系统提供的坐标系统有

主要介绍GPS测量中常用的坐标系统

GPS定位的坐标系统

第三讲 GPS定位的坐标系统

学习指导

主要介绍GPS测量中常用的坐标系统。由于GPS采用WGS-84坐标系，而我国各地常用的坐标系是1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系和地方坐标系，因此，无论测区范围多小，测量精度等级如何低，都会涉及到坐标系统的转换问题。对于天球坐标系和地球坐标系，应掌握基本概念。而对于大地测量基准，包括WGS-84坐标系、1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、地方坐标系以及高程基准及其转换，由于与相对定位的设计和数据处理以及差分定位的外业操作密切相关，不仅要牢固掌握基本概念，还应能够熟练地进行基准转换。

本单元教学重点和难点

1、参心坐标系的建立方法及其参数；

2、地心坐标系的建立方法及其参数；

3、天球坐标系的建立方法及其参数。

教学目标

1、了解参心坐标系的概念；

2、熟悉我国所采用过的大地坐标系统；

3、了解与参心坐标系建立相关的概念；

4、了解地心坐标系建立的意义和方法；

5、了解地心坐标系的参数；

6、熟悉WGS－84大地坐标系统；

7、了解天球坐标系建立的意义和方法；

8、掌握天球球面坐标系的计算方法。

GPS测量技术是通过安置于地球表面的GPS接收机，接收GPS卫

ArcGIS 中的坐标系统及其转换

实验1：将一个 Feature Class 由地理坐标系统投影到投影坐标系统

数据： idll.shp是十进制表示经纬度数值的shapefile文件，是爱达荷洲轮廓图。 要求：把stationsll.shp和idll.shp投影成爱达荷洲通用横轴墨卡托投影（IDTM）。这个投影不是预定义系统，所以需要用户输入参数。IDTM参数如下： 投影Projection： 横轴墨卡托transverse mercator 基准面：NAD27 （基于克拉克1866椭球） 单位：meter米 参数：

比例系数（Scale Factor）：0.9996 中央经线（central meridian）：－114.0 参考维度(reference latitude)：42.0

横坐标东移假定值(false easting)： 500 000 纵坐标北移假定值(false northing)： 100 000

首先确定数据坐标系统为经纬度坐标，然后进行投影。

主讲：周建郑

授课内容一、参心坐标系

二、地心坐标系三、天球坐标系

为什么需要坐标系统

了解自身所处环境的需要

与同伴交流的需要

描述我们所处的位置

精确描述我们 所处位置需要

规范描述我们 所处位置需要

建立坐标系统

一、参心坐标系1. 概述BJZ54(原)参心大地坐标系 参心坐标系 GDZ80 BJZ54 参心空间直角坐标系

地球表面与各种椭球之间的关系4

一、参心坐标系1.概述确定椭球的形状和大小

定 参心大地坐标系的建立 定

位

向

确定大地原点

2.1954北京坐标系克拉索夫斯基椭球

1954北京坐标系 原点 指向 尺度

椭球中心 参心

国际标准

长半轴： a 6378245 m 扁率： f 1 / 298.36

Z轴

X轴

Y轴

2.1954北京坐标系克拉索夫斯基椭球

椭球参数不精确 无物理特性参数

椭球定向 不明确

长半轴： a 6378245 m 扁率： f 1 / 298.3

大地点坐标是 分区平差获得

3.1980西安大地坐标系全国天文大地网 施行整体平差 1980西安大地坐标系

椭球形状与大小

IAG1975椭球

a 6378140 m GM 3.986005 1014 m 3 s 2 J 2 1.08263 10 3

7.292115

关于坐标系统的校正

我们使用GPS采集数据时,采集的是WGS84坐标.如需转换到当地坐标,则需要经过坐标系统的转换,在我们不知道确切的七参数的情况下,就需要点校正来进行强制转换.而在Trimble GIS数据采集器中,则需要借助GPS Pathfinder Office软件来完成.下面我们就一步一步来说明具体该怎样操作,

第一步,在转换之前,需要知道测区内均匀分布的

分别到已知点上采集(每个点5分钟左右).

3个以上的已知点,然后用手持GPS

第二步,建立坐标系统基准.在GPS Pathfinder Office软件中选择功能—其它—坐标系

统管理器,

编辑—增加椭球.输入椭球参数(以北京54坐标系为例):长半轴-6378245,扁率-298.3.点击确定 西安80为6378140扁率为298.147.

编辑—增加基准转换,选择”Molodensky”转换.选择”创建新的基准转换组”,点击确认

名称—输入和坐标系统一致的名称椭球—选择上一步刚刚创建的椭球按照默认设置.点击确认

编辑—增加坐标系统组.名称与上一步一致..点击确认

编辑—增加坐标转换,选择”横轴墨卡托投影

工程测量课件课件(西南交通大学)

Dept. SE, SWJTU

《工程测量》课程教案 工程测量》

第五章： 第五章：坐标系统与直线定向(一讲课)( 30 Slides) 一讲课)( )刘国祥(Dr., Prof.) Prof.) 刘国祥(西南交通大学土木工程学院测量工程系Copyright G.X. Liu

工程测量课件课件(西南交通大学)

Dept. SE, SWJTU

坐标系统(Coordinate System) 坐标系统大地测量中，一个空间点使用下列之一的坐 标系统来表达– 三维笛卡尔坐标系(3D Cartesian coordinates) (X, Y, Z) – 大地坐标系(Geodetic coordinates) (ΦP, λP, H) – 直角坐标系(Rectangular coordinates) (E, N, H) – 极坐标系(Polar coordinates) (D, θ, H)

工程测量中，经常采用直角坐标系Copyright G.X. Liu

工程测量课件课件(西南交通大学)

Ellipsoid and 3D Cartesian Coordinate SystemNorth pole

Ground point

Semiminor

GPS测量常用坐标系统及坐标转换

摘要：本文GPS测量常用坐标系统，以及GPS静态、动态测量中坐标变换的参数和方法。 关键词：GPS；坐标系统；坐标转换

GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统。它具有全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，现已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。相对于常规测量来说，GPS测量具有测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、可提供三维坐标等特点。大大地提高了测量效率和精度。但是由于坐标系统的不同，面临着大量的坐标转换问题。对GPS技术的推广使用造成了一定的障碍。本文就GPS测量常用坐标系统及坐标转换的原理和方法，根据作者的理解介绍如下。 一、GPS测量常用坐标系统及投影

一个完整的坐标系统是由坐标系和基准两方面要素所构成的。坐标系指的是描述空间位置的表达形式，而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线、面。在大地测量中的基准一般是指为确定点在空间中的位置，而采用的地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数，及其在空间的定位、定向方式，以及在描述空间位置时所采用的单位长度的定义

工程测量课件课件(西南交通大学)

Dept. SE, SWJTU

《工程测量》课程教案 工程测量》

第五章： 第五章：坐标系统与直线定向(一讲课)( 30 Slides) 一讲课)( )刘国祥(Dr., Prof.) Prof.) 刘国祥(西南交通大学土木工程学院测量工程系Copyright G.X. Liu

工程测量课件课件(西南交通大学)

Dept. SE, SWJTU

坐标系统(Coordinate System) 坐标系统大地测量中，一个空间点使用下列之一的坐 标系统来表达– 三维笛卡尔坐标系(3D Cartesian coordinates) (X, Y, Z) – 大地坐标系(Geodetic coordinates) (ΦP, λP, H) – 直角坐标系(Rectangular coordinates) (E, N, H) – 极坐标系(Polar coordinates) (D, θ, H)

工程测量中，经常采用直角坐标系Copyright G.X. Liu

工程测量课件课件(西南交通大学)

Ellipsoid and 3D Cartesian Coordinate SystemNorth pole

Ground point

Semiminor

C h i n a S c i e n c e& T e c h n o l o g y O v e r v i e w新一代信息技术

l 1 .“ u

基于V B A平台的七参数法坐标系统转换程序设计张伟陈绿杰张银格葛虎胜李新锋 (栾川龙宇钼业有限公司，河南洛阳 4 7 1 5 0 0 )【摘要l本文研究坐标系之间的坐标转换方法，特别是空间直角坐标系之间的坐标转换。通过详细研究1 9 5 4 .￣ L京坐标系和1 9 8 0￣家大地坐标系 之间的相互转换方法，例如欧勒角( s , ,。: )、三参数法、七参数法及多项式回归模型等，通过E x c e l 2 f ) ( ) 7 V B A平台来实现坐标系转换过程中的参数求取、精度估算，坐标转换等工作。 【关键词】 1 9 5 4北京坐标系 1 9 8 0 1￣ 1家大地坐标系坐标系间转换 V B A

1坐标转换概述一

用七参数法进行转换…。

七参数公式比较三参数公式能获得较高精度的转换结果。实际坐标转换是空间实体的位置描述，是从一种坐标系统变换到另也可以合弃不显著的参数，例如个别欧勒角，选择四、五或种坐标系统的过程。通过建立两个坐标系统之间一一对应关系来应用中， 实现。是各种比例尺地图测

从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换

钟业勋1，2 童新华2 王龙波1

（1广西测绘局，广西南宁，530023；2广西师范学院资源与环境科学学院，广西南宁，530001）

摘要：本文阐述了高斯—克吕格投影的建立原理，推导了坐标公式。对1980西安坐标系和

2000国家大地坐标系，作者给出了应用CASIOfx—4800P计算器由平面直角坐标反解地理坐标的计算程序。应用这程序，实现了从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换。根据计算结果及其在1:25000地形图上的图解精度，因1:25000～1:50万地形图上同名点的坐标差异很小，都在图解精度0.2mm以内，所以地图改版时只需改变坐标系的名称即可。

关键词：1980西安坐标系；2000国家大地坐标系；高斯—克吕格投影；地理坐标；坐标变

换。

1引言

根据国家测绘局6月18日发布的公告，我国从2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系。公告提供了新坐标系的技术参数，并对新旧坐标系的转换和使用作出说明；2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换，衔接的过渡期为8至10年。现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后新生产的各类测绘成

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