坐标系坐标系统及坐标转换 ppt课件
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2021坐标转换教程完美版PPT
我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，为中国第一个国家高程系统，从而完毕了过去高程系统繁杂的局面。
〕9设6最置，后 实如进际果展控坐 极是投制1万影点标〔，变参那换数系C么，,(T如理“的P果论当采值前〕Z集为投轴搜3影方3索〞2指8范输3向9围入8向.值8，0给坐国的标X不系际轴对参，数时指系，统“间向将目找的局B不投I到影H〔T〞形1输B点9入值I85H。44坐〕标.0系1的参9数协8。4议.0定子义午的面协和议CT地P 进19展54误年差北校赤京正坐道标(先系关的的闭历实交史际：的点图框，文件Y) 轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为 新参选中心择国 大“成地添立坐1〔加以标校9后系I正8T，。控4我R制年国点S大〞世〕地。测界，量进大是入了地目全面坐前开展标国时期系际，再。上全国这统范围是一内开一采展了个用正规国的的，际大全面协地的大议坐地测地标量和球系测图参。工作考G，迫P系切S需统要播建立一个 在为 坐控此标制 有原点了 点选1为送 W9取地80比球G星年较质国S少心历家的，8大情其4是地况地坐坐下心以标，空标系可间W。以直系采角G用坐，S手标工系-长8屏的4幕Z轴轴坐采指点6向标，3国自7际系动8时生间1为成局3控〔7根制B点.I0H据文〕0件109的。8m4. 。，短轴6356752.314， 扁率1/298.257223563。 添加校正控制点 ,在原图上添加控制点，一般应多余12个点。
z〕； ❖ 椭球参数――地心大地坐标转换到地心直角坐标需要使用的参数； ❖ 七参数――不同椭球系下的地心直角坐标互换所使用到的参数； ❖ 投影参数――同一椭球系下，地心大地坐标转换为平面直角坐标所使用的参
数； ❖ 四参数――同一椭球系下，不同平面坐标系之间的转换所使用的参数。
1.常见坐标系统介绍
〕9设6最置，后 实如进际果展控坐 极是投制1万影点标〔，变参那换数系C么，,(T如理“的P果论当采值前〕Z集为投轴搜3影方3索〞2指8范输3向9围入8向.值8，0给坐国的标X不系际轴对参，数时指系，统“间向将目找的局B不投I到影H〔T〞形1输B点9入值I85H。44坐〕标.0系1的参9数协8。4议.0定子义午的面协和议CT地P 进19展54误年差北校赤京正坐道标(先系关的的闭历实交史际：的点图框，文件Y) 轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为 新参选中心择国 大“成地添立坐1〔加以标校9后系I正8T，。控4我R制年国点S大〞世〕地。测界，量进大是入了地目全面坐前开展标国时期系际，再。上全国这统范围是一内开一采展了个用正规国的的，际大全面协地的大议坐地测地标量和球系测图参。工作考G，迫P系切S需统要播建立一个 在为 坐控此标制 有原点了 点选1为送 W9取地80比球G星年较质国S少心历家的，8大情其4是地况地坐坐下心以标，空标系可间W。以直系采角G用坐，S手标工系-长8屏的4幕Z轴轴坐采指点6向标，3国自7际系动8时生间1为成局3控〔7根制B点.I0H据文〕0件109的。8m4. 。，短轴6356752.314， 扁率1/298.257223563。 添加校正控制点 ,在原图上添加控制点，一般应多余12个点。
z〕； ❖ 椭球参数――地心大地坐标转换到地心直角坐标需要使用的参数； ❖ 七参数――不同椭球系下的地心直角坐标互换所使用到的参数； ❖ 投影参数――同一椭球系下，地心大地坐标转换为平面直角坐标所使用的参
数； ❖ 四参数――同一椭球系下，不同平面坐标系之间的转换所使用的参数。
1.常见坐标系统介绍
--坐标系ppt(共38张PPT)
角.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
（2）极坐标与直角坐标的互化
设 M 为平面内的一点，它的直角坐标为（x，y），极坐标为
（ρ，θ）.由图可知下面关系式成立：
x＝ρcos
y＝ρsin
θ， ρ2＝x2＋y2，
θ
或 tan
θ＝yx（x≠0）.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲 这就是极坐标与直角坐标的互化公式.
即 ρ＝4sin
3
θ－2cos
θ.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
【思维升华】 求曲线的极坐标方程的步骤：（1）建立适
当的极坐标系，设P（ρ， θ ）是曲线上任意一点；（2）由曲线
上的点所适合的条件，列出曲线上任意一点的极径 ρ 和极角 θ
之间的关系式；（3）将列出的关系式进行整理、化简，得出曲 线的极坐标方程.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
【解析】 （1）设（x1，y1）为圆上的点，在已知变换下变 为曲线 C 上的点（x，y），依题意，得xy＝＝x21y，1.
由 x21＋y21＝1 得 x2＋2y2＝1， 即曲线 C 的方程为 x2＋y42＝1.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
第十四章 系列4选讲
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
坐标系与参数方程 第1课时 坐标系
1.平面直角坐标系
设点 P（x，y）是平面直角坐标系中的任意一点，在变换 φ：
x′＝λ·x y′＝μ·y
（λ>0）， （μ>0） 的作用下，点 P（x，y）对应到点 P（ ′ x′，
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲
（2）极坐标与直角坐标的互化
设 M 为平面内的一点，它的直角坐标为（x，y），极坐标为
（ρ，θ）.由图可知下面关系式成立：
x＝ρcos
y＝ρsin
θ， ρ2＝x2＋y2，
θ
或 tan
θ＝yx（x≠0）.
高考总复习·数学理科（RJ）
第十四章 系列4选讲 这就是极坐标与直角坐标的互化公式.
即 ρ＝4sin
3
θ－2cos
θ.
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第十四章 系列4选讲
【思维升华】 求曲线的极坐标方程的步骤：（1）建立适
当的极坐标系，设P（ρ， θ ）是曲线上任意一点；（2）由曲线
上的点所适合的条件，列出曲线上任意一点的极径 ρ 和极角 θ
之间的关系式；（3）将列出的关系式进行整理、化简，得出曲 线的极坐标方程.
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第十四章 系列4选讲
【解析】 （1）设（x1，y1）为圆上的点，在已知变换下变 为曲线 C 上的点（x，y），依题意，得xy＝＝x21y，1.
由 x21＋y21＝1 得 x2＋2y2＝1， 即曲线 C 的方程为 x2＋y42＝1.
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第十四章 系列4选讲
第十四章 系列4选讲
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第十四章 系列4选讲
坐标系与参数方程 第1课时 坐标系
1.平面直角坐标系
设点 P（x，y）是平面直角坐标系中的任意一点，在变换 φ：
x′＝λ·x y′＝μ·y
（λ>0）， （μ>0） 的作用下，点 P（x，y）对应到点 P（ ′ x′，
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四、坐标系统的转换
一、坐标转换的基本概念
2、大地测量基准的基本概念
所谓基准是指为描述空间位置而定义的点线面。
而大地测量基准是指用以描述地球形状的地球椭球参数，包含描述地球椭球几何特征 的长短半轴和物理特征的有关参数、地球在空间的定位及定向以及描述这些位置所采 用的单位长度的定义。
以上两类都有以下几种表达方式：
空间大地坐标系，即大地经纬度（B,LH）形式；
空间直角坐标系，即三维空间坐标（X,Y,Z）形式；
投影平面直角坐标系，即二维平面坐标（x，y，h）形式
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系
地心坐标系：坐标原点位于地球质心
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三、我国常用的测量坐标系统
地球椭球：
五个基本几何参数
椭圆的长半轴： a
椭圆的短半轴： b f a b
椭圆的扁率：
a
椭圆的第一偏心率：
e a2 b2 a
椭圆的第二偏心率：
e a2 b2 b
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二、测量坐标系的分类
在测量中根据研究对象的不同主要分为两类：
天球坐标系和地球坐标系。
天球坐标系用来描述天体的位置，与地球自转无关，是一种惯性系。
地球坐标系用来描述地面点的位置，随同地球自转。
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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。
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。
常用坐标系转换及坐标转换软件 ppt课件
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23
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。
ppt课件
24
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， ITRF则为厘米级精度
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
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6
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
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：
df =
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28
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；
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。
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12
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，
坐标转换原理资料PPT教学课件
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墨卡托(Mercator)投影（二）
• 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点， 墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨 卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直 到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向 都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
18
平面坐标转换
• 平面坐标转换
• UTM投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经 180°起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60 个投影带。
14
高斯-克吕格投影与UTM投影异同（一）
• 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托 投影的变种。
21
不同(椭球)坐标系的转换流程
空间直角坐标(X,Y,Z)
椭球转换
空间直角坐标(X,Y,Z)
大地坐标(B,L,H) 投影反算 平面直角坐标(x,y,h) 平面转换 当地平面坐标(x,y)
大地坐标(B,L,H) 投影正算
平面直角坐标(x,y,h) 平面转换
当地平面坐标(x,y)
22
不同(椭球)坐标系的转换流程
15
高斯-克吕格投影与UTM投影异同（二）
• 从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克 吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东 分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西 经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带 的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的 第1带是UTM的第31带。
• 设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按 照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影 为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球 面正形投影于圆柱面。然后将圆柱面沿过南北极的母 线剪开展平，即获高斯一克吕格投影平面。
墨卡托(Mercator)投影（二）
• 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点， 墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨 卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直 到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向 都具有有利条件，给航海者带来很大方便。
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平面坐标转换
• 平面坐标转换
• UTM投影分带方法与高斯-克吕格投影相似，是自西经 180°起每隔经差6度自西向东分带，将地球划分为60 个投影带。
14
高斯-克吕格投影与UTM投影异同（一）
• 高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与UTM投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托 投影的变种。
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不同(椭球)坐标系的转换流程
空间直角坐标(X,Y,Z)
椭球转换
空间直角坐标(X,Y,Z)
大地坐标(B,L,H) 投影反算 平面直角坐标(x,y,h) 平面转换 当地平面坐标(x,y)
大地坐标(B,L,H) 投影正算
平面直角坐标(x,y,h) 平面转换
当地平面坐标(x,y)
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不同(椭球)坐标系的转换流程
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高斯-克吕格投影与UTM投影异同（二）
• 从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克 吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东 分带，第1带的中央经度为3°；UTM投影自西 经180°起每隔经差6度自西向东分带，第1带 的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的 第1带是UTM的第31带。
• 设想用一个圆柱横切于球面上投影带的中央经线，按 照投影带中央经线投影为直线且长度不变和赤道投影 为直线的条件，将中央经线两侧一定经差范围内的球 面正形投影于圆柱面。然后将圆柱面沿过南北极的母 线剪开展平，即获高斯一克吕格投影平面。
坐标系坐标系统和坐标转换42页PPT
坐标系坐标系统和坐标转换
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
坐标系、坐标系统及坐标转换概要43页PPT
坐标系、坐标系统及坐标转换概要
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
Байду номын сангаас
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
最新常用坐标系及其转换PPT课件
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）
国内常用的坐标系统及转换问题.ppt
分带投影：
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。
分带和坐标系统的确定
X 轴： （以当地中央子午线确定） Y 轴： （赤道不变）
如何计算当地的中央子午线
首先确定您的直角坐标系统是3度带还是6度 带投影。 然后再根据如下公式推算： 6度带中央子午线计算公式： 当地经度/6=N；中央子午线L=6 X N 当没有除尽，N有余数时，中央子午线 L=6 X N - 3 3度带中央子午线计算公式： 当地经度/3=N；中央子午线L=3 X N
GPS定位与坐标系统
目录
概述 地理坐标系统 平面直角坐标系统
我们生活的地球
测绘的意义
将地球表面的地物和 地貌测绘成地形图 方便管理 方便查询 方便规划
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
GPS的现实意义
GPS从测绘来讲是野外测
量人员获得地面位置的
工具。
GPS测量所要解决的问题
500km，，并在Y坐标前冠以带号 如:某点P的坐标p( 3467668.988,19668533.165)
P点实际坐标p(3467668.988,668533.165)，
O Y
500Km
在6度分带的19带。
S
投影参数总结
当地中央子午线 东偏500公里 尺度比：默认为1
坐标系统
一个地球 不同的椭球表示（克拉索夫斯基椭球，84椭球）
不同的坐标系（北京54，WGS84等）
坐标系统
参考椭球
—WGS84椭球 —北京54椭球 —西安80椭球
投 影（平面坐标） 高斯-克吕格投影 （北京54和西安80平面
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坐标系种类及坐标转换
12.08.2020
1
一、坐标系基本概念
坐标系
坐标系是指描述空间位置的表达形式。
坐标系种类
坐标系的种类很多，在数学当中按表达方式的不同分为:笛卡尔直角 坐标系、球面坐标系(或称球坐标系)、平面极坐标系和柱面坐标系(或称 柱坐标系)等。
12.08.2020
2
二、测量坐标系的分类
（2）空间直角坐标系
坐标原点位于参考椭球的 中心。
X轴指向起始子午面与赤道 的交点；
Z轴指向参考椭球的北极 Y轴位于赤道面上，且按右
手系与X轴成90°夹角。
12.08.2020
15
二、测量坐标系的分类
（3）平面直角坐标
平面直角坐标系是利用 投影变换，将空间坐标 通过某种数学变换映射 到平面上，这种变换又 称投影变换。
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二、测量坐标系的分类
（1）天球球面坐标系
原点：地球质心 赤经α：天体子午面与春分点子午面的夹角 赤纬δ：天体与地心联线和天球赤道面的夹角面的夹角 向径r：天体与地心的距离
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二、测量坐标系的分类
（2）天球空间直角坐标
原点：地球质心 Z轴：指向北天极 X轴：指向春分点 Y轴：与X、Z轴构成右手坐标系
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系 三种表达形式： （1）空间大地坐标系（地理坐标系）
空间大地坐标系采用大地纬度（B）、大地经度（L）和 大地高来描述空间位置。
大地经度是空间的点与参 考 椭球的自转轴法线与参 考椭球的起 始子午面的夹
角大。地纬度是空间的点沿参考 椭球面的法线与赤道面的夹 角。
在测量中根据研究对象的不同主要分为两类：
天球坐标系和地球坐标系。
天球坐标系用来描述天体的位置，与地球自转无关，是一种惯性系 。
地球坐标系用来描述地面点的位置，随同地球自转。
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二、测量坐标系的分类
1、天球坐标系
天球坐标系分为天球球面坐标系和天球直角坐标系。
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二、测量坐标系的分类
目前主要的地心坐标系
f
GM(m3/s2)
(rad/s)
3986.040148108 7.29211055
3986.040148108 7.29211055 3986.0401408 7.29211055 3986.040148108 7.29211055
午面和（CTP）赤道的交点。 Y轴构成右手坐标系。 注:GPS直接提供的坐标是（B,L,H）; BIH( Bureau International de l'Heure)国际时间服务机构; CTP(Conventional Terrestrial Pole)协议地级
地心坐标系和参心坐标系的区别
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二、测量坐标系的分类
（1）地心坐标系
建立一个地心坐标系，通常包括以下几个内容：
确定地球椭圆体：它的大小和形状要同大地球体最佳吻合； 地心的定位和定向：坐标系原点位于地球(含海洋和大气)的质
心，定向为国际时间局(BIH)测定的某一历元的协议地极 (CTP)和零子午线； 采用广义相对论下某一局部地球框架内的尺度作为测量长度的 尺度。
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系
地心坐标系：坐标原点位于地球质心
地心坐标系适用于全球应用
参心坐标：坐标原点不位于地球质心
参心坐标系适用于局部应用
有利于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 有利于参心坐标系的保密
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二、测量坐标系的分类
投影变换有很多，如 UTM投影、Lambuda 投影等，在我国采用的 最多的是高斯克吕格投 影。
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三、我国常用的测量坐标系统
坐标系统由坐标系和基准两方面要素构成。
坐标系是指描述空间位置的表达形式。
WGS-84、北京54、西安80都可以用（B,L,H）和（X,Y,Z）表示。
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三、我国常用的测量坐标系统
（一）、 WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是一个地心坐标系。由美国国防部制图 局建立，于1987年取代了WGS-72坐标系。
原点是地球的质心。 空 间 直 角 坐 标 的 Z 轴 指 向
BIH1984.0定义的（CTP）方向。 X轴指向BIH1984.0定义的零度子
（The WGS-84 Coordinate System）
1954年北京坐标系
（Beijing Geodetic Coordinate System 1954）
1980国家大地坐标系
（National Geodetic Coordinate System 1980）
地方独立地坐标系
注:以上是标准名称。
大地高度是空间的点沿参考 椭球的法线方向与参考椭球 面的距离。
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二、测量坐标系的分类
大地坐标系采又称地理坐标系，可以表示地球上任何一点 的位置。
通过格林尼治天文台子午环中心的子午线作为本初子午 线。
参考椭球不同得到的经纬度也是不一样的。
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二、测量坐标系的分类
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二、测量坐标系的分类
（2）参心坐标系
参心坐标系的原点与某一地区或某个国家所采用的参考椭 球中心重合。
建立一个参心坐标系，通常包括以下几个内容： （1）确定参考椭球体的形状和大小； （2）确定参考椭球中心的位置（参考椭球定位）； （3）确定坐标轴的方向（定向）； （4）确定大地原点的大地经纬度。
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系 地球坐标系根据原点的不同，即参考椭球的不 同分为地心坐标系和参心坐标系。 以上两类都有以下几种表）形式； 空间直角坐标系，即三维空间坐标（X,Y,Z）形式； 投影平面直角坐标系，即二维平面坐标（x，y，h）形式
基准是指为描述空间位置而定义的点线面。 大地测量基准是指用以描述地球形状的地球椭球参数，包含描述
地球椭球几何特征的长短半轴和物理特征的有关参数、地球在空间 的定位及定向以及描述这些位置所采用的单位长度的定义 。
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三、我国常用的测量坐标系统
我国常用的测量坐标系统有：
WGS-84世界大地坐标系
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一、坐标系基本概念
坐标系
坐标系是指描述空间位置的表达形式。
坐标系种类
坐标系的种类很多，在数学当中按表达方式的不同分为:笛卡尔直角 坐标系、球面坐标系(或称球坐标系)、平面极坐标系和柱面坐标系(或称 柱坐标系)等。
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二、测量坐标系的分类
（2）空间直角坐标系
坐标原点位于参考椭球的 中心。
X轴指向起始子午面与赤道 的交点；
Z轴指向参考椭球的北极 Y轴位于赤道面上，且按右
手系与X轴成90°夹角。
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二、测量坐标系的分类
（3）平面直角坐标
平面直角坐标系是利用 投影变换，将空间坐标 通过某种数学变换映射 到平面上，这种变换又 称投影变换。
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二、测量坐标系的分类
（1）天球球面坐标系
原点：地球质心 赤经α：天体子午面与春分点子午面的夹角 赤纬δ：天体与地心联线和天球赤道面的夹角面的夹角 向径r：天体与地心的距离
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二、测量坐标系的分类
（2）天球空间直角坐标
原点：地球质心 Z轴：指向北天极 X轴：指向春分点 Y轴：与X、Z轴构成右手坐标系
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系 三种表达形式： （1）空间大地坐标系（地理坐标系）
空间大地坐标系采用大地纬度（B）、大地经度（L）和 大地高来描述空间位置。
大地经度是空间的点与参 考 椭球的自转轴法线与参 考椭球的起 始子午面的夹
角大。地纬度是空间的点沿参考 椭球面的法线与赤道面的夹 角。
在测量中根据研究对象的不同主要分为两类：
天球坐标系和地球坐标系。
天球坐标系用来描述天体的位置，与地球自转无关，是一种惯性系 。
地球坐标系用来描述地面点的位置，随同地球自转。
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二、测量坐标系的分类
1、天球坐标系
天球坐标系分为天球球面坐标系和天球直角坐标系。
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二、测量坐标系的分类
目前主要的地心坐标系
f
GM(m3/s2)
(rad/s)
3986.040148108 7.29211055
3986.040148108 7.29211055 3986.0401408 7.29211055 3986.040148108 7.29211055
午面和（CTP）赤道的交点。 Y轴构成右手坐标系。 注:GPS直接提供的坐标是（B,L,H）; BIH( Bureau International de l'Heure)国际时间服务机构; CTP(Conventional Terrestrial Pole)协议地级
地心坐标系和参心坐标系的区别
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二、测量坐标系的分类
（1）地心坐标系
建立一个地心坐标系，通常包括以下几个内容：
确定地球椭圆体：它的大小和形状要同大地球体最佳吻合； 地心的定位和定向：坐标系原点位于地球(含海洋和大气)的质
心，定向为国际时间局(BIH)测定的某一历元的协议地极 (CTP)和零子午线； 采用广义相对论下某一局部地球框架内的尺度作为测量长度的 尺度。
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系
地心坐标系：坐标原点位于地球质心
地心坐标系适用于全球应用
参心坐标：坐标原点不位于地球质心
参心坐标系适用于局部应用
有利于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 有利于参心坐标系的保密
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二、测量坐标系的分类
投影变换有很多，如 UTM投影、Lambuda 投影等，在我国采用的 最多的是高斯克吕格投 影。
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三、我国常用的测量坐标系统
坐标系统由坐标系和基准两方面要素构成。
坐标系是指描述空间位置的表达形式。
WGS-84、北京54、西安80都可以用（B,L,H）和（X,Y,Z）表示。
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三、我国常用的测量坐标系统
（一）、 WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是一个地心坐标系。由美国国防部制图 局建立，于1987年取代了WGS-72坐标系。
原点是地球的质心。 空 间 直 角 坐 标 的 Z 轴 指 向
BIH1984.0定义的（CTP）方向。 X轴指向BIH1984.0定义的零度子
（The WGS-84 Coordinate System）
1954年北京坐标系
（Beijing Geodetic Coordinate System 1954）
1980国家大地坐标系
（National Geodetic Coordinate System 1980）
地方独立地坐标系
注:以上是标准名称。
大地高度是空间的点沿参考 椭球的法线方向与参考椭球 面的距离。
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二、测量坐标系的分类
大地坐标系采又称地理坐标系，可以表示地球上任何一点 的位置。
通过格林尼治天文台子午环中心的子午线作为本初子午 线。
参考椭球不同得到的经纬度也是不一样的。
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二、测量坐标系的分类
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二、测量坐标系的分类
（2）参心坐标系
参心坐标系的原点与某一地区或某个国家所采用的参考椭 球中心重合。
建立一个参心坐标系，通常包括以下几个内容： （1）确定参考椭球体的形状和大小； （2）确定参考椭球中心的位置（参考椭球定位）； （3）确定坐标轴的方向（定向）； （4）确定大地原点的大地经纬度。
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二、测量坐标系的分类
2、地球坐标系 地球坐标系根据原点的不同，即参考椭球的不 同分为地心坐标系和参心坐标系。 以上两类都有以下几种表）形式； 空间直角坐标系，即三维空间坐标（X,Y,Z）形式； 投影平面直角坐标系，即二维平面坐标（x，y，h）形式
基准是指为描述空间位置而定义的点线面。 大地测量基准是指用以描述地球形状的地球椭球参数，包含描述
地球椭球几何特征的长短半轴和物理特征的有关参数、地球在空间 的定位及定向以及描述这些位置所采用的单位长度的定义 。
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三、我国常用的测量坐标系统
我国常用的测量坐标系统有：
WGS-84世界大地坐标系