测量常用的五种坐标系

一、常用坐标系 1、北京坐标系

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。

1954年北京坐标系的历史：

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

一、常用坐标系 1、北京坐标系

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。

1954年北京坐标系的历史：

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

技术交流

测绘技术装备

季刊

第

卷

年第

期

几种常用坐标系间的坐标转换付孙钟福建省第一测绘院摘要

空间定位是多平台多系统的

,

不同坐标系下的目标位置的坐标统一显得尤为重要。

,

本文就常用的

三种坐标系的定义和坐标系间坐标的转换进行较详尽的论述

关键词

坐标系

模型

转换

引言

现代空间定位是多平台就是多系统台、、

、

多系统的、

,

海湾战争

多平台’

空间卫星平台、。

空中机载平、

海上水面舰艇平台水下舰艇平台地面各雷达站平台等的合作和统一的实例为收集关于敌方作战单位的情报,

需要有雷达、

、

电子侦察设施等

图

坐标轴示意图,

情报系统

,

但它们一般探测出的是目标相对于自己。

水平坐标系水平坐标系、

亦称

的距离与方位

在装载有雷达,。

电子侦察设施等情

坐标系地理坐标系或惯性直角坐标系是一种站心,

报系统的载体平台下简单而言情报系统,,

需要利用所观测到的距离和,

直角坐标系它的原点与载体坐标系的原点重合以

,

方位信息求出目标的位置

消除坐标原点的漂移忑轴指向当地北子午线,

不管在什么平台上

不管采用什么。

,

儿轴与尤

轴垂直指向东。

,

云

轴与

总是要涉及一个坐标系的统一问题。

在、

不轴

、

儿轴垂直形成右手坐标系,

多平台目标跟踪定位中需要研究载体坐标系当地水平坐标系坐标系的定义和

在一种特殊的情况下稳运行时,

当载体沿向北的方向平,

坐标

第2卷第6 5期20 0 5年 1 1月

海

洋浏绘

二S VE N G UR YI AND CHAR I G T N

V l 5N . o 2, 6 . o N v 20 , o. 05

常用大地坐标系的分析比较许家砚 (29部队， 989浙江宁波 350 120

摘要： 综述了测绘工作中常用的几类大地坐标系的建立方法，全面介绍了我国参心坐标系、地心坐标系和世界地心坐标系的发展及其现状。关键词： 大地测量；大地坐标系；参心坐标系；地心坐标系中圈分类号： 26 . P2 ' 3文献标识码： B文章编号：61 04 20 )607- 1 - 4(050- 1 4 73 0 0

引

言

目国内测绘工作主要涉及三类常用的大地 前，坐标系统，即参心坐标系统、地心坐标系统和地方独立坐标系统。参心坐标系是我国基本测图和常规大地测量的基础。天文大地网整体平差后，我国形成了三种参心坐标系统， 15北京坐标系(即： 4 9局部平差结果) 18,90西安坐标系和新 15 94北京坐标系 (整体平差换算值)。这三种参心坐标系都在应用，预计今后还将并存一段时间。地心坐标系是为满足远程武器和航空航天技术 发展需要而建立的一种大地坐标系统。从2世纪7 0 0年代起，我

浅析几种常用坐标系和坐标转换

摘要: 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。

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

大地水准面,地球椭球体,大地基准面,地理坐标系,投影坐标系

地理坐标系与投影坐标系

1.真实地球：

2. 大地水准面

经大地测量，获取到大地水准面：

静止的水面称为水准面，水准面是受地球表面重力场影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，因此是一个重力场的等位面。

大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。它是重力等位面，即物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。

大地水准面,地球椭球体,大地基准面,地理坐标系,投影坐标系

3. 地球椭球体(Ellipsoid) 地表是一个无法用数学公式表达的曲面，

这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体。地球椭球体表面是一个规则的数学表面，可以用数学公式表达，所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。

地球椭球体有长半径和短半径之分，长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。f=（a-b）/a为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。由此可见，地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f 。因此，a、b、f被称为地球椭球体的三要素。

大地水

坐标系转换问题

1.坐标系基础知识

1.1 1954年北京坐标系

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，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。

1954年北京坐标系建立以来，我国依据这个坐标系建成了全国天文大地网，完成了大量的测绘任务。但是随着测绘新理论、新技术的不断发展，人们发现该坐标系存在如下缺点：

（1）椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球参数与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大109m。

（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的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。着使得大比例尺地图反映地图面的精度受到影响，同时也对观测元素的归算提出了严格要求。

（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900~1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦。 （4）定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上比较普遍采用的国际协议（习用）原点CIO（Conventional International Origin），也不是我国地极原点

JYD1968.0；起

坐标系转换问题

1.坐标系基础知识

1.1 1954年北京坐标系

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，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。

1954年北京坐标系建立以来，我国依据这个坐标系建成了全国天文大地网，完成了大量的测绘任务。但是随着测绘新理论、新技术的不断发展，人们发现该坐标系存在如下缺点：

（1）椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球参数与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大109m。

（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的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。着使得大比例尺地图反映地图面的精度受到影响，同时也对观测元素的归算提出了严格要求。

（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900~1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦。 （4）定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上比较普遍采用的国际协议（习用）原点CIO（Conventional International Origin），也不是我国地极原点

JYD1968.0；起

AutoCAD坐标系的使用

任意物体在空间中的位置都是通过一个坐标系来定位的。在AutoCAD的图形绘制中，也是通过坐标系来确定相应图形对象的位置的，坐标系是确定对象位置的基本手段。理解各种坐标系的概念，掌握坐标系的创建以及正确的坐标数据输入方法，是学习CAD制图的基础。

在AutoCAD2004中，坐标系可分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）；按坐标值参考点的不同，可以分为绝对坐标系和相对坐标系；按照坐标轴的不同还可以分为直角坐标系、极坐标系。

系统默认坐标系为世界坐标系（WCS）。根据笛卡尔坐标系的习惯，沿X轴正方向（向右）为水平距离增加的方向，沿Y轴正方向（向上）为竖直距离增加的方向，垂直于XY平面，沿Z轴正方向从所视方向向外为距离增加的方向。这一套坐标轴按右手规则确定了世界坐标系，简称WCS。世界坐标系WCS的重要之处在于：它总是存在于每一个设计的图形之中，并且不可改变，图2-1为世界坐标系（WCS）的显示图标。

图2-1

单击菜单【视图】→【工具栏】命令、打开〖自定义〗对话框，在〖工具栏〗中选择【UCS】，打开〖UCS〗工具栏如图2-2所示，使用该工具栏可以建立和编辑UCS坐标系。

图2-2

l ：建立新的坐标系。

l

ansys坐标系的总结

ANSYS坐标系总结

直角坐标系

在平面内画两条互相垂直，并且有公共原点的数轴。其中横轴为X轴，纵轴为Y轴。这样就说在平面上建立了平面直角坐标系，简称直角坐标系。

平面极坐标系

坐标系的一种。在平面上取一定点o，称为极点，由o出发的一条射线ox，称为极轴。对于平面上任意一点p，用ρ表示线段op的长度，称为点p的极径或矢径，从ox到op的角度θε［0，2π］，称为点p的极角或辐角，有序数对(ρ，θ)称为点p的极坐标。极点的极径为零，极角不定。除极点外，点和它的极坐标成一一对应。

柱面坐标系

柱坐标系中的三个坐标变量是 r、φ、z。与直角坐标系相同，柱坐标系中也有一个z变量。各变量的变化范围是：0 ≤ r < +∞,

0 ≤φ≤ 2π

-∞<z<+∞

其中

x=rcosφ

y=rsinφ

z=z

球坐标系（空间极坐标系）

球坐标是一种三维坐标。

设P（x，y，z）为空间内一点，则点P也可用这样三个有次序的数r，φ，θ来确定，其中r为原点O与点P间的距离，θ为有向线段与z轴正向所夹的角，φ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到有向线段的角，这里M为点P在xOy面上的投影。这样的三个数r，φ，θ叫做点P的球面坐标，

ansys坐标系的总结

x=r