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测量常用的坐标系有几种各有何特点在测量学中，常用的坐标系是对于空间中的点或物体进行准确位置描述的一种方法。
不同的坐标系适用于不同的应用场景，并具有各自独特的特点和优势。
本文将介绍常用的几种坐标系及其特点。
直角坐标系直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最为常见和基础的坐标系之一。
它采用了三个相互垂直的轴：x轴、y轴和z轴，分别代表横向、纵向和垂直方向。
这三个轴在原点交叉，形成一个三维坐标系。
直角坐标系适用于描述几何形状和计算物体的几何特性，如位置、距离、角度等。
通过表示物体在三个轴上的坐标，可以精确地确定物体的位置。
直角坐标系的优点是简单直观，容易理解和使用。
它的单位长度在各个轴上是相等的，便于进行几何计算和测量分析。
同时，直角坐标系也可以通过转换操作变成其他坐标系，如柱坐标系和球坐标系，进一步扩展了其应用范围。
柱坐标系柱坐标系是由一个平面和一个与该平面垂直的轴构成的坐标系。
它采用了两个独立变量和一个垂直轴，分别表示点在平面上的极径、极角和沿轴线方向的距离。
柱坐标系常用于描述圆锥体、圆柱体和旋转对称的物体。
柱坐标系的特点是可以直观地描述物体在平面上的位置关系和角度信息。
同时，由于柱坐标系中的极角和极径比直角坐标系中的角度和距离更直观，因此在某些场景下更易于进行几何计算和图形表达。
但是，柱坐标系在描述三维物体时会有一些不足，例如无法直接表示物体的高度和垂直位移。
球坐标系球坐标系是由一个球面和一个从球心到球面上某点的直线段构成的坐标系。
它采用了一个独立变量的角度和两个独立变量的距离，分别表示点在球面上的极角、方位角和距离。
球坐标系常用于描述球体、天体物理学中的天体运动和导航系统中的位置定位。
球坐标系的特点是可以直观地表示物体在球面上的位置和方向。
它具有对称性，便于处理球对称的问题。
球坐标系还适用于描述天体的运动和测量导航系统中的位置，如全球定位系统（GPS）。
极坐标系极坐标系是由一个平面和一个从该平面到某点的线段（极线）构成的坐标系。
测绘技术中常用的坐标系分类引言:在测绘学中，坐标系是至关重要的。
它是一种数学模型，用于描述一个点在空间中的位置。
不同的坐标系可用于不同的目的，因此在测绘技术中存在着多种常用的坐标系分类。
本文将简要介绍这些分类，并探讨每种分类的特点及适用范围。
一、地理坐标系地理坐标系是最常见和广泛使用的坐标系之一。
它是一种以地球为参照物的坐标系，用于描述地球表面上的点的位置。
在地理坐标系中，经度和纬度被用作坐标值。
经度表示点位于东西方向上的位置，范围从-180°到+180°；纬度表示点位于南北方向上的位置，范围从-90°到+90°。
地理坐标系适用于地图制作、导航系统等领域，因其简单直观而备受青睐。
二、平面坐标系平面坐标系是一种将地球表面投影到平面上的坐标系。
由于地球是一个几乎球形的天体，将其完全展开在平面上是不可能的。
因此，平面坐标系使用不同的投影方法来近似地球表面。
常见的平面坐标系包括UTM坐标系、高斯-克吕格坐标系等。
这些坐标系使用不同的投影方式，以适应不同地区的地形特点。
平面坐标系广泛用于大规模测绘和地图制作，以及地理信息系统（GIS）应用等方面。
三、高程坐标系高程坐标系用于描述点在垂直方向上的位置。
高程坐标通常表达为相对于某个参考面的高度值。
测量海拔高度时，通常以平均海平面作为参考面。
常用的高程坐标系有大地水准面和椭球面高程系统。
大地水准面高程系统以地球上已测量的海拔高度为基准，通过利用地球引力的变化来确定高程。
椭球面高程系统根据参考椭球的形状和尺寸来度量高度。
高程坐标系在土地开发规划、水利工程等领域有着广泛的应用。
四、本地坐标系本地坐标系是一种相对于特定地点或特定工程项目的坐标系。
该坐标系通常以某个特定地物作为基准点，并建立相应的坐标系系统。
本地坐标系的优点在于其高精度和定制性，可以更好地满足特定工程项目的需求。
例如，在大型建筑项目中，常常会使用本地坐标系来实现精确的建筑定位、布点和测量。
我国三大常用坐标系区别我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）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。
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IAG 75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6378140m，短轴6356755，扁率1/298.257221013、WGS－84坐标系WGS－84坐标系（World Geodetic System）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。
一、北京54坐标到西安80坐标转换小结1、北京54和西安80是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，因而两种地图下，同一个点的坐标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。
2、数字化后的得到的坐标其实不是WGS84的经纬度坐标，因为54和80的转换参数至今没有公布，一般的软件中都没有54或80投影系的选项，往往会选择WGS84投影。
3、WGS84、北京54、西安80之间，没有现成的公式来完成转换。
4、对于54或80坐标，从经纬度到平面坐标（三度带或六度带）的相互转换可以借助软件完成。
5、54和80间的转换，必须借助现有的点和两种坐标，推算出变换参数，再对待转换坐标进行转换。
（均靠软件实现）6、在选择参考点时，注意不能选取河流、等高线、地名、高程点，公路尽量不选。
这些在两幅地图上变化很大，不能用作参考。
而应该选择固定物，如电站，桥梁等。
二、西安80坐标系与北京54坐标系转换西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。
那么，两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X 平移，Y 平移，Z 平移，X 旋转（WX），Y 旋转（WY），Z 旋转（WZ），尺度变化（DM ）。
要求得七参数就需要在一个地区需要3 个以上的已知点。
如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km（经验值），这可以用三参数，即X 平移，Y 平移，Z 平移，而将X 旋转，Y 旋转，Z 旋转，尺度变化面DM视为0 。
在MAPGIS平台中实现步骤：第一步：向地方测绘局（或其它地方）找本区域三个公共点坐标对（即54坐标x，y，z和80坐标x，y，z）；第二步：将三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。
（菜单：投影转换/输入单点投影转换，计算出这三个点的弧度值并记录下来）第三步：求公共点求操作系数（菜单：投影转换/坐标系转换）。
测量坐标系有哪几种各有什么特点在测量和工程领域中，坐标系是一种重要的工具，用于描述和定位物体或位置。
不同类型的测量任务需要使用不同的坐标系来满足特定的要求。
在本文中，将介绍常见的测量坐标系以及它们各自的特点。
1. 直角坐标系直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最常见和常用的坐标系之一。
它由两条互相垂直的直线（通常称为水平轴和垂直轴）构成。
这两条直线的交点被定义为原点。
直角坐标系可以用来描述一个平面内的点的位置。
特点：•简单直观：直角坐标系简单易懂，容易理解和使用。
•精确度高：通过坐标数值的精确表示，可以实现高精度的测量和定位。
•适应性广：直角坐标系适用于描述平面内的点的位置和测量，可以应用于各种不同的工程和科学领域。
2. 极坐标系极坐标系是一种使用角度和距离来描述点位置的坐标系。
它由一个固定点（称为极点）和一根从极点出发的射线（称为极轴）构成。
点的位置通过角度和距离来确定。
特点：•简洁表示：极坐标系通过极角和极径来描述点的位置，更加简洁明了。
•适用于特定情况：极坐标系适用于对对称性物体或旋转对称性物体的测量和描述。
•存在坐标歧义：由于存在极角的周期性，同一个点可能有多个不同的表示方式。
3. 三维坐标系三维坐标系是在直角坐标系的基础上发展而来的一种扩展。
它在二维坐标系的基础上增加了垂直于平面的第三个轴，形成一个立体空间坐标系。
特点：•表达空间位置：三维坐标系可以描述物体或点在三维空间中的位置，具有更丰富的信息。
•适应性广：三维坐标系广泛应用于地理测量、计算机图形学、机器人导航等领域。
•数据量大：相对于二维坐标系，三维坐标系需要更多的数据来描述点的位置。
4. 地理坐标系地理坐标系是一种用于描述地球上地理位置的坐标系，也称为大地坐标系。
地理坐标系通常使用经度和纬度来表示位置。
特点：•地球参考：地理坐标系基于地球参考椭球（如WGS84）来描述地球表面的位置。
•全球通用：地理坐标系被广泛应用于地理信息系统、导航系统和地图制作等各个领域。
测量中常用的坐标系有哪几种在测量领域中，坐标系是一个非常重要的概念，用于描述和定位物体在空间中的位置和方向。
不同的测量任务和应用需要使用不同的坐标系。
下面将介绍一些测量中常用的坐标系。
直角坐标系（笛卡尔坐标系）直角坐标系，也称为笛卡尔坐标系，是最常见和最基本的坐标系形式。
它由三个相互垂直的轴组成，通常用于描述平面或三维空间中的位置。
在二维平面上，直角坐标系由X轴和Y轴组成，原点为(0, 0)。
在三维空间中，直角坐标系由X轴、Y轴和Z轴组成，原点为(0, 0, 0)。
直角坐标系通过给定一个点的X、Y和Z坐标值来表示一个位置。
例如，一个点的坐标可以表示为(2, 3)或(2, 3, 4)，其中2表示X轴上的位置，3表示Y轴上的位置，4表示Z轴上的位置。
极坐标系极坐标系是另一种描述平面上位置的坐标系。
它以原点为中心，使用角度和半径两个参数来定位一个点。
极坐标系中，角度通常用弧度表示，表示一个点与X轴正方向之间的旋转角度。
半径表示一个点到原点的距离。
使用极坐标系可以方便地描述某些特定形状的物体，比如圆形。
在某些测量任务中，例如雷达和声纳测量，极坐标系也常常被使用。
地理坐标系地理坐标系是用于在地球表面定位位置的坐标系。
地理坐标系使用经度和纬度两个参数来描述一个位置。
经度表示一个点在东西方向上的位置，以本初子午线（通常为格林尼治子午线）为参考。
经度的取值范围从-180°到180°，东经为正，西经为负。
纬度表示一个点在南北方向上的位置，以赤道为参考。
纬度的取值范围从-90°到90°，北纬为正，南纬为负。
地理坐标系在全球定位系统（GPS）和地图绘制中广泛应用，用于确定地球上任何一个点的精确位置。
本地坐标系本地坐标系是指相对于特定物体或参考物体而言的坐标系。
相对于一个参考物体建立的本地坐标系可以使测量更加精确和方便。
例如，航空航天和汽车工业中常用的局部坐标系是以飞机或汽车为参考，将其位置和方向与自身的坐标系相关联。
几种常用坐标系浅析几种常用坐标系和坐标转换一）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。
笛卡尔坐标和极坐标系的区别笛卡尔坐标系和极坐标系是两种常用的坐标系，它们在数学和物理学中经常应用于描述和解决问题。
它们有一些显著的区别和特点，下面将对它们进行详细比较。
1. 定义和表示方式：笛卡尔坐标系是由两个互相垂直的坐标轴（通常是 x 和 y 轴）组成的平面坐标系。
它使用直角坐标表示点的位置，即通过在x 轴上的水平位移和在 y 轴上的垂直位移来定位点的位置。
例如，点 P 的笛卡尔坐标为 (x, y)。
极坐标系是由一个原点和一个终点半径、角度组成的坐标系。
它使用极径和极角来表示点的位置，其中极径表示从原点到点的距离，极角表示从极轴（通常是 x 轴正向）沿逆时针方向旋转的角度。
例如，点 P 的极坐标为(r, θ)。
2. 坐标范围：在笛卡尔坐标系中，坐标的范围可以是任意实数。
任何一个点都能通过适当的值确定其笛卡尔坐标。
在极坐标系中，极径的范围是非负实数，即r ≥ 0。
而极角的范围通常是从 0 到2π（或 0 到 360°），这样可以涵盖整个平面上的点。
3. 表达方式：笛卡尔坐标系使用直角坐标表示点的位置，因此可以直接计算点的水平位移和垂直位移。
通过两点的笛卡尔坐标，可以计算出它们之间的距离和斜率。
极坐标系使用极径和极角表示点的位置，因此可以直观地描述点与原点之间的距离和角度关系。
通过两点的极坐标，可以计算出它们之间的极径差和极角差。
4. 坐标变换：在笛卡尔坐标系中，可以通过线性变换（平移、旋转、缩放等）将坐标系进行转换。
例如，可以通过将平面旋转一定角度来改变两个坐标轴的方向。
在极坐标系中，可以通过极坐标到笛卡尔坐标的转换公式，将点的极坐标转换为笛卡尔坐标。
转换公式为：x = r * cos(θ)，y = r * sin(θ)。
通过这个转换，可以将极坐标系中的点映射到笛卡尔坐标系中。
5. 方程表示：在笛卡尔坐标系中，直线和圆等几何图形可以用简单的代数方程表示。
例如，直线的方程为 y = mx + b，圆的方程为 (x-a)² + (y-b)² = r²。
浅谈几种坐标系的坐标转换在计算机图形学和计算机视觉领域，不同的坐标系在模拟和仿真方面发挥着重要的作用。
在这篇文章中，我们将浅谈几种坐标系的坐标转换。
这些坐标系包括笛卡尔坐标系、极坐标系、柱坐标系、球坐标系、欧拉角坐标系和四元数坐标系。
1. 笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是所有坐标系中使用最普遍的坐标系。
在笛卡尔坐标系中，一个点在一个平面内由x，y坐标确定，在3D空间中由x，y，z坐标确定。
笛卡尔坐标系是一种直角坐标系，其中的任何一点都可以由其从原点到该点的距离和其与x轴之间的角度确定。
2. 极坐标系极坐标系是一种使用极径和极角来确定环境中一个点的位置的坐标系。
在极坐标系中，距离和角度都是必需的。
它可以表示欧几里德平面上的所有点，但不适合用于仿真。
3. 柱坐标系柱坐标系是一种使用半径、角度和高度来定位三维空间中某个点的坐标系。
柱坐标系通常用于有相关圆柱体或柱状物的仿真问题。
4. 球坐标系球坐标系是一种使用经度、纬度和距离来定位三维空间中某个点的坐标系。
球坐标系适合模拟宇宙和行星的运动。
5. 欧拉角坐标系欧拉角坐标系是一种使用三个地址向量来描述中心在旋转、移动或缩放的三维物体的位置的坐标系。
用户可以选择旋转的角度以及旋转的方向和顺序。
欧拉角坐标系是用于机器人学、模拟和游戏编程中常用的坐标系。
6. 四元数坐标系四元数坐标系是一种四元数作为坐标系统的数学模型，用于描述三维空间中旋转。
四元数坐标系具有良好的数学性质，适合用于计算机图形学和数据处理方面。
关于坐标系的转换，通常包括从笛卡尔坐标系到其他坐标系的转换和从其他坐标系到笛卡尔坐标系的转换。
这可以通过一些基本的公式和规则来实现。
例如，笛卡尔坐标系到极坐标系的转换可以使用以下公式：r = sqrt(x^2 + y^2)theta = atan(y / x)其中r是极径，theta是极角。
综上所述，坐标系在计算机图形学和计算机视觉领域中扮演着非常重要的角色，它们可以用于描述物体的位置、方向和大小。
