地球椭球和坐标系
坐标转换及方里网的相关问题(椭球体、投影、坐标系统、转换、北京54、西安80等)
坐标转换及方里网的相关问题（椭球体、投影、坐标系统、转换、北京54、西安80等）最近需要将一些数据进行转换，用到了一点坐标转换的知识，发现还来这么复杂^_^，觉得自己真是愧对了武汉大学以及中科院这么多年培养我，让我上了好多课却从来没有好好听，今天才知道其实很有用！不多废话，给您分享下我的坐标转换之路。
Part one: Background地理坐标系与投影坐标系的区别 (citefrom:/f?kz=354009166)1、首先理解地理坐标系（Geographic coordinate system），Geographic coordinate system直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。
很明显，Geographic coordinate system是球面坐标系统。
我们要将地球上的数字化信息存放到球面坐标系统上，如何进行操作呢？地球是一个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的方法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的一个椭球体。
这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。
具有长半轴，短半轴，偏心率。
以下几行便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。
Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000然而有了这个椭球体以后还不够，还需要一个大地基准面将这个椭球定位。
在坐标系统描述中，可以看到有这么一行：Datum: D_Beijing_1954表示，大地基准面是D_Beijing_1954。
有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使用。
完整参数：Alias:Abbreviation:Remarks:Angular Unit: Degree (0.017453292519943299)Prime Meridian（起始经度）: Greenwich (0.000000000000000000)Datum（大地基准面）: D_Beijing_1954Spheroid（参考椭球体）: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening: 298.3000000000000100002、接下来便是Projection coordinate system（投影坐标系统），首先看看投影坐标系统中的一些参数。
地球椭球上坐标系及其相互关系
p2
x
汇总：
三个量差距很小
tan B 1 e'2 tanu (1 e'2 ) tan tanu 1 e 2 tan B 1 e'2 tan tan (1 e ) tan B 1 e tanu
2 2
B u
小结
• • • • 各种坐标系建立的方法 B，L L， x ， y B，L，H X，Y，Z 大地纬度、归化纬度、地心纬度之间的关系
4.2
椭球面上的常用坐标系及其相互关系
一、各种坐标系的建立 N L P 1. 大地坐标系 以椭球面和法线为基础建立的 G O 大地纬度L：以英国格林尼 E B 治天文台子午 面为起始子午 n 面，P点所在的子午 S 面与它的夹角 大地纬度B：通过P点的椭球法线与赤道面的夹角 大地高H：P点沿法线方向到椭球面的距离 H H正常＋ ——高程异常 H H正 N ——大地水准面差距
上节回顾
• 地球椭球基本参数及其相互关系 1、地球椭球的五参数 2、五参数间的相互关系
本节主要内容
• 椭球面上的常用坐标系及其相互关系
一、各种坐标系的建立 1. 大地坐标系 2. 空间直角坐标系 3. 子午面直角坐标系 4. 地心纬度坐标系和归化纬度坐标系 5. 大地极坐标系
本节主要内容
二、各坐标系间的关系 1、子午面直角坐标系同大地坐标系的关系 2、空间直角坐标系同子午面直角坐标系的关系 3、空间直角坐标系同大地坐标系的关系 4、大地纬度 、归化纬度 、地心纬度 之间的关系
X ( N H ) cos B cos L Y ( N H ) cos B sin L Z 2 [ N ( 1 e ) H ] sin B
椭球面坐标系与平面坐标系的转换方法
椭球面坐标系与平面坐标系的转换方法在地理空间数据处理和地图制图中，椭球面坐标系和平面坐标系的转换是一项重要而复杂的任务。
它涉及到地球的形状和尺寸、地球表面的曲率、以及坐标系统之间的转换算法。
本文将探讨椭球面坐标系和平面坐标系之间的转换方法，介绍其背后的原理和实际应用。
1. 椭球面坐标系的定义椭球面坐标系是一种基于地球表面椭球体形状和尺寸的三维坐标系统。
它通常用经度、纬度和高程来表示地理空间位置。
经度指的是地球表面上某点与本初子午线的夹角，纬度指的是地球表面上某点与赤道的夹角，高程指的是该点相对于某个参考面的垂直距离。
椭球面坐标系的原点一般选择在地球质心或者某个参考点上。
2. 平面坐标系的定义平面坐标系是一种基于笛卡尔坐标系统的二维坐标系统。
它假设地球表面是一个平面，将地理空间位置映射到平面上的点。
平面坐标系通常用平面直角坐标、极坐标或者其他投影坐标来表示。
平面坐标系的中心一般选择在地图投影的中央经线或者某个参考点上。
3. 椭球面坐标系到平面坐标系的转换将椭球面坐标系的点坐标转换为平面坐标系的点坐标，通常需要进行投影转换。
投影转换可以通过数学模型和转换算法来实现。
常见的投影方法有经纬度平面投影、等角圆锥投影、墨卡托投影等。
3.1 经纬度平面投影经纬度平面投影是将椭球面坐标系的经纬度坐标转换为平面坐标系的直角坐标。
它基于二维的柱面正投影，将地球表面切割成若干个平面上的网格。
经度和纬度被映射为平面坐标系上的直角坐标，经度范围是[-180, 180]，纬度范围是[-90, 90]。
3.2 等角圆锥投影等角圆锥投影是将椭球面坐标系的经纬度坐标转换为平面坐标系的极坐标。
它基于椭球体的圆锥切割，将地球表面投影到一个圆锥面上，再通过将圆锥面展开为一个平面来表示地理位置。
等角圆锥投影保持了地球表面上相邻点之间的角度关系，但会引入形变。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的等角圆锥投影方法。
3.3 墨卡托投影墨卡托投影是一种常见的平面坐标系转换方法，也是Web Mercator投影的基础。
椭球基本知识
控制测量计算理论
六、地面观察值归算至椭球面
3、地面观察方向归算至椭球面 归算旳基本要求 地面观察方向归算至椭球面上有3个基本内容： 1) 将测站点铅垂线为基准旳地面观察方向换算成椭球面上以 法线方向为准旳观察方向； 2) 将照准点沿法线投影至椭球面，换算成椭球面上两点间旳 法截线方向； 3) 将椭球面上旳法截线方向换算成大地线方向。
H H正常 (高程异常)
H H正 N (大地水准面差距)
控制测量计算理论
一、常用旳四种坐标系
2、空间直角坐标系 以椭球中心O为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴， 在赤道面上与X轴正交旳方向为Y轴，椭球体旳旋转轴为Z 轴，构成右手坐标系O-XYZ，在该坐标系中，P点旳位置 用X、Y、Z表达 。 空间直角坐标系旳坐标原点位于地球 质心（地心坐标系）或参照椭球中心（参 心坐标系），Z 轴指向地球北极，x 轴指 向起始子午面与地球赤道旳交点，y 轴垂 直于XOZ 面并构成右手坐标系。
4、平均曲率半径
在实际际工程应用中，根据测量工作旳精度要求，在一定范围内，把
椭球面当成具有合适半径旳球面。取过地面某点旳全部方向 RA 旳平均值
来作为这个球体旳半径是合适旳。这个球面旳半径——平均曲率半径R：
R MN 或
R b c N a (1 e2 ) W2 V2 V W2
所以，Ｒ等于该点子午圈曲率半径Ｍ和卯酉圈曲率半径Ｎ旳几何
控制测量计算理论
三、地球椭球及其定位
1、椭球旳几何参数及其关系
e2
a2 b2 a2
e'2
a2 b2 b2
1 e2
b2 a2
1 e2
大地空间直角坐标系
大地空间直角坐标系一、概述大地空间直角坐标系是一种常用的地理坐标系，它以地球椭球体为基准面，以国际米制单位为长度单位，以某个参考点的经度、纬度和高程作为原点，建立起三维直角坐标系。
这种坐标系具有精度高、计算简便等特点，在测量和定位领域得到了广泛应用。
二、建立大地空间直角坐标系的建立需要以下步骤：1. 选择基准面：在大地测量学中，通常选用国际1924年椭球体或WGS-84椭球体作为基准面。
2. 选择参考点：参考点是指确定原点的位置。
通常选择一个高程较高、地势平缓的位置作为参考点。
3. 确定原点：根据参考点的经纬度和高程，确定三维直角坐标系的原点。
4. 建立坐标轴：根据原点确定三个相互垂直的轴线，并规定正方向。
5. 确定比例因子：比例因子是指长度单位与实际长度之间的比值。
通常选择国际米制单位，并根据实际情况确定比例因子。
6. 建立坐标系：根据以上步骤建立起大地空间直角坐标系。
三、参数大地空间直角坐标系的参数包括：1. 基准面参数：基准面的椭球体参数包括长半轴、扁率等，这些参数决定了整个坐标系的形状和大小。
2. 参考点参数：参考点的经度、纬度和高程是确定原点位置的关键因素。
3. 比例因子：比例因子是确定长度单位与实际长度之间比值的关键因素。
4. 坐标轴方向：坐标轴方向规定了正方向，通常选择东、北、天为正方向。
四、应用大地空间直角坐标系在测量和定位领域得到了广泛应用，包括：1. 测量工程中，如建筑测量、道路工程测量等。
2. 地图制作中，如地理信息系统（GIS）等。
3. 定位导航中，如全球卫星导航系统（GPS）等。
4. 科学研究中，如地球物理学、大气科学等。
五、总结大地空间直角坐标系是一种以地球椭球体为基准面建立起来的三维直角坐标系，具有精度高、计算简便等特点，在测量和定位领域得到了广泛应用。
建立大地空间直角坐标系需要选择基准面、参考点、确定原点、建立坐标轴、确定比例因子等步骤。
大地空间直角坐标系的参数包括基准面参数、参考点参数、比例因子和坐标轴方向。
国家2000坐标系的参考椭球与实际椭球体的差异-概述说明以及解释
国家2000坐标系的参考椭球与实际椭球体的差异-概述说明以及解释1.引言1.1 概述国家2000坐标系是中国地理信息系统中常用的坐标系之一，其参考椭球为克拉索夫斯基椭球。
然而，实际情况中使用的椭球体可能会与国家2000坐标系标准中的参考椭球存在一定的差异。
本文将探讨这种差异对地理信息系统的影响，以及如何有效应对这种差异。
通过深入分析国家2000坐标系的参考椭球与实际椭球体之间的差异，可以为相关领域的科研工作者和实践者提供重要的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分旨在对整篇文章的结构进行介绍，方便读者了解文章的组织和内容安排。
本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将概述国家2000坐标系的参考椭球和实际椭球体之间的差异，并阐明本文的目的和意义。
在正文部分，我们将详细介绍国家2000坐标系的参考椭球和实际椭球体的特点和差异。
最后，在结论部分，我们将总结差异的原因，并探讨对实际应用的影响和意义。
通过对这三个部分的阐述，读者可以清晰地了解本文的内容和结构安排，帮助他们更好地理解和消化文章所传达的信息。
1.3 目的：在本文中，我们的主要目的是探讨国家2000坐标系的参考椭球与实际椭球体之间的差异。
通过比较这两种椭球体的特征及其对地理信息的影响，我们希望能够更加深入地理解这一问题的本质。
同时，我们也将探讨这种差异的原因，以及它可能对各种领域应用的影响。
通过对这一主题进行深入研究，我们可以更好地认识到在使用国家2000坐标系时需要考虑的问题，并为相关领域的专业人士提供更加准确的信息和指导。
2.正文2.1 国家2000坐标系的参考椭球国家2000坐标系是中国大地坐标系统的统一标准，它采用的椭球体为克拉索夫斯基椭球体，即GRS-80椭球体。
这个椭球体是根据全球大地测量数据经过精密分析计算得出的，具有较高的精度和准确性。
GRS-80椭球体的参数为：长半轴a = 6378137米短半轴b = 6356752.314140米扁率f = 1/298.257222101国家2000坐标系以此椭球体为参考，采用该椭球体的参考椭球参数进行坐标测量和计算。
我国四大常用坐标系及高程坐标系
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1/298.3；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6378140m3、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）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。
这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
椭球面上的常用坐标系及其相互关系
§6.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系6.2.1大地坐标系 P 点的子午面NPS 与起始子午面NGS 所构成的二面角L ，叫做P 点的大地经度，由起始子午面起算，向东为正，叫东经（0°～180°），向西为负，叫西经（0o～180°）。
P 点的法线Pn 与赤道面的夹角B ，叫做P 点的大地纬度。
由赤道面起算，向北为正，叫北纬（0°～90°）；向南为负，叫南纬(0°～90°)。
大地坐标系是用大地经度L 、大地纬度B 和大地高H 表示地面点位的。
过地面点P 的子午面与起始子午面间的夹角叫P 点的大地经度。
由起始子午面起算，向东为正，叫东经（0°~180°），向西为负，叫西经（0°~-180°）。
过P 点的椭球法线与赤道面的夹角叫P 点的大地纬度。
由赤道面起算，向北为正，叫北纬（0°~90°），向南为负，叫南纬（0°~-90°）。
从地面点P 沿椭球法线到椭球面的距离叫大地高。
大地坐标坐标系中，P 点的位置用L ,B 表示。
如果点不在椭球面上，表示点的位置除L ,B 外，还要附加另一参数——大地高H ，它同正常高正常H 及正高正H 有如下关系 ⎪⎭⎪⎬⎫+=+=)()(大地水准面差距高程异常正正常N H H H H ζ6.2.2空间直角坐标系以椭球体中心O 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，构成右手坐标系O -XYZ ，在该坐标系中，P 点的位置用Z Y X ,,表示。
地球空间直角坐标系的坐标原点位于地球质心（地心坐标系）或参考椭球中心（参心坐标系），z 轴指向地球北极，x 轴指向起始子午面与地球赤道的交点，y 轴垂直于XOZ 面并构成右手坐标系。
6.2.3子午面直角坐标系设P 点的大地经度为L ，在过P 点的子午面上，以子午圈椭圆中心为原点，建立y x ,平面直角坐标系。
椭球坐标与直角坐标的转换公式
椭球坐标与直角坐标的转换公式椭球坐标与直角坐标的转换公式是地理信息系统中常用的一种坐标转换方法。
在地球科学、测绘学等领域，椭球坐标系被广泛应用于表示地球表面的点的位置。
而直角坐标系则是我们日常生活中常用的一种坐标系。
因此，了解椭球坐标与直角坐标之间的转换关系对于解决实际问题具有重要意义。
首先，我们需要了解椭球坐标系和直角坐标系的基本概念。
1. 椭球坐标系：椭球坐标系是一种三维空间中的笛卡尔坐标系，它是由一个椭球体和一个原点组成的。
椭球体是一个旋转的椭圆体，其形状类似于一个扁平的橄榄球。
椭球坐标系的三个轴分别表示经度、纬度和高度。
2. 直角坐标系：直角坐标系是一种二维空间中的笛卡尔坐标系，它由两条相互垂直的直线（x轴和y轴）以及一个原点组成。
在直角坐标系中，点的坐标表示为(x, y)。
接下来，我们将介绍椭球坐标与直角坐标之间的转换公式。
1. 椭球坐标转直角坐标：设椭球坐标系的原点为O(0, 0, h)，其中h为椭球体的高程；点P在椭球坐标系下的坐标为(L, B, H)，其中L为经度，B为纬度，H为高度。
那么点P在直角坐标系下的坐标(x, y, z)可以通过以下公式计算：x = (N + H) * cos(B) * cos(L)y = (N + H) * cos(B) * sin(L)z = ((1 - e^2) * N + H) * sin(B)其中，N为卯酉圈曲率半径，计算公式为：N = a / sqrt(1 - e^2 * sin^2(B))a为椭球体的长半轴长度，e为椭球体的扁率。
2. 直角坐标转椭球坐标：设直角坐标系下的点P在平面上的投影为P'，点P'在平面直角坐标系下的坐标为(x', y')，那么点P在椭球坐标系下的坐标(L, B, H)可以通过以下公式计算：L = atan2(y', x')B = asin(sqrt(a^2 * cos^2(L) + b^2 * sin^2(L)))H = p0 + p1 * N + p2 * N^2 + p3 * N^3 + p4 * N^4 + p5 * N^5 + p6 * N^6 + p7 * N^7 + p8 * N^8 + p9 * N^9其中，a、b分别为椭球体的长半轴和短半轴长度；p0至p9为多项式系数，可以通过插值法计算得到。
2000国家大地坐标系椭球名称
2000国家大地坐标系椭球名称在我国的地图制图和测量领域中，2000国家大地坐标系椭球名称是一个重要的概念。
它不仅涉及到地图的制作，还涉及到导航、航空、军事等多个领域。
在本文中，我们将深入探讨2000国家大地坐标系椭球名称的背后含义、影响以及未来发展方向。
1. 2000国家大地坐标系椭球名称的起源2000年，我国国家测绘局发布了2000国家大地坐标系，取代了1980年的国家大地坐标系。
2000国家大地坐标系椭球名称是在该坐标系基础上进行测定和定义的。
椭球名称的确定需要考虑到地球的形状、地球的自转、大地水准面等多个因素，因此是一个复杂而重要的工作。
2. 2000国家大地坐标系椭球名称的意义2000国家大地坐标系椭球名称的确定意味着我国自身制图、测量和导航等领域的发展迈上了一个新的台阶。
这不仅是对国家自身实力的展示，更是对国家测绘技术和科研水平的体现。
2000国家大地坐标系椭球名称的确定也为国际交流提供了更加统一和准确的基准，有助于增进国际合作与交流。
3. 2000国家大地坐标系椭球名称的影响自2000年以来，我国在全球定位系统、地图制作、天文测量等领域取得了显著的成就。
2000国家大地坐标系椭球名称作为基础，为我国的科研和应用领域提供了坚实的基础。
我国的测绘技术也得到了国际认可和应用，为我国在国际测绘领域的地位和影响力提升了不少。
4. 对2000国家大地坐标系椭球名称的个人观点和理解在我看来，2000国家大地坐标系椭球名称代表着我国在测绘和地理信息领域的不懈努力和取得的巨大成就。
它不仅是我国科技实力的体现，更是我国传统测绘学科的现代化转型。
我认为我国的测绘技术还有很多潜力可以挖掘，未来有望在国际测绘领域发挥更加重要的作用。
总结，2000国家大地坐标系椭球名称是我国测绘领域发展的重要标志，它的确立标志着我国在测绘科学领域取得了显著的成就。
这也为我国在国际测绘领域的地位和影响力提升了不少。
希望未来我国的测绘科技能够继续取得更加辉煌的成就，为国家的经济建设和科技发展提供更加有力的支撑。
地球椭球与坐标系
2 地面点位的确定
测量的基本任务就是确定地面点的位置，在测量工作中，通常采用地面点在基准面（如椭球面）上的投影位置及该点沿投影方向到基准面（如椭球面、水准面）的距离来表示。为了表示地面点的空间位置，建立如下坐标系统。 一、天文坐标系 1、定义：以大地水准面和铅锤线为基准建立起来的坐标系。 2、表示：天文经度λ，天文纬度ψ、正高Hξ。
2、总地球椭球体：与大地体最接近的地球椭球。 3、参考椭球：局部与大地体密合最好的地球椭球。
我国所采用的参考椭球有：新中国成立前的海福特椭球；新中国成立初期的克拉索夫斯基椭球。1978年我国根据自己实测的天文大地资料推算出适合本地区的地球椭球参数，从而建立了1980西安大地坐标系，并将大地原点设于陕西省泾阳县永乐镇。
1 2 3 13 14 15 16 17 18 19 20 28 29 30 31
0° 6°12°18° 72°78°84°90°96°102º108º114º120º 162º168º174º180º-174º
（西经）
120
p(x,y)
x
X
Y
O
p〃
p´
IV
III
II
I
y
1)、坐标轴方向不同； 2)、方位角不同； 3)、象限不同。
x
x
y
y
I
Iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
II
II
III
III
IV
IV
五、高斯投影及高斯平面直角坐标系 1、地图投影 1)、定义：将椭球面上的图形、数据按一定的数学法则转换到平面上的 方法。 2)、分类：等角投影（正形投影）、等面积投影和任意投影
Z
X
Y
x
O
L
地球坐标系和地球椭球_OK
(4). 平均曲率半径 定义：所有方向法截线曲率半径的平均值。
R 2
2 0
RAdA
2
2 0
N
cos2
MN AM
sin 2
A
dA
t M tan A, N
dt
M N
1 cos2
A
dA
代入上式，得：
R 2
MN
dt 0 1t2
MN
a
1 e2 W2
29
2.2.3 法截线曲率及曲率半径（续 6）
1 2
B1
B2
B B2 B1
根据： dS M dB
d 3S dB3
d dB
d dB
dS dB
求出导数，代入上式并化简，得：
S1~2
M mB1
e2 8
cos2BmB2
对于小于40km的弧长，可进一步简化为：
S1~2 MmB
33
2.2.4 椭球面上第一基本形式及弧长面积计算（续3）
已知B1和弧长S1~2求B2称为反算，可采用叠代法计算。
Z NBC 1 e2 sin BC
16
在一点〔BC ,LC 〕处的平行圈切向 量
X L
Nc cosBC
sin LC
Y L
Nc
cosBC
cosLC
Z 0 L
17
平行圈切线单位向量
cosBC sin LC
cosBC cosLC
0
18
椭球面单位法向量为其矢量积：
cosBC sin LC
ru a cosu 0 b sin u
dru a sin u 0 b cosu
du
d
2ru
2000坐标系椭球参数和那个系一样
2000坐标系椭球参数和那个系一样
2000年国际地球参考系统（International Terrestrial Reference System, ITRS）是一种全球地球参考系统，用于描述地球形状和大小的模型，以及地球表面上任意点的空间位置。
2000年国际地球参考系统的基础是一个椭球体模型，即2000年国际椭球（GTRS2000）。
2000年国际椭球的参数和WGS 84椭球体相似，因为它们都是以WGS 84为基础构建的。
2000年国际椭球的参数包括长轴半径（a）、扁率（f）、第一偏心率（e）和第二偏心率（e'）。
其中，长轴半径是椭球体的平均半径，扁率描述了椭球体的扁平程度，第一偏心率和第二偏心率则描述了椭球体的形状。
这些参数在地理信息系统（GIS）、大地测量学和全球定位系统（GPS）等领域中被广泛应用。
与WGS84椭球体相比，2000年国际椭球的参数略有不同，但整体形状和大小基本一致。
这些微小的差异可能会在测量和定位过程中产生一些误差，但通常可以忽略不计。
因此，2000年国际椭球和WGS84椭球可以在大多数应用中互换使用。
总的来说，2000年国际地球参考系统的椭球参数与WGS84椭球体相似，可以作为地球形状和大小的参考模型，在各种地球科学和测绘领域中发挥重要作用。
通过了解和应用这些参数，我们可以更准确地描述和研究地球的形状和位置，为各种工程和科学研究提供基础数据和支持。
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。
cgcs2000坐标系椭球参数
cgcs2000坐标系椭球参数
CGCS2000（中国大地坐标系统2000）是中国国家测绘局制定的一种大地坐标系统，它使用的椭球参数是国际椭球体2000（GRS 80）。
国际椭球体2000（Geodetic Reference System 1980，简称GRS 80）是由国际地球测量与地球物理联合会（IUGG）于1980年制定的一种地球参考椭球体。
它的参数如下：
长半轴（a），6378137.0米。
短半轴（b），6356752.31414米。
扁率（f），1/298.257222101。
CGCS2000采用GRS 80椭球体参数，这意味着CGCS2000的椭球体形状与GRS 80相同。
长半轴为6378137.0米，短半轴为6356752.31414米，扁率为1/298.257222101。
CGCS2000坐标系是中国国家测绘局为了适应全球定位系统
（GPS）的应用需求而建立的大地坐标系统。
它提供了全球范围内的
坐标定位能力，并被广泛应用于地理信息系统（GIS）、测绘、导航、地质勘探等领域。
总结起来，CGCS2000使用的椭球参数是国际椭球体2000（GRS 80），其长半轴为6378137.0米，短半轴为6356752.31414米，扁
率为1/298.257222101。
这些参数定义了CGCS2000坐标系的椭球体
形状，使其能够提供准确的大地坐标定位。
bigemap坐标系
bigemap坐标系摘要：一、前言二、bigemap 坐标系的定义1.地球椭球体2.地理坐标系3.投影坐标系三、bigemap 坐标系的应用领域1.地理信息系统2.遥感影像处理3.导航定位四、bigemap 坐标系的优点1.高精度2.跨平台3.易用性五、结论正文：一、前言随着科技的发展，地理信息系统（GIS）、遥感影像处理和导航定位等领域对于高精度、跨平台的坐标系需求日益增长。
在这样的背景下，bigemap 坐标系应运而生，为我国的地理信息产业提供了一种全新的解决方案。
二、bigemap 坐标系的定义bigemap 坐标系是一种基于地球椭球体的高精度地理坐标系。
地球椭球体是一种对地球形状的近似描述，通过地球的赤道半径和极半径来定义。
在地球椭球体上，地理坐标系被分为经度和纬度两个方向，投影坐标系则将地球表面的地理坐标转换为平面坐标。
三、bigemap 坐标系的应用领域1.地理信息系统：在地理信息系统中，bigemap 坐标系可以提供精确的空间数据表示，使得地图显示、分析和查询更加准确。
2.遥感影像处理：在遥感影像处理领域，bigemap 坐标系可以确保遥感影像与实际地理空间的精准对应，提高遥感数据的利用价值。
3.导航定位：在导航定位领域，bigemap 坐标系可以为用户提供更加精确的定位结果，提高导航设备的导航精度。
四、bigemap 坐标系的优点1.高精度：bigemap 坐标系基于地球椭球体，能够提供高精度的地理空间表示。
2.跨平台：bigemap 坐标系可以在不同的操作系统和硬件平台上运行，具有较强的适应性。
3.易用性：bigemap 坐标系采用标准化的数据格式，便于数据共享和交换，降低了用户的使用门槛。
五、结论bigemap 坐标系作为一种新型的地理坐标系，凭借其高精度、跨平台和易用性等优点，在地理信息系统、遥感影像处理和导航定位等领域具有广泛的应用前景。
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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扁率f 1:334.0 1:299.152 812 8 1:293.459 1:297.0 1:298.3 1:298.257
1:298.257 223 563
附注
法国
德国
英国
美国
前苏联
IUGG第17届大会荐 值
美国国防部制图局 （DMA）
我国所采用的参考椭球有：新中国成立前的海福特椭球；新中国成立 初期的克拉索夫斯基椭球。1978年我国根据自己实测的天文大地资料 推算出适合本地区的地球椭球参数，从而建立了1980西安大地坐标系， 并将大地原点设于陕西省泾阳县永乐镇。
X N
O Y
S
4)、分带投影 为了控制长度变形，将地球椭球面按一定的经度差分成若干投影带。带宽
一般为经差6°或3°，分别称为6°带或3°带。L30′=3°N，L60=6°N-3°
L0 3° 9° 15°
75° 81°87°93° 99°105°111°117°
165°171°177°-177° (西经)
N
P
地
H
轴
O
B
L
赤道 S
Z
P
H
z
O
Y
LB
x
X
y
四、平面直角坐标系 1、定义：由平面内两条相互垂直的直线构成，
南北方向的直线为平面坐标系的纵 轴，即X轴，向北为正；东西方向的 直线为坐标系的横轴，即Y轴，向东 为正；纵、横坐标轴的交点O为坐标 原点。 2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H。 3、平面直角坐标系与笛卡儿坐标系的异同
3、参考椭球：局部与大地体密合最好的地球椭球。
椭球名称
年代
德兰布尔
1800
白塞尔
1841
克拉克
1880
海福特
1909
克拉索夫斯基
1940
1980年大地测量参考系统 1979
WGS-84系统
1984
长半轴a/m 6 375 653 6 377 397.155 6 378 249 6 378 388 6 378 245 6 378 140
➢在椭球上除中央子午线外，其余子午线投影后均向中央子午线弯
曲，并且对称于中央子午线和赤道，而收敛于两极；
➢在椭球面上凡对称于赤道的纬圈，其投影后仍为对称的曲线，且
垂直于子午线的投影曲线，并凹向两极
3)、高斯平面直角坐标系 在高斯投影面上，中央子午线和赤道的投影都是
直线，并将中央子午线与赤道的交点O作为坐标原点， 以中央子午线的投影为纵坐标轴X，并规定其北向为 正；以赤道的投影作为横坐标轴Y，并规定其东向为 正的平面直角坐标系统。
4 高程系统
在测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。
大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。某点的大地高是该点到 通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。大地高也称为 椭球高，大地高一般用符号H表示。大地高是一个纯几何量，不具有物理 意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。
X
X’
N
O Y
500Km
S
如:某点P的坐标p( 3467668.988,19668533.165) P点实际坐标p(3467668.988,168533.165)， 在6度分带的19带。
3 国家坐标系与WGS-84坐标系
坐标系
椭球
原点
高程基准
1954年北京坐标 克拉索夫斯基椭
系
球体
1980年西安坐标 1975年国际大地
则的光滑曲面。使测量数据的处理和成图是极其困难的，甚至是无法
实现的。
1、地球椭球体：以接近大地体的旋转椭球体来代替大地体的旋转椭
球。用a表示椭球体的长半轴，b表示短半轴， 以f表示地球椭球的扁
率。
x2 a2
y2 a2
z2 b2
1
f ab a
N b
Oa a
S
2、总地球椭球体：与大地体最接近的地球椭球。
高程异常：大地高与正常高的差异叫做高程异常，高程异常中表示，GPS测 定的是大地高，要求正常高必须先知高程异常。在局部GPS网中巳知一些点 的高程异常（它由GPS水准算得），考虑地球重力场模型，利用多面函数拟 合法求定其它点的高程异常和正常高。
高程系统之间的转换关系
地球表面
Hg
H
H
hg
似大地水准面
3 (n)
5)、高斯坐标通用值
我国领土南起北纬4°，北至北纬54°，西由东经74°起，东至
东经135°，东西横跨11（13-23）个6°带，21（25-45）个3°带。
由于我国领土全部位于赤道以北，因此X值永为正值，而Y值则有正
有负，为了计算方便，使Y坐标恒为正值，则将坐标纵轴西移
500km，，并在Y坐标前冠以带号
测量学的基本知识
1 地球形状与地球椭球
将地球表面的地物和地貌测绘成地形图，必须确定地面点的位置，因
此要建立一个基准框架。
一、地球的形状及大小
1、地球自然表面：形状非常复杂，有高山、丘陵、平原、河谷、湖泊及
海洋。世界上最高的山峰珠穆朗玛峰高达8844.43m，而太平洋西部的马
里亚纳海沟则深达11022m。
2)、分类：等角投影（正形投影）、等面积投影和任意投影
投影类型
投影性质
等角投影 等面积投影
等角、伸长固定性(ds/dS=k) 等面积
任意投影
某方向长度变形为零
2、高斯投影 1)、定义：又称横切椭圆柱正形投影，投影过程如下：
N
赤道
中央子午线
S
2)、性质：
➢ 等角投影性质；
➢中央子午线投影后为一条直线，且其长度保持不变；
6
12 3
度 带
13 14 15 16 17 18 19 20
28 29 30 31
(N)
0° 6°12°18° 72°78°84°90°96°102º108º114º120º 162º168º174º180º-174º （西经）
1201 2 3 4 5
2425262728293031323334353637383940 度 5556575859606162 带
X
IV y
p´
I p(x,y)
x
O III
p〃
Y
II
1)、坐标轴方向不同； 2)、方位角不同； 3)、象限不同。
x I IV
y
III
II
y I II
x
III
IV
五、高斯投影及高斯平面直角坐标系
1、地图投影
1)、定义：将椭球面上的图形、数据按一定的数学法则转换到平面上的
方法。
X F1(L, B) Y F2 (L, B)
2 地面点位的确定
测量的基本任务就是确定地面点的位置，在测量工作中，通常采用地 面点在基准面（如椭球面）上的投影位置及该点沿投影方向到基准面（如 椭球面、水准面）的距离来表示。为了表示地面点的空间位置，建立如下 坐标系统。 一、天文坐标系 1、定义：以大地水准面和铅锤线为基准建立起来的坐标系。 2、表示：天文经度λ，天文纬度ψ、正高Hξ。
系
测量与地球物理
联合会推荐椭球
前苏联的普尔科 沃
陕西经阳县永乐 镇
1956年青岛验潮 站的黄海平均海 水面
1956年青岛验潮 站的黄海平均海 水面
新1954年北京坐 标系
克拉索夫斯基椭 球体
陕西经阳县永乐 镇
1956年青岛验潮 站的黄海平均海 水面
WGS-84坐标系 WGS-84椭球
地球质心
空间直角坐标系
2、大地水准面：静止的海水面向大陆延伸所形成的一个封闭的曲面。
3、大地体：由大地水准面所包围的形体。
4、铅垂线：重力方向线。铅垂线与大地水准面处处正交。
地球表面
大 地 水 准 面
大地水准面
地球表面 低密度矿体
高密度矿体
二、地球椭球
由于地球内部物质分布的不均匀性，使得地面上各点铅锤线方向
产生不规则的变化，这将造成大地水准面实际上是略有起伏而极不规
N
P
地
Hξ
轴
Oψ λ
赤道
S
二、大地坐标系 1、定义：以参考椭球面及其法线为基准建立
起来的坐标系统。 2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H
三、空间直角坐标系 1、定义：原点O位于椭球中心，Z轴与椭球体
的旋转轴重合并指向地球北极，X轴 指向起始子午面与赤道面交点E，Y 轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。 2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H。
正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过 该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号Hg表示。
正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到 通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用Hr表示。 我国采用的是正常高系统，主要有1956年黄海高程系和1985国家高程基准， 工程建设主要采用的是1985高程基准。
大地水准面
参考椭球面
H H g hg
H H