;并保持DRG数据的原有分辨率；e、更改元数据中相关内容;增加1954年北京坐标系标准分幅的图廓四角点在2000国家大地坐标系下坐标;计算2000国家大地坐标系标准分幅的图廓四角点的坐标..转换后数据为2000国家大地坐标系坐标、1954年北京坐标系分幅..21980西安坐标系下1:2.5-1:10万DRG数据库转换获取图幅对应比例尺图幅图廓角点的X、Y坐标平移量;根据平移量计算图幅定位坐标;修改数据头文件；然后按照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系的1:2.5-1:10万DRG数据库转换的b～e步骤进行..转换后数据为2000国家大地坐标系坐标、1980年西安坐标系分幅..3、1:2.5-1:10万DEM数据库转换原数据为25米分辨率的灰阶256个栅格数据;建库数据图幅间接边处理完好..此数据转换可有两种方式：一种是依据2000国家大地坐标系下DLG相关图层数据等高线、高程点重新生成DEM见DEM数据生产规范;一种是进行DEM数据的转换..以下给出DEM数据转换方法..11954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DEM数据库转换a、按照比例尺对应图幅分块;在需补充内容的邻接边各增加一个相应比例尺图幅；b、考虑椭球变换及相应的比例尺图幅的X、Y坐标平移量;求得X、Y坐标改正值；c、根据坐标改正值进行图幅坐标平移;同时;参考像素分辨率确定起算坐标进行数据重采样；d、按2000国家大地坐标系新的图廓及重叠像素进行图幅裁切;更改数据头文件中定位坐标；e、修改元数据相关条目..21980西安坐标系下1:2.5-1:10万DEM数据库转换a、按照相应比例尺对应图幅分块;在需补充内容的邻接边各增加一个相应比例尺图幅；b、依据相应的比例尺图幅的X、Y坐标平移量;进行图幅坐标平移;并参考像素分辨率确定起算坐标完成数据重采样；c、d按1954年北京坐标系1:2.5-1:10万DEM数据库转换的d、e步骤进行..4、1:25万DLG数据库转换1将1:25万分幅的平面坐标平移量转换为对应的经、纬度平移量或直接获取对应图幅的经、纬度平移量；2根据1:25万分幅的经、纬度平移量;完成1:25万经纬度数据到2000国家大地坐标系经纬度数据的转换1954年北京坐标系需同时考虑椭球体变化和平移量；3依据2000国家大地坐标系下对应的1:25万标准分幅图廓进行数据裁切;区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充；4数据后处理;包括：图廓更改、新格网层添加、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等；5更改元数据文件..5、1:25万DEM数据库转换1利用2000国家大地坐标系对应的DLG数据层;重新内插生成DEM;2依据新的DEM更改元数据文件..二按其它方式建立的数据库1、按区域建立的图形数据库按区域省、地区、流域等建立的图形数据库DLG、DEM、DRG;可先分带分块分层完成转换;参照以上相应比例尺基础地理信息数据库的转换方案转换后拼接合成..1:10万-1:25万数据库;依1:25万数据库转换方案逐块进行转换;再整体拼接合成；按非高斯投影方式组织的;将原数据经纬网30′×30′或15′×15′交点作为坐标转换参考点;计算这些参考点在2000国家大地坐标系下的坐标;利用地理信息软件进行图形纠正;完成数据转换..2、按线性条带建立的图形数据库按线性条带境界、河流、交通线、管道线等建立的图形数据库;可依据条带的方向、长短等分段进行;再拼接合成；也可通过条带中一定密度地物点的两套坐标;通过软件逐点进行纠正..具体方法：➢分块纠正：对于1:1万分块;按1:1万数据转换方案逐块纠正后接边合成；对于1:5万分块;按1:2.5-1:10万数据转换方案逐块纠正后接边合成；➢逐点纠正：依据数据精度;建立一定密度1:1万100米格网点、1:5万2000米格网点的坐标转换参考点;计算这些参考点在新坐标系下的坐标;利用地理信息软件完成数据转换..3、按无固定分幅分区建立的图形数据库按无固定分幅分区建立的图形数据;根据坐标系、比例尺及数据主体所在的图幅、数据的组织方式、产品类型DLG、DEM、DRG等;参照相应比例尺的转换方案;实施数据转换..4、DOM数据库转换原数据为航空或航天遥感获取的黑白或彩色影像数据;是连续的灰度全色或RGB彩色栅格数据;分辨率有多种方式主要包括用于1:5地形图测绘的各种分辨率航空影像;以及用于专题调查的10米、15米、30米等卫星影像..影像数据转换可参照下列方式进行..对于已按数据库组织方式加工与处理的DOM数据;可采用1:2.5-1:10万DEM的数据转换方法;也可采用计算各景影像有效图边的4点在2000国家大地坐标系下的坐标来重新定位的方式..对于尚未按数据库组织方式加工与处理的DOM数据;可采用1:2.5-1:10万DRG的数据转换方法;不再添加新的控制基础信息..分辨率5米-30米的数据;需依据其数据主体所在的1:25万图幅区域来选用1:25万对应图幅的综合坐标改正值；对于分辨率在2米到5米间的数据;需依据其数据主体所在的1:5万图幅区域来选用1:5万对应图幅的综合坐标改正值；由此确定各自的X、Y 方向平移像素数对应的坐标值直接取1:25万或1:5万综合坐标改正值;或由像素数×像素分辨率求得..按高斯投影、分像对分景组织的高分辨率影像数据;参照1:1万DOM转换技术方案进行转换..四、1:1万及1:5千基础地理信息数据库的转换一1:1万及1:5千格网点坐标转换改正量计算1、1980西安坐标系坐标转换改正量计算1:1万以上大比例尺一般按2°×3°进行分区;并对每个分区向外扩充约20′;分别解算出各分区的转换参数后;利用确定的转换方法与转换模型分别计算全国1:1万及1:5千格网点的2000国家大地坐标系坐标B2000;L2000;进而求出各点的1980西安坐标系与2000国家大地坐标系的差值DB802000;DL802000B2000-B80;L2000-L80;形成全国1:1万及1:5千格网点的1980西安坐标系与2000国家大地坐标系的转换改正量DB802000;DL802000..2、1954年北京坐标系坐标转换改正量计算全国1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换改正量计算采用两步法：首先计算1954年北京坐标系转换向1980西安坐标系转换改正量;其次计算1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换改正量;最后将两改正量叠加形成1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换坐标转换改正量..①1954年北京坐标系向1980西安坐标系转换坐标改正量计算新旧坐标系统1954年北京坐标系与1980年西安坐标系的转换大地坐标改正量计算公式：式中:2,e a ∆∆分别为IAG-75椭球与克拉索夫斯基椭球长半径;第一偏心率平方之差..即22280548054,a a a e e e ∆=-∆=-则各个点在1980西安坐标系中的大地坐标为：● 根据转换的8080,L B ;采用高斯投影正算公式计算相应的高斯平面坐标8080,Y X ..● 求取全国1:1万以大比例尺格网点的转换改正量● 平差改正量的计算1954年北京坐标系所提供的大地点成果没有经过整体平差;1980西安坐标系提供的大地点成果是经过整体平差的数据;所以新旧系统转换还要考虑平差改正量的问题..计算平差改正量比较麻烦;没有一定的数学模式;不同地区;平差改正量差别很大;在我国中部某些地区;平差改正量在1米以下;而在东北地区的某些图幅则在10米以上..在实际计算中;在全国均匀地选择一定数量的一、二等大地点;利用它们新1980西安坐标系旧1954年北京坐标系坐标系的坐标进行多种分析试算并剔除粗差点;然后分别计算它们的坐标差值;根据这些差值和它们的大地坐标分别绘制两张平差改正量分布图即dX;dY分布图;这样在分布图上可以直接内插出全国1:1万以大比例尺格网点的平差改正量DX2;DY2..●根据全国1:1万以大比例尺格网点的转换改正量DX1;DY1和平差改正量DX2;DY2按下列公式计算1954年北京坐标系向1980西安坐标系转换坐标转换改正量DX;DY..●将DX;DY换算成1:1万以大比例尺格网点大地坐标转换改正量DB5480;DL5480..②1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换坐标转换改正量计算将全国1:1万以大比例尺格网点的1954年北京坐标系向1980西安坐标系的转换改正量DB5480与1980西安坐标系向2000国家大地坐标系的转换改正量DB802000叠加;得到全国1:1万以大比例尺格网点1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换的坐标转换改正量DB542000..即：DB542000=DB5480+DB802000DL542000=DL5480+DL802000二1:1万及1:5千DLG数据库转换转换流程如图1所示：图1 1:1万及1:5千基础地理信息数据库转换技术流程1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DLG数据库转换1每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；2图幅内各要素点的坐标改正量根据选用的本图幅的四个图廓点坐标改正量;按双线性内插等方法计算；3根据图幅四个图廓点坐标改正量和图幅内各要素点的坐标改正量;计算2000国家大地坐标系下的图幅四个图廓点坐标和图幅内各要素点的坐标；4与周边图幅拼接；5按照2000国家大地坐标系下对应1:1万、1:5千标准分幅计算新的公里格网数据;即添加2000国家大地坐标系下新的公里格网层；6完成图廓更改、数据编辑、换带接边、拓扑重建；7对空间数据库元数据相关条目进行更改；8数据入库等数据后处理工作..2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DLG数据库转换1 每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；2～8参照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系1:1万、1:5千DLG数据库转换的对应步骤进行..三1:1万及1:5千DRG数据库转换在保持原分辨率不变的情况下;利用逐格网纠正的方法进行数据转换..1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DRG数据库转换1在2000国家大地坐标系下生成图廓坐标及公里格网;逐公里格网点纠正1:1万、1:5千DRG数据；2修改元数据相关条目；3修改相关的图外整饰..2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DRG数据库转换参照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系1:1万、1:5千DRG数据库转换的对应步骤进行..四1:1万及1:5千DEM数据库转换利用DEM生产过程中形成的矢量数据与DEM离散点数据完成数据转换..1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DEM数据库转换1矢量数据与DEM离散点数据转换方法；a、每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；b、图幅内各要素点的坐标改正量根据选用的本图幅的四个图廓点坐标改正量;按双线性内插等方法计算；c、根据图幅四个图廓点坐标改正量和图幅内各要素点的坐标改正量;计算2000国家大地坐标系下的图幅四个图廓点坐标和图幅内各要素点的坐标；d、与周边图幅拼接..2构造TIN；3按相关规范或规定内插DEM；4对检查点坐标文件进行点对点坐标转换；5修改元数据条目..2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DEM数据库转换1每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；2～5参照1954年北京坐标系1:1万、1:5千DEM数据库转换的对应步骤进行..五1:1万及1:5千DOM数据库转换原数据为航空或航天遥感获取的黑白或彩色影像数据;是连续的灰度或RGB栅格数据;在转换中应保持原影像分辨率..1、在原DOM上叠加相应坐标系统的内图廓及公里格网;在2000国家大地坐标系下生成图廓坐标及公里格网;逐公里格网点纠正1:1万、1:5千DOM数据；2、转换后;删除内图廓及公里格网；3、修改元数据相关条目..五、相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系建立联系的方法一相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法可通过现行国家大地坐标系的平面坐标过渡;利用坐标转换方法将相对独立的平面坐标系统下控制点成果转换到2000国家大地坐标系下..选取相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的重合点的原则如下：择优选取地方控制网的起算点及高精度控制点、周围国家高精度的控制点;大中城市至少选取5个重合点城外4个;市内中心1个；小城市在城市外围至少选取4个重合点;重合点要分布均匀;包围城市区域;并在城市内部选定至少6个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核..建立相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系联系时;坐标转换模型要同时适用于地方控制点转换和城市数字地图的转换..一般采用平面四参数转换模型;重合点较多时可采用多元逐步回归模型..当相对独立的平面坐标系统控制点和数字地图均为三维地心坐标时;采用Bursa七参数转换模型..坐标转换中误差应小于0.05米..二相对独立的平面坐标系统下数字地形图转换采用点对点转换法完成相对独立的平面坐标系统下数字地形图到2000国家大地坐标系的转换;转换后相邻图幅不存在接边问题..具体步骤如下：➢利用控制点的转换模型和参数;对相对独立的平面坐标系统下数字地形图进行转换;形成2000国家大地坐标系地形图..➢根据转换后的图幅四个图廓点在2000国家大地坐标系下的坐标;重新划分公里格网线;原公里格网线删除..➢根据2000国家大地坐标系下的图廓坐标;对每幅图进行裁剪和补充..六、坐标转换方法一坐标转换模型1、二维七参数转换模型其中：∆∆同一点位在两个坐标系下的纬度差、经度差;单位为弧度;,B L∆∆椭球长半轴差单位米、扁率差无量纲;,a fX Y Z∆∆∆平移参数;单位为米;,,εεε旋转参数;单位为弧度;,,x y zm尺度参数无量纲..2、平面四参数转换模型属于两维坐标转换;对于三维坐标;需将坐标通过高斯投影变换得到平面坐标再计算转换参数..平面直角坐标转换模型：其中;x0;y0为平移参数;α为旋转参数;m为尺度参数..x2;y2为2000国家大地坐标系下的平面直角坐标;x1;y1为原坐标系下平面直角坐标..坐标单位为米..3、综合法坐标转换所谓综合法即就是在相似变换Bursa七参数转换的基础上;再对空间直角坐标残差进行多项式拟合;系统误差通过多项式系数得到消弱;使统一后的坐标系框架点坐标具有较好的一致性;从而提高坐标转换精度..综合法转换模型及转换方法：● 利用重合点先用相似变换转换Bursa 七参数坐标转换模型式中;3个平移参数[]T Z Y X∆∆∆;3个旋转参数[]T Z Z X εεε和1个尺度参数m ..● 对相似变换后的重合点残差Z Y X V V V ,,采用多项式拟合式中：B;L 单位：弧度；K 为拟合阶数；ij a 为系数;通过最小二乘求解..4、三维七参数坐标转换模型,,B L H ∆∆∆ 同一点位在两个坐标系下的纬度差、经度差、大地高差;经纬度差单位为弧度;大地高差单位为米;1803600/ρπ=⨯ 弧度秒a ∆ 椭球长半轴差;单位为米;f ∆ 扁率差;无量纲; ,,X Y Z ∆∆∆ 平移参数;单位为米;,,x y zεεε 旋转参数;单位为弧度; m 尺度参数;无量纲..二高斯正反算公式1、高斯投影正算公式⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+++-++X =44442222422222cos )5861(7201cos )495(2415.0cos ρρηηρl B t t l B t l B Nt x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++-++-+=4442224222222cos )5814185(1201cos )1(611cos ρηηρηρl B N t t t l B t l B N y 子午线弧长X 计算见附录..2、高斯投影反算公式⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++-++--=44222222))(459061(3601))(935(1211)(2f f f f f f f f f f f f N y t t N y t t N y y M t B B ηηρ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++++++-=422242222))(8624285(1201))(21(611)(cos f f f f f f f f f f f N y t t t N y t N y B l ηηηρ式中f η、f t 分别为按f B 值计算的相应量;f B 的计算见附录..三坐标转换精度评定和评估方法对于1954年北京坐标系、1980西安坐标系与2000国家大地坐标系转换分区转换及数据库转换点位的平均精度应小于图上的0.1mm..具体：对于1:5千坐标转换;1980西安坐标系与2000国家大地坐标系转换分区转换平均精度≤0.5m ；1954年北京坐标系与2000国家大地坐标系转换分区转换平均精度≤1.0m ；1:5万基础地理信息数据库坐标转换精度≤5.0m ；1:1万基础地理信息数据库坐标转换精度≤1.0m ；1:5千基础地理信息数据库坐标转换精度≤0.5m..依据计算坐标转换模型参数的重合点的残差中误差评估坐标转换精度..对于n 个点;坐标转换精度估计公式如下：①V 残差=重合点转换坐标-重合点已知坐标②空间直角坐标X 残差中误差X M =③空间直角坐标Y 残差中误差Y M =④空间直角坐标Z 残差中误差Z M =点位中误差222Z Y X p M M M M ++=⑤平面坐标x 残差中误差x M =⑥平面坐标y 残差中误差y M =⑦大地高H 残差中误差H M =平面点位中误差为22y x p M M M +=附录：1、常用量定义a 为椭球长半轴;1954年北京坐标系为6378245m1980西安坐标系为6378140mb 为椭球短半轴f 为椭球扁率; 1954年北京坐标系为1/298.31980西安坐标系为1/298.257e ─第一偏心率e ─第二偏心率B 为纬度;单位弧度M ─子午圈曲率半径 332)1(Vc W e a M =-= N─卯酉圈曲率半径 Vc W a ==N 2、子午线弧长X设有子午线上两点p1和p2;p1在赤道上p2的纬度为B;p1、p2间的子午线弧长X 计算公式式中3、底点纬度f B 迭代公式直到i i B B --1小于某一个指定数值;即可停止迭代..式中。
大地坐标系
地心坐标系
求助编辑百科名片
地心坐标系（geocentric coordinate system ）以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。
目录
简介
产生原因
建立方法
编辑本段
简介
以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系。通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B，L，H为其坐标元素)。[1]
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。
“参心”意指参考椭球的中心。在测量中，为了处理观测成果和传算地面控制网的坐标，通常须选取一参考椭球面作为基本参考面，选一参考点作为大地测量的起算点（大地原点），利用大地原点的天文观测量来确定参考椭球在地球内部的位置和方向。参心大地坐标的应用十分广泛，它是经典大地测量的一种通用坐标系。根据地图投影理论，参心大地坐标系可以通过高斯投影计算转化为平面直角坐标系，为地形测量和工程测量提供控制基础。由于不同时期采用的地球椭球不同或其定位与定向不同，在我国历史上出现的参心大地坐标系主要有BJZ54（原）、GDZ80和BJZ54（新）等三种。[3]
MAPGIS中的大地坐标系解释
MAPGIS中的大地坐标系解释MAPGIS中的大地坐标系其实是投影平面直角坐标系高斯克吕格投影类型中的一个情况，比例尺分母为1，单位为米。
因为此时的图形坐标和实际测量的大地坐标是一致的，所以成为大地坐标系。
测量学中的大地坐标系并不是上述的含义，它是大地地理坐标系的简称。
地球椭球面上任一点的位置，可由该点的纬度(B)和经度(L)确定，即地面点的地理坐标值，由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。
由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。
地理坐标分为天文地理坐标和大地地理坐标，天文地理坐标是用天文测量方法确定的，大地地理坐标是用大地测量方法确定的。
我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系，简称大地坐标系。
mapgis如何知道它是什么坐标系的1、经纬网的形状（矩形表示是地理坐标，梯形表示平面真角坐标）；2、公里网的形状（水平垂直表示原图已几何变换，有可能是老的地图（北京54坐标的图常这样））；3、看左下角的坐标与标出来的理论坐标（经纬度或是大地坐标）的关系。
4、试图寻找出中央垂直经线。
5、试图寻找出图的比例尺。
（可以在工程输出版面编排得出图的大概大小）。
根据经验，1:25万、1：20万、1：10万、1：5万、1：2.5万的图大多是平面直角坐标系高斯投影；1：50万大多是等角割圆锥投影，地形图分幅与编号（中国）我国基本比例尺地形图分幅与编号，以1：100万地形图为基础，延伸出1：50万、1：25万、1：10万; 再以1：10万为基础，延伸出1：5万、1：2.5万、1：1万三种比例尺。
1：100万从赤道起向两极每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横列，依次编号A、B、... V；由经度180°西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示。
如北京所在1：100万图在第10行，第50列，其编号为J-50。
在1：100万图上按经差3°纬差2°分成四幅1：50万地形图，编为A、B、C、D，如J-50-A。
大地测量坐标系的特征是什么
大地测量坐标系的特征是什么1. 引言大地测量坐标系是测量和定位地球表面上各点位置的框架和体系。
它是现代测量和地理信息系统的基础，广泛应用于地图制作、航空航天、导航定位、地质勘探等领域。
本文将介绍大地测量坐标系的特征，包括全球性、空间参考、网络化等方面。
2. 全球性大地测量坐标系是以地球为基准建立的，具有全球性。
地球是一个近乎球体的椭球体，在进行测量时需将其分割成若干小区域进行处理。
大地测量坐标系通过整合各个小区域的坐标系，建立起全球性的统一坐标系，以实现全球范围内的位置定位。
3. 空间参考大地测量坐标系为地球表面上的点提供了一个统一的空间参考。
通过在地球表面上的各个点确定坐标系的原点和轴线，可以将地球上的其他点与原点之间的相对位置进行精确测量。
这为地图制作、导航定位等应用提供了可靠的空间参考基准。
4. 网络化大地测量坐标系是一个网络化的体系。
它将地球表面上的各个点进行相互关联，建立起点与点之间的联系。
通过精确的测量和计算，可以在任意两个已知点之间确定一条独特的路径，并计算出路径上每个点的坐标。
这样，我们可以在网络化的坐标系中准确定位任意点的位置。
5. 坐标转换大地测量坐标系可以实现坐标之间的转换与转换精度控制。
由于地球不是完全的理想球体，而是存在各种形状和尺度上的差异，因此在进行测量和定位时需要考虑地球的椭球形状和尺度变化。
大地测量坐标系可以通过坐标转换方法，将不同坐标系下的点的坐标进行转换，使其在同一坐标系下进行比较和分析。
6. 精度与可靠性大地测量坐标系的特征之一是其精度和可靠性。
在建立大地测量坐标系时，需要进行精确的测量和计算，以保证坐标系的准确性和可靠性。
为了提高测量精度，需要考虑各种误差源，并进行相应的改正和控制。
大地测量坐标系的精度和可靠性对于各领域的应用至关重要。
7. 应用领域大地测量坐标系的特征使其在地理信息系统、地图制作、导航定位、地质勘探等领域有着广泛的应用。
在地理信息系统中，大地测量坐标系为地理数据的采集、存储和分析提供了可靠的空间参考基准。
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。
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§三、中国大地坐标系
2、1980 西安坐标系
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。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。
椭球面和地球肯定不是完全贴合的，因而，即使用同一 个椭球面，不同的地区由于关心的位置不同，需要最大 限度的贴合自己的那一部分，因而大地基准面就会不同
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§二、地球椭球体模型
以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型 （1）平均椭球体——全球范围内贴合大地基准面
2000中国大地坐标系
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谢谢
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（2）参考椭球体——局部范围内贴合大地基准面
1954 北京坐标系——克拉索夫斯基椭球体 1980 西安坐标系
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§三、中国大地坐标系
1、1954北京坐标系——克拉索夫斯基椭球 体
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考大地坐标系，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。
§大地坐标系
一、水准面与基准面 二、地球椭球体模型 三、中国大地坐标系
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§一、水准面与基准面
1、大地水准面
当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所 有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、 闭合的水准面（仍然起伏不平）；
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§一、水准面与基准面
2、大地基准面
用于尽可能与大地水准面密合的一个椭球曲面，是人为 确定的。
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§三、中国大地坐标系
3、2000中国大地坐标系（CGCS2000 ）
2008年3月，由国土资源部正式上报国务院《关于中国 采用2000国家大地坐标系的请示》，并于2008年4月获 得国务院批准。自2008年7月1日起，中国将全面启用 2000国家大地坐标系，国家测绘局授权组织实施。
WGS84（世界大地坐标系统）美国国防部的全球大地系 统
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）
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黄海海面
1952-1979年平 均海水面为0米
水准原点 1985国家高
程基准，
72.2604米
§三、中国大地坐标系
3、2000中国大地坐标系（CGCS2000 ）
随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、 科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要 采用原点位于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心坐 标系）作为国家大地坐标系。采用地心坐标系，有利于采 用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精 度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。