常用的坐标变换

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。

常用的坐标转换方法

常用的坐标转换方法
1. 平移转换呀，这就好像你把一件东西从这个地方挪到那个地方一样。

比如说，在地图上把一个标记点从左边移到右边，这个过程就是平移转换啦！
2. 旋转变换可神奇啦！就像你转动一个玩具，让它换个角度一样。

举个例子，你把一个图形沿着某个点旋转一定角度，哇，它就变样子啦！
3. 缩放转换哦，哎呀，这就跟你在看照片时放大缩小一样嘛。

比如你把一张地图缩小来看整体，或者放大看局部，这就是缩放转换的例子！
4. 镜像转换呢，就如同照镜子一样，会有个相反的影像出来。

像你把一个数字在镜子里看，不就是做了镜像转换嘛！
5. 极坐标转换呀，这个有点难理解哦，但你可以想象成在一个圆形的场地上找位置。

比如确定一个点在一个圆形区域里的具体位置，就是用极坐标转换呢！
6. 投影转换就好像是把一个东西的影子投到另一个地方呀。

比如说，把一个立体图形投影到一个平面上，这就是投影转换啦！
7. 复合转换可复杂啦，但也很有趣哟！就像是把好多步骤结合起来。

比如先平移再旋转，或者先缩放再镜像，这就是复合转换的实际运用呀！
我觉得这些坐标转换方法真的都好有意思，每种都有它独特的用途和奇妙之处，学会了它们，能让我们更好地处理和理解各种坐标相关的问题呢！。

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。

坐标系变换的方式

坐标系变换的方式坐标系变换是一个在空间中进行定位和测量的重要工具和技术。

它允许我们通过旋转、平移、缩放等操作，将一个坐标系的点映射到另一个坐标系中，以便更好地描述和分析物体的位置和运动。

在三维空间中，我们通常使用笛卡尔坐标系来描述点的位置。

笛卡尔坐标系由三个相互垂直的轴组成：x轴、y轴和z轴。

每个点都可以用一个(x, y, z)的三维向量来表示。

然而，在实际问题中，我们可能需要使用不同的坐标系来描述同一个点，这就需要进行坐标系变换。

坐标系变换可以通过矩阵运算来实现。

矩阵是一个二维数组，可以表示一组线性方程。

在坐标系变换中，我们使用变换矩阵来描述从一个坐标系到另一个坐标系的映射关系。

变换矩阵可以包括旋转、平移和缩放的操作，它们分别对应着不同的矩阵。

首先，我们来看旋转变换。

旋转变换可以使一个坐标系绕某个轴旋转一定的角度。

对于二维空间中的点来说，旋转变换可以通过一个二阶方阵来实现。

对于三维空间中的点来说，旋转变换可以通过一个三阶方阵来实现。

旋转变换矩阵的选择取决于旋转的轴和角度。

其次，我们来看平移变换。

平移变换可以使一个坐标系在三维空间中沿某个方向移动一定的距离。

平移变换只涉及到坐标的加减运算，不涉及到乘法运算。

因此，平移变换矩阵是一个特殊的矩阵，它的最后一列表示了平移的距离。

最后，我们来看缩放变换。

缩放变换可以使一个坐标系在各个方向上按照一定比例进行拉伸或压缩。

缩放变换矩阵是一个对角矩阵，对角线上的元素表示各个方向上的缩放比例。

除了上述几种变换方式，还有镜像变换、剪切变换等其他类型的坐标系变换方式。

这些变换方式的实现都需要使用不同的矩阵运算。

坐标系变换在许多领域中都有重要的应用，特别是在计算机图形学、机器人学和计算机视觉等领域。

在计算机图形学中，我们可以通过坐标系变换来实现三维模型的旋转、平移和缩放等操作。

在机器人学中，我们可以通过坐标系变换来描述机器人的位置和姿态。

在计算机视觉中，我们可以通过坐标系变换来对图像进行校正和矫正。

测量中的常用坐标系及坐标转换概述

三、坐标转换
5、高斯投影的邻带换算
应用高斯投影正反算公式间接进行换带计算：实质是把椭球面上的大地坐标作为过渡坐标，首先把某投影带（比如I带）内有关点的平面坐标（x，y） I ，利用高斯投影反算公式换算成椭球面上的大地坐标（B ，ι），进而得到L=L10+ ι，然后再由大地坐标（B ，ι），利用投影正算公式换算成相邻带第Ⅱ带的平面坐标（x，y） Ⅱ，在这一步计算中，要根据第Ⅱ带的中央子午线L20来计算经差ι，此时ι=L- L20

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。
二、测量中的各种坐标系
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。
二、测量中的各种坐标系
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。
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 0.5 N sin B cos B l 2 y N cos B l 1 / 6 N cos3 B l 3 (1 t 2 2 )

归纳总结机器人的坐标变换的类型

归纳总结机器人的坐标变换的类型摘要：一、机器人坐标变换的重要性二、机器人坐标变换的类型1.齐次变换2.旋转矩阵变换3.线性变换4.非线性变换三、各类坐标变换的应用场景四、坐标变换在机器人编程与控制中的作用五、总结与展望正文：一、机器人坐标变换的重要性在机器人技术中，坐标变换起着至关重要的作用。

它为机器人编程和控制提供了方便，使得机器人在执行任务时能够准确地定位和执行相应的操作。

坐标变换是将机器人从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程，它有助于实现机器人末端执行器在不同坐标系下的定位和运动控制。

二、机器人坐标变换的类型1.齐次变换：齐次变换是一种将机器人从源坐标系变换到目标坐标系的方法，它通过一个4x4的齐次矩阵实现。

齐次变换可以保持机器人的姿态不变，仅改变其位置。

2.旋转矩阵变换：旋转矩阵变换主要用于将机器人的姿态从源坐标系变换到目标坐标系。

通过旋转矩阵，可以实现机器人末端执行器在不同坐标系下的旋转。

3.线性变换：线性变换是将机器人从一个坐标系变换到另一个坐标系的一种方法，它包括平移和缩放两个过程。

线性变换可以实现机器人末端执行器在不同坐标系下的位置和尺寸变化。

4.非线性变换：非线性变换是指在变换过程中，机器人坐标系之间的转换关系不是线性的。

非线性变换通常用于处理机器人运动过程中的摩擦力、弹簧力等非线性因素。

三、各类坐标变换的应用场景各类坐标变换在机器人技术中有着广泛的应用。

例如，在工业机器人中，齐次变换和旋转矩阵变换用于实现机器人末端执行器的定位和姿态控制；线性变换则用于处理机器人末端执行器在不同坐标系下的尺寸变化。

在机器人导航和路径规划中，非线性变换有助于解决机器人运动过程中的非线性约束。

四、坐标变换在机器人编程与控制中的作用坐标变换在机器人编程与控制中起到了关键作用。

通过对机器人进行坐标变换，可以使机器人更好地适应不同的工作环境，提高其在各种任务中的性能。

同时，坐标变换为机器人编程提供了便利，使得开发者可以更轻松地编写机器人控制程序，降低机器人编程的难度。

图形与坐标变换

图形与坐标变换在数学和计算机图形学中，图形的展示离不开坐标变换。

坐标变换是一种将图形从一个坐标系转换到另一个坐标系的方法，在处理图形的旋转、平移和缩放等操作时起到了至关重要的作用。

本文将介绍常见的图形坐标变换方法及其应用。

一、平移变换平移变换是指将图形沿着坐标轴的方向平移一定的距离。

平移变换的数学表示为：```(x', y') = (x + dx, y + dy)```其中，（x，y）是原始点的坐标，（x'，y'）是平移后的点的坐标，dx和dy分别是平移的水平和垂直距离。

平移变换在图形处理中常用于移动对象、实现图像的滚动以及图形的布局调整等。

通过修改坐标偏移量，可以将图形相对于原始位置进行任意平移。

二、旋转变换旋转变换是指将图形绕一个旋转中心点旋转一定的角度。

旋转变换的数学表示为：```x' = x * cosθ - y * sinθy' = x * sinθ + y * cosθ```其中，（x，y）是原始点的坐标，（x'，y'）是旋转后的点的坐标，θ是旋转的角度。

旋转变换常用于图像的翻转、旋转效果的实现以及物体在平面内的旋转变化等。

通过调整旋转角度，可以改变图形的朝向和角度。

三、缩放变换缩放变换是指将图形按照比例因子进行放大或缩小。

缩放变换的数学表示为：```x' = x * sxy' = y * sy```其中，（x，y）是原始点的坐标，（x'，y'）是缩放后的点的坐标，sx和sy分别是水平和垂直方向的缩放比例因子。

缩放变换常用于图像的放大和缩小、图形的形变效果实现以及物体的大小调整等。

通过调整缩放因子，可以改变图形的大小比例。

四、矩阵变换矩阵变换是一种将多种变换方法结合起来进行处理的方式，常用的矩阵变换包括平移、旋转、缩放和剪切等。

矩阵变换的数学表示为：```[x'] [a b c] [x][y'] = [d e f] * [y][1] [g h i] [1]```其中，（x，y）是原始点的坐标，（x'，y'）是变换后的点的坐标，矩阵[A]是变换矩阵。

大地测量中常用的坐标转换方法

大地测量中常用的坐标转换方法大地测量是地理信息技术的重要组成部分，它用于测量地球表面的形态和地球参照系统。

在大地测量中，常常需要进行坐标转换，以便对不同坐标系统的地理数据进行有效管理和应用。

本文将介绍一些常用的坐标转换方法。

一、大地测量简介大地测量是研究地球形态和地球参照系统的科学与技术。

地球的形态非常复杂，不同地区的地形和地壳运动都会导致地球表面坐标的差异。

为了实现地球表面数据的一致性和互操作性，需要进行坐标转换。

二、地球参照系统地球参照系统是用于描述和定位地球表面上的物体的方法。

常见的地球参照系统有地理坐标系统（经纬度）、投影坐标系统（平面坐标）和高程坐标系统。

不同的地理信息系统常使用不同的地球参照系统，因此需要进行坐标转换以实现数据的兼容和交互。

三、大地水准面大地水准面是描述地球海平面的数学模型。

世界上各地的大地水准面存在差异，因此在进行海拔高度计算时需要进行水准面的转换。

常用的水准面模型有地球椭球体、高斯-克吕格地球模型等。

四、大地空间大地基准面大地基准面是用于确定地球表面上点的位置的参考面。

不同的地区可能使用不同的大地基准面，如WGS84、PZ-90等。

为了将数据在不同的大地基准面下进行比较和分析，需要进行大地基准面的转换。

五、坐标转换方法1. 大地测量中最常用的坐标转换方法是地理坐标与投影坐标之间的转换。

地理坐标使用经度和纬度表示，而投影坐标使用平面坐标系表示。

常见的投影坐标系统有UTM坐标系统、高斯投影坐标系统等。

通过合适的坐标转换公式，可以将地理坐标转换为投影坐标，或者反之。

2. 在进行海拔高度计算时，需要进行水准面的转换。

常见的水准面转换方法有正高转换和高程异常转换。

正高转换是将某地的高程值从一个水准面转换到另一个水准面，高程异常转换则是将某点的高程值转换为相对于某个水准面的高程异常值。

3. 大地基准面转换常用的方法是七参数法。

七参数法通过平移、旋转和尺度变换等操作，将一个大地基准面上的点的坐标转换到另一个大地基准面上。

坐标系的转换

对于坐标系之间的转换，目前我们国家有以下几种：1、大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3、任意两空间坐标系的转换。

坐标转换就是转换参数。

常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。

以下对上述三种情况作转换基本原理描述如下：1、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的一般方法是: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=3888888m，y=388888666m，则中央子午线的经度=38*3=114度。

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。

2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。

其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。

由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。

对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。

当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。

详细方法见第三类。

3、任意两空间坐标系的转换由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准，要进行精确转换，必须知道至少3个重合点（即为在两坐标系中坐标均为已知的点。

坐标变换的两种基本方法

坐标变换的两种基本方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊坐标变换的两种基本方法呀。

咱先来说说平移吧！这就好比你在一个大地图上，要把一个东西从这儿挪到那儿。

你想想，本来这个点在这儿呢，你给它往左挪一点，往右挪一点，往上或者往下挪一点，这可不就是平移嘛！就像你玩拼图，把一块拼图移到合适的位置，让整个画面更完整。

这平移可重要啦，没有它，很多图形的位置就没法改变啦，那多没意思呀！再说说旋转呢，这就更有意思啦！就像你拿着一个东西，围着一个中心点转呀转。

比如一个大风车，呼呼地转着，那就是在做旋转呀！旋转能让图形变得更生动，更有变化。

你能想象一个正方形一直呆呆地在那不动吗？多无聊呀！但是一旦让它旋转起来，哇，那感觉立马就不一样了，就好像突然有了活力似的。

平移和旋转，这俩可是坐标变换里的宝贝呀！它们能让我们看到各种各样奇妙的变化。

比如说，一个简单的图形，通过平移和旋转，就能变成超级复杂、超级好看的图案。

这多神奇呀！就好像魔术师一样，轻轻一变，就完全不一样了。

你看那些漂亮的建筑设计，很多不就是通过平移和旋转这些方法来实现的嘛。

还有那些好玩的游戏，里面的角色和场景，不也是靠这两个方法来让我们玩得开心嘛。

要是没有平移和旋转，那得多单调呀！咱们生活中也到处都是平移和旋转的影子呀。

你想想，你每天走路，从这个地方走到那个地方，不就是平移嘛。

还有，你骑自行车的时候，轮子那可是一直在旋转呀！这都是很平常但又很重要的例子呢。

所以呀，可别小看了这坐标变换的两种基本方法哟！它们就像是我们生活中的小魔法，能给我们带来很多惊喜和乐趣呢！平移让一切变得有序，旋转让一切变得精彩，它们俩相辅相成，共同打造出一个丰富多彩的世界。

这不就是我们生活的写照嘛，有时候需要稳稳地平移，有时候又需要活力四射地旋转，这样的生活才有意思呀，不是吗？。

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。

常用坐标系及其变换

§2-2 常用坐标系及其变换坐标系的定义：坐标系是量测物体的质心或质点在空间的相对位置，以及物体在空间的相对方位所使用的基准线组。

引入坐标系的目的：1 确切地描述飞行器的运动状态。

2 研究飞行器运动参数的变化规律。

1 惯性坐标系定义：一、常用坐标系的定义¾近程导弹飞行力学中，忽略地球的自转和公转，将与地球固连的坐标系看作惯性坐标系。

¾远程导弹飞行力学中，应考虑地球自转，将以地心为原点，坐标轴不随地球自转而转动的坐标系看作惯性坐标系。

在空间位置不变或作直线运动的坐标系。

实际应用时应注意的问题：2 直角坐标系定义：又称“笛卡儿坐标系”，轴线互相垂直的坐标系。

原点：发射点（发射飞行器时的惯性中心上）地面坐标系（）轴：指向任何方向，通常取指向目标的方向。

轴：轴：d ddOXY Z O d OY d OX d OZ 与轴垂直，并位于过O 点的铅垂面内，指向上方。

d OX 与、轴垂直并组成右手坐标系。

dOX d OY特点：固连于地球表面，随地球一起转动可以看作惯性系。

由于有翼导弹飞行距离小、飞行时间短，因此可以把地球看作静止的，并把地球表面看作平面，此时可以将地面系看作惯性系。

对于近程导弹来说，可以认为重力与Y轴平行，方向相反。

地面，取包含发射点的水平面或称切平面。

基准面：目的：决定飞行器重心移动的规律、空间的姿态、导弹速度方向。

原点：导弹的质心。

弹体坐标系（）轴：沿纵轴，指向头部为正。

轴：轴：111OX Y Z O 1OY 1OX 1OZ 与轴垂直，并位于纵向对称平面内，指向上方为正。

1OX 弹体纵向对成平面垂直，并与、轴组成右手坐标系。

1OX 1OY特点：与弹体固连，相对于弹体不动；动坐标系。

目的：决定导弹相对于地面坐标系的姿态；把导弹旋转运动方程投影到该坐标系上，可以使方程式简单清晰。

导弹气动力矩三个分量沿此系分解；常用于研究导弹的稳定性和操纵性。

原点：导弹的质心。

弹道固连系（）轴：与飞行速度方向一致。

常用坐标系介绍及变换

➢ GPS定位采用坐标系：在GPS定位测量中，采在空用间的两位类置和坐方标向应系保持，不变，
或仅作匀速直线运动。
即天球坐标系与地球坐标系，两坐标系的坐标原点均在地球的质心，而坐标轴指向不同。天球坐标系是一种惯性坐标系，其坐标原点及各坐标轴指向在空间保持不变，用于描述卫星运行位置和状态。地球坐标系随同地球自转，可看作固定在地球上的坐标系，用于描述地面观测站的位置。
长半轴：（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。
➢ 为什么选用空间直角坐标系？任一点的空间位置可由该点在三个坐标
面的投影（X，Y，Z）唯一地确定，通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个点的位置方便的从一个坐标系转换至另一个坐标系。与某一空间直角坐标系所相应的大地坐标系（B，L，H），只是坐标表现形式不同，实质上是完全等价的，两者之间可相互转化。
几何定义：
ZWGS84
原点—在地球质心
BIH定义的
Z轴—指向 BIH 1984.0 零子午圈
定义的协议地球（1984.0）
P
N
CTP
赤道
平面
(CTP）方向。
X轴—指向BIH 1984.0
O
的零子午面和CTP 赤道的交点。 Y轴—与Z、X轴构成右
手坐标系。
E
YWGS8
4
XWGS84

测绘技术中的坐标变换方法介绍

测绘技术中的坐标变换方法介绍测绘技术作为一门专业学科，它不单纯是以地理学、地图学为基础知识，还融合了各种测量和数学方法。

其中，坐标变换是测绘技术中的一个重要概念和方法。

在测绘工作中，坐标变换可以帮助我们实现不同坐标系之间的转换，为地理信息系统、地图制图等提供了极大的便利。

本文将介绍测绘技术中的常见坐标变换方法。

一、平面坐标与大地坐标的转换方法在测绘工作中，我们通常会遇到不同坐标系之间的转换。

最常见的就是平面坐标与大地坐标之间的转换。

平面坐标是利用平面坐标系来表示地理位置的坐标值，而大地坐标则是使用经纬度等来表示地理位置的坐标值。

为了实现平面坐标与大地坐标的转换，我们可以利用以下方法：1. 大地坐标系统的参数化转换方法大地坐标系是地球表面上各个点的经纬度坐标表示。

要将大地坐标转换为平面坐标，我们可以采用参数化转换方法。

该方法通过定义一系列参数，以实现大地坐标到平面坐标的转换。

具体的参数化转换方法有著名的高斯投影、横轴墨卡托等。

2. 七参数变换法七参数变换法是常用的坐标变换方法，它适用于平面坐标与大地坐标之间的转换。

它通过七个参数的定义，分别对应平移、旋转和尺度变换等，从而将平面坐标与大地坐标之间进行转化。

二、不同大地坐标系之间的转换方法除了平面坐标与大地坐标之间的转换外，不同大地坐标系之间的转换也是测绘技术中常见的任务之一。

这是因为不同地区采用的大地坐标系可能具有不同的参数，因此需要进行转换以实现一致性。

以下是常见的大地坐标系转换方法：1. 布尔莎参数法布尔莎参数法是一种常用的大地坐标系转换方法。

它通过定义一系列参数，如椭球参数和基准点坐标等，以实现不同大地坐标系之间的转换。

2. 七参数变换法七参数变换法同样适用于不同大地坐标系之间的转换。

通过定义不同的七参数值，我们可以将一个大地坐标系转换为另一个大地坐标系，以满足具体测绘需求。

三、测量数据的坐标变换方法在测绘工作中，我们还需要对测量数据进行坐标变换，以将测量结果与已知的地理坐标体系相匹配。

测量坐标转换公式

测量坐标转换公式1. 引言在测量学中，坐标转换是一项重要的任务。

当我们在进行地理测量或者工程测量时，经常需要将不同坐标系下的点进行转换，以便于进行数据分析和地图绘制等工作。

本文将介绍测量中常用的坐标转换公式，包括平面坐标转换和空间坐标转换。

2. 平面坐标转换在平面测量中，我们常常使用直角坐标系来描述点的位置。

而不同的地方可能使用不同的坐标系，需要进行坐标转换。

下面是常见的几种平面坐标转换公式：2.1. 坐标平移坐标平移是将点的位置沿着x轴和y轴方向进行平移。

设原坐标系中点的坐标为(x, y)，平移后的坐标为(x’, y’)，平移的距离分别为dx和dy，则平移后的坐标可以通过以下公式计算：x' = x + dxy' = y + dy2.2. 坐标旋转坐标旋转是将点的位置绕着某个基准点旋转一定角度。

设原坐标系中点的坐标为(x, y)，旋转中心为(cx, cy)，旋转的角度为θ，旋转后的坐标为(x’, y’)，则旋转后的坐标可以通过以下公式计算：x' = (x-cx) * cos(θ) - (y-cy) * sin(θ) + cxy' = (x-cx) * sin(θ) + (y-cy) * cos(θ) + cy2.3. 坐标缩放坐标缩放是将点的位置按照一定比例进行放大或缩小。

设原坐标系中点的坐标为(x, y)，缩放中心为(cx, cy)，横向缩放比例为sx，纵向缩放比例为sy，缩放后的坐标为(x’, y’)，则缩放后的坐标可以通过以下公式计算：x' = (x-cx) * sx + cxy' = (y-cy) * sy + cy2.4. 坐标仿射变换坐标仿射变换是将点的位置进行平移、旋转和缩放的组合操作。

设原坐标系中点的坐标为(x, y)，仿射变换矩阵为A，平移向量为T，仿射变换后的坐标为(x’, y’)，则仿射变换后的坐标可以通过以下公式计算：[x', y'] = A * [x, y] + T3. 空间坐标转换在空间测量中，我们通常使用三维直角坐标系来描述点的位置。

坐标系转换方法 -回复

坐标系转换方法-回复如何进行坐标系转换？在地理信息系统（GIS）和数学中，坐标系转换是将一个坐标系中的坐标转换为另一个坐标系的过程。

由于地球是一个三维球体，不同的地理位置使用不同的坐标系统来表示其地理位置信息。

在进行坐标系转换时，我们需要了解待转换的坐标系和目标坐标系，以及所使用的转换方法。

下面将介绍一些常见的坐标系转换方法。

1. 七参数转换法七参数转换法是一种常用的坐标系转换方法，适用于平面坐标系和高程坐标系的转换。

这种方法通过引入七个参数（平移参数、旋转参数和尺度参数）来实现坐标系之间的转换。

通过使用这些参数，可以将一个坐标系的坐标转换为另一个坐标系的坐标。

七参数转换法比较灵活，适用于不同的坐标系之间的转换。

2. 三参数转换法三参数转换法是一种简单的坐标系转换方法，适用于平面坐标系之间的转换。

这种方法通过引入三个参数（平移参数和尺度参数）来实现坐标系之间的转换。

三参数转换法常用于地图投影的转换，例如将高斯-克吕格投影转换为经纬度坐标系。

3. 四参数转换法四参数转换法是一种常用的坐标系转换方法，适用于二维平面坐标系的转换。

这种方法通过引入四个参数（平移参数）来实现坐标系之间的转换。

四参数转换法常用于地图的平移和旋转变换，可以将一个坐标系的坐标转换为另一个坐标系的坐标。

4. 常用坐标系转换软件和工具在进行坐标系转换时，可以使用各种软件和工具来辅助完成转换过程。

一些常用的坐标系转换软件包括ArcGIS、QGIS和MATLAB等。

这些软件提供了丰富的功能和工具，可以进行坐标系定义、转换参数设置和坐标转换等操作。

此外，还有一些在线坐标转换工具可供使用，如国家测绘地理信息局的坐标转换工具等。

5. 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：- 坐标系的定义：了解待转换的坐标系和目标坐标系的定义，包括坐标原点、坐标单位和坐标轴方向等。

不同的坐标系可能使用不同的定义方式，因此在转换时需要准确理解坐标系的定义。

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。

直角坐标系中的变换知识点归纳总结

直角坐标系中的变换知识点归纳总结1.平移变换：平移是直角坐标系中最简单的变换之一，它保持点的形状和大小不变，只改变其位置。

平移变换可以表示为(X',Y')=(X+a,Y+b)，其中(a,b)是平移的位移向量。

2.缩放变换：缩放是改变图形大小的变换，可以将图形按照比例放大或缩小。

缩放变换可以表示为(X',Y')=(sX,sY)，其中s是缩放的因子。

3. 旋转变换：旋转是将图形绕着一个固定点旋转一定角度的变换。

旋转变换可以表示为(X', Y') = (Xcosθ - Ysinθ, Xsinθ + Ycosθ)，其中θ是旋转的角度。

4.矩阵变换：矩阵变换是直角坐标系中一种通用的线性变换方法，可以表示平移、缩放、旋转和剪切等复合变换。

矩阵变换可以用一个2×2的矩阵表示，对于一个点(X,Y)的变换，可以表示为(X',Y')=(a11X+a12Y,a21X+a22Y)，其中矩阵A=[a11a12;a21a22]表示变换的系数。

5.对称变换：对称变换是指将图形绕着一个直线对称成对称图形的变换。

常见的对称变换包括关于x轴对称、y轴对称、原点对称、直线对称等，对称变换可以通过变换矩阵来表示。

6.剪切变换：剪切变换是指将图形按照一定比例沿着一些方向延伸或收缩的变换。

剪切变换可以表示为(X',Y')=(X+aY,Y+bX)，其中(a,b)是两个剪切因子。

7.一般线性变换：一般线性变换是指包括平移、旋转、缩放、剪切等多种变换同时进行的复合变换。

一般线性变换可以表示为(X',Y')=(aX+bY+c,dX+eY+f)，其中(a,b,c,d,e,f)是六个变换系数。

8.坐标轴变换：坐标轴变换是指将直角坐标系中的坐标轴按照一定角度旋转或者倾斜得到的新的坐标系。

在坐标轴变换中，点的坐标可以通过坐标轴旋转矩阵或者倾斜矩阵来进行变换。

1 ∂ 2 ∂u 1 ∂ ∂u 1 ∂ 2u ∇ u = 2 r + 2 sin θ + 2 2 ∂θ r sin θ ∂φ 2 r ∂r ∂r r sin θ ∂θ
2
v v v v v v 2 2 2 ∇ A = ∇ A r er + ∇ A θ eθ + ∇ A
2
(
)
(
)
(
v )e
φ φ
其中
(
(
v 2 1 ∂ 1 ∂Aφ 2 (sin θAθ ) + ∇ A r = ∇ Ar − 2 Ar + sin θ ∂θ sin θ ∂φ r v Aθ 2 ∂Ar cosθ ∂Aφ 2 2 ∇ A θ = ∇ Aθ + 2 − − 2 2 r ∂θ 2sin θ sin θ ∂φ
(
) (
)
v ∇⋅ ∇× f = 0
∇ × ∇ϕ = 0
(
)
∇(ϕψ ) = (∇ϕ ) ψ + ϕ(∇ψ ) ∇F (ϕ ) = F′ (ϕ ) ∇ϕ
∇(λϕ + µψ ) = λ∇ϕ + µ∇ψ
∇
v v v v v v v v v v ∇ f ⋅ g = f × ( ∇× g ) + g × ∇× f + f ⋅∇ g + ( g ⋅∇) f v v v v ∇ ⋅ λ f + µ g = λ∇ ⋅ f + µ∇ ⋅ g v v v ∇ ⋅ ϕ f = (∇ϕ ) ⋅ f + ϕ ∇ ⋅ f r v v v r v ∇ ⋅ f × g = (∇ × f ) ⋅ g − f ⋅ (∇ × g ) v v v v ∇ × λ f + µ g = λ∇ × f + µ∇ × g v v v v v v v v v v ∇ × f × g = ( g ⋅ ∇) f − f ⋅ ∇ g + (∇ ⋅ g ) f − ∇ ⋅ f g v v v ∇ × ϕ f = ∇ϕ × f + ϕ ∇ × f