西安80坐标系与北京54坐标系转换

北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法方法一：使用大地坐标系进行坐标转换大地坐标系是一种用来描述地球表面上任意点位置的坐标系统。

在大地坐标系中，地球被近似看作一个椭球体，通过经度和纬度来确定其中一点的位置。

下面是北京54坐标与西安80坐标相互转换的步骤：1.将北京54坐标转换为大地坐标系的经纬度坐标：-首先，将北京54坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值。

-然后，利用北京54平面坐标系到大地坐标系的转换公式，将北京54平面坐标系的坐标值转换为大地坐标系的经纬度坐标。

2.将大地坐标系的经纬度坐标转换为西安80平面坐标系的坐标值：-利用大地坐标系到西安80平面坐标系的转换公式，将经纬度坐标转换为西安80平面坐标系的坐标值。

3.将西安80平面坐标系的坐标值转换为西安80经纬度坐标：-利用西安80平面坐标系到大地坐标系的转换公式，将西安80平面坐标系的坐标值转换为西安80经纬度坐标。

4.将西安80经纬度坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值：-利用大地坐标系到北京54平面坐标系的转换公式，将西安80经纬度坐标转换为北京54平面坐标系的坐标值。

方法二：使用投影坐标系进行坐标转换投影坐标系是一种用来将三维地球表面映射到平面上的坐标系统。

在投影坐标系中，地球被投影到一个平面上，通过平面坐标来表示地球上其中一点的位置。

下面是北京54坐标与西安80坐标相互转换的步骤：1.将北京54坐标转换为投影坐标系的坐标值：-利用北京54平面坐标系到投影坐标系的转换公式，将北京54平面坐标系的坐标值转换为投影坐标系的坐标值。

2.将投影坐标系的坐标值转换为西安80平面坐标系的坐标值：-利用投影坐标系到西安80平面坐标系的转换公式，将投影坐标系的坐标值转换为西安80平面坐标系的坐标值。

3.将西安80平面坐标系的坐标值转换为北京54平面坐标系的坐标值：-利用西安80平面坐标系到北京54平面坐标系的转换公式，将西安80平面坐标系的坐标值转换为北京54平面坐标系的坐标值。

1.椭球体、基准面及地图投影GI S中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系统的坐标系非常重要。

GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。

基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。

我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。

WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

上述3个椭球体参数如下：椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。

地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换，如果有人说：该点北京54坐标值为X=4231898,Y=21655933，实际上指的是北京54基准面下的投影坐标，也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。

2. GIS中基准面的定义与转换虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。

假如精度要求不高，可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系；假如精度要求较高，如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统，则需要自定义基准面。

“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤“北京54坐标系”和“西安80坐标系”是中国两个常用的大地坐标系，它们分别以北京和西安为基准点建立起来的。

如果需要将一个点的坐标从“北京54坐标系”转换到“西安80坐标系”，可以按照以下步骤进行转换：步骤一：了解北京54坐标系和西安80坐标系的基本参数要进行坐标转换，首先需要了解两个坐标系的基本参数，包括椭球体参数和坐标变换参数。

北京54坐标系和西安80坐标系之间的坐标变换参数是一个七参数的转换模型，包括三个平移参数（ΔX，ΔY，ΔZ），三个旋转参数（Rx，Ry，Rz），以及一个尺度参数M。

步骤二：进行椭球面上的坐标转换将北京54坐标系的椭球面上的坐标转换为西安80坐标系的椭球面上的坐标。

这里主要涉及到椭球面上的经纬度转换。

1.将北京54坐标系的经度L转换为弧度单位λ：λ=(L-λ0)×π/180，其中，L为北京54坐标系下的经度，λ0为北京54坐标系的中央子午线经度。

2.使用以下公式将λ转换为西安80坐标系下的经度L1：L1 = λ - ΔL + ΔL×sin(2λ) + ΔB×sin(4λ) +ΔB2×sin(6λ) + ΔB3×sin(8λ) + ΔB4×sin(10λ)其中，ΔL为经度的差异，ΔB为纬度的差异。

3.使用以下公式将北京54坐标系下的纬度B转换为西安80坐标系下的纬度B1：B1 = B - ΔL×cos(2B) - ΔL2×cos(4B) - ΔL3×cos(6B) -ΔL4×cos(8B)其中，ΔL为经度的差异。

步骤三：进行三维平面上的坐标转换将椭球面上的坐标转换为地球上的实际坐标。

这里主要涉及到三维平面上的坐标转换。

1.假设在北京54坐标系下，特定点的XYZ坐标为(X,Y,Z)。

2.使用以下公式将北京54坐标系下的XYZ坐标转换为西安80坐标系下的XYZ坐标(X1,Y1,Z1)：X1=X+MZ+RzY-RyZ+ΔXY1=Y-RzX+MY+RxZ+ΔYZ1=Z+RyX-RxY+MZ+ΔZ其中，ΔX、ΔY、ΔZ为平移参数，Rx、Ry、Rz为旋转参数，M为尺度参数。

空间地理信息数据在“北京54坐标系”与“西安80坐标系”之间的相互转换方法第33卷第3期2010年6月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPAT1ALINFoRMATIoNTECHNOLOGYV o1.33.No.3Jun.,2010空间地理信息数据在"北京54坐标"西安系"与80坐标系"之间的相互转换方法田军庆,耿关庆(大庆油田工程有限公司,黑龙江大庆163712)摘要:在地理信息系统建设过程中,由于数据源的多样性造成的坐标系统的转换是经常性的.本文是作者在多年空间地理信息数据处理实践中总结出来的新旧坐标系转换的方法,并涉及矢量数据和影像数据.关键词:地理信息系统;坐标系统;坐标转换中图分类号:P226.3文献标识码:B文章编号:1672—5867(2010)03—0189—03 TheCoordinateTransformationofSpatialDatabetweenBeijing1954andXian1980CoordinateSystemTIANJun—qing,GENGGuan—qing(DaqingOiifieldEngineeringCo.,Ltd.,Daqing163712,China)Abstract:IntheconstructionprocessofGIS,thecoordinatetransformationisrecurrentbecau seofthediversityofdatasource.Thispa—perdiscussesthemethodofcoordinatetransformationwhichtheauthorsummedupinthepracticeofthemulti—yeardealingwithGISdata.Themethodofcoordinatetransformationinvoh,esvectordataandimagedata. Keywords:GIS;coordinatesystem;coordinatetransformation0引言空间地理信息数据由于其多源性,数据的坐标系也各不相同.在我国,现在正处在1954年北京坐标系(以下简称"北京54坐标系")和1980西安坐标系I:以下简称"西安80坐标系")同时使用的过渡阶段,空间地理信息数据需要在这两个坐标系之间进行转换,尤其是由"北京54坐标系"向"西安8O坐标系"的转换.笔者在多年的地理信息系统建设实践中,由于经常遇到诸如此类的坐标系统转换的问题,积累了一些经验,在此总结出来,与大家共同探讨.1矢量数据的坐标转换矢量数据是空间地理信息数据最主要的数据种类,能准确表示空间地理实体的位置,长度,面积等特性,便于进行数据的分析,查询,统计等运算.矢量数据的坐标转换有多种方式,以下介绍ArcGis软件中实现的两种方法.1.1应用ArcMapSpatialAjustment工具的坐标系转换方法由ArcGis的桌面产品一ArcMap提供的空间转换工具,SpatialAjustment来实现矢量数据"北京54坐标系"和"西安80坐标系"之间的转换.SpatialAdustmet转换方法有以下几种可供选择:空间变换(transform),橡皮拉伸(rubbersheet),边界匹配(edgematch)和属性传递(attributetransfer).其中空间变换(transform)是我们常用的空间转换方法,分仿射变换(Affine),投影变换(Projective)和相似变换(Similarity).仿射变换可以实现矢量数据的缩放,扭曲,旋转,转换.这种方法最少需要3个位移链接(displacementlink).所谓的位移链接如图l所示,是由一对对转换前后同名点的对应关系形成.在进行"北京54坐标系"到"西安80坐标系"转换的时候,需要做的准备工作其实就是形成这样的一些位移收稿日期:2010—03—17作者简介:田军庆(1975一),男,黑龙江大庆人,高级工程师,学士,1998年毕业于武汉测绘科技大学机助制图专业,主要从事摄影测量与遥感工作.190测绘与空间地理信息2010卑转换前转换后图l仿射变换示意图Fig.1Theschematicdiagramofaffinetransformation链接关系.也就是准备对应两个坐标系的一些同名点位的坐标数据,可以选择矢量图形数据中的一些点位进行计算,也可以选择涵盖待转换矢量图形数据范围的一些"虚拟"的点的坐标,如某一比例尺地形图的图廓点的坐标进行计算,取得两个坐标系下的同名点位的两套坐标,再应用这两套坐标去进行坐标转换.采用这种方法进行坐标系的转换,精度取决于坐标转换计算的精度.概括起来,这种方法的基本步骤是:1)选取点位,应用坐标转换软件进行"北京54坐标系"到"西安80坐标系"的坐标转换计算(如图2所示).图2"北京54坐标系"到"西安8O坐标系"的转换操作界面Fig.2ThecoordinatetransformationfromBeijing1954toXian1980coordinatesystem2)将"北京54坐标系"和"西安8O坐标系"下的两套坐标输入到ArcMap环境中,运用点位成图功能,生成两个点数据图层.3)导入需要进行坐标转换的图形数据.4)在两个点位图形间建立位移链接(如图3所示).注意坐标转换的方向.5)查看转换的精度,启动转换.运用以上方法,对大庆油田范围数千平方千米的矢量数据进行了"北京54坐标系"到"西安8O坐标系"的转换.啊图31:5000图幅图廓点形成的位移链接操作界面Fig.3Thedisplacementlinkofmapborderof1:5000scalemap1.2应用四参数法开发的坐标系转换方法上述方法是采用布尔莎七参数法开发的坐标数据转换软件解算的两套坐标.根据这一坐标转换软件提供的两套坐标,反算出4参数:平移量,1,平移量,坐标变换尺度比因子,旋转角Aa(单位为弧度).1)4参数计算公式X平移量=】一(Jcosia—Y】sinAa)Ky平移量=yl一(,lcosma+1sinAa)KAa=atanAK=AXl/(AcosAa一△sinAa)其中:.,,,为转换后的坐标,.,,:,Y2为转换前的坐标.AX=X,一X2AX=一A:Yj一△y4=,l一A=(AX△一AX,A)/(AXA+△△)2)坐标转换计算公式:X谗0:移量+4KCOSAa—y酗KsinAay咖:y平移量+Ksin△血一'KcosAa式中:平社,y平移为平移参数,K为坐标变换尺度比因子,为旋转角(单位为弧度),,为转换前的北京54坐标值,x,y踟为转换后的西安80坐标值.根据这一原理开发出坐标系转换软件,将反算出的4参数和图形数据文件输入软件中运行之后,实现图形数据在"北京54坐标系"和"西安80坐标系"之间的转换(如图4所示).2影像数据的坐标转换遥感影像数据在农业,林业,地质,矿产,水文和水资源,海洋,环境监测等方面都有广泛应用.遥感影像数据在地理信息系统中也得到应用.遥感影像数据与矢量数据一样,也存在着需要在不同坐标系之间进行转换的情况.在遥感影像处理软件ERDAS中可以实现坐标系间的转换.前提是应用坐标数据转换软件计算出对应两个第3期田军庆等:空间地理信息数据在"北京54坐标系"与"西安80坐标系"之间的相互转换方法191标系"下.图5ERDAS环境下坐标系转换数据的输入界面Fig.5Theinputtinginterfaceofcoordinate图4应用四参数法开发的坐标系转换软件操作界面s~temfransformationinERDAS Fig.4Thedevelopedcoordinatesystemtransformationsonwareusing4pa咖etersInethod3结束语坐标系的同名点的两套坐标,再将这两套坐标数据输入到ERDAS软件中,应用GeometricCorrection(几何纠正) 工具对遥感影像数据进行坐标系转换.坐标系转换的方法如下:1)坐标数据准备,计算"北京54坐标系"和"西安80坐标系"的两套坐标数据.2)在ERDAS软件中输入遥感影像,启动Geometric Correction(几何纠正)工具.3)如图5所示,在输入GCP(地面控制点)的界面中, 将"北京54坐标系"和"西安8O坐标系"下的两套坐标粘贴到相应位置(本例中,北京54坐标粘贴在Xlnput,Yln—put位置中,西安80坐标粘贴在XRef.,YRef.位置上)4)运行纠正,并重采样,完成几何纠正过程.遥感影像数据的坐标系从"北京54坐标系"转换到"西安8O坐应用地理信息系统软件和遥感影像处理软件进行图形数据的"北京54坐标系"与"西安80坐标系"之间的转换,本身并不复杂.关键的问题在于两个坐标系之间坐标数据的换算,而解决坐标换算的问题还在于取得坐标系之间进行坐标转换的参数,并使用这些参数进行进一步的开发应用.参考文献:[1]程新辉,吴银,吴承兵.利用四参数法进行北京54坐标至西安80坐标的换算[J].地矿测绘,2005(1):31—32. [2]乔连军,韩雪培.1954北京坐标与1980西安坐标转换方法研究[J].测绘与空间地理信息,2006,29(1):36—39. [3]林立贵.坐标转换计算程序[J].测绘与空间地理信息, 2006,29(3):64—65.[编辑:宋丽茹](上接第188页)点,人员责任心提高一点,即使多观测一会也不会对工程进度有太大的影响.另外,在新疆这种特殊地区,由于人烟稀少,隧道一般都处在无人区,附近没有可以提供吃住充电的地方,因此离测区一般都比较远,有时甚至要驱车几个小时,因此从整个时间上来讲,一站多观测半个小时,在一天的总时间中占的比重也微乎其微.在实际工作中,笔者为了保证观测一次成功,往往把困难地区的观测时间延长2～3倍,虽然当时感觉到观测时间长了,似乎对整个工期有延误的影响,但是如果一旦返工,你再从那么远的地方赶到测区,再架站,再观测,从时间上,成本上两者一比较,很明显返工造成的工期延长要远远大于测量时多观测一会儿造成的工期延长.因此从这种角度上讲,延长观测时间是十分有必要的,甚至是必须的.1.4采用合理的坐标系统提高控制网的等级以及延长观测时间都是从技术上对提高隧道贯通精度采取的措施和方法,但:有时即使你观测的时间再长,网形再好,但约束平差结果也往往满足不了规范的要求.在以往的隧道项目中,我们曾经遇到过把隧道附近30km以内的所有三角点都联测过,但起算点怎么匹配,怎么搭配,平差结果都出现超限的情况,最后我们把已知点之间观测的数据进行比对,分析,发现测区内的已知起算点数据由于比较久远,都是1954年北京坐标系下的坐标,而新疆测绘资料档案馆还没有此地区1980西安坐标系坐标资料,因此造成起算点精度不好,数据之间严重不匹配,数据勉强匹配的已知点组成的网形又不好,而且已知起算点基本偏在测区一侧.在这个隧道项目中,隧道控制网我们仅观测了2d,无约束平差结果就已满足规范的要求,而联测已知起算点花了整整10d, 最终结果还是不尽如人意.最后我们的结论是已知起算点精度太差,不是作业方法及技术手段的问题.但是为了与国家坐标系统的统一,最终我们提交了两套成果,一套为国家标准坐标系坐标,一套为独立坐标系统坐标. 提供前者是为了保证测区坐标与国家坐标系坐标的互换,提供后者是为了后续设计,施工的需要.因此在选用坐标系时,应充分考虑到已知起算点对精度的影响.2结束语国内许多相关杂志以及教科书大都对影响隧道贯通精度的误差以及精度的评定进行详细地分析和说明,但(下转第194页)。

北京54、西安80坐标系及其转换北京54坐标系简介北京54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，其坐标详细定义可参见参考文献[朱华统 1990]。

历史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。

它是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。

因此，P54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。

坐标参数椭球坐标参数：长半轴a=6378245m；短半轴=6356863.0188m；扁率α=1/298.3。

缺点自 P54建立以来，在该坐标系内进行了许多地区的局部平差，其成果得到了广泛的应用。

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。

克拉索夫斯基椭球差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+60m。

北京54坐标系与西安80坐标系坐标转换公式与算法地形图由北京54坐标系转换到西安80坐标系应在高斯平面上进行。

由于新旧椭球参数不同，参心所在位置也不同，在高斯平面上其纵横坐标轴不重合，因此地形图上各点在两坐标系统下x，y均有一差值。

将北京54坐标地形图转换到西安80坐标地形图，就是对每幅旧地图上求出测图控制点的新旧坐标系统之高斯平面坐标的差值，即改正量，通过这些改正量，在旧图上建立新系统的公里网线确定新的图廓点，使之成为一幅新图。

通过对我国1∶10万地形图内数千个一二等大地点的计算统计证明，每幅图只要计算一个控制点的高斯平面坐标改正量作为整幅图的公共改正量。

而我国的大部分GIS工程均采用大于1∶10万比例尺建库，因此每幅均可用选一点计算高斯平面的改正量作为该图幅公共改正量进行新的地形图转换。

新旧地形图转换方法分为两步：第一步：坐标系统转换，其方法如下：1.1.1大地坐标转换式中△e2为第一偏心率平方之差；a，e2分别为克氏椭球的长半径和第一偏心率的平方；L，B为这个点的大地经纬度；△x，△y，△z为两椭球参心的差值。

则这个点在1980西安坐标系中的大地坐标为：1.1.2根据Ｂ80，Ｌ80采用高斯投影正算公式计算Ｘ80，Ｙ80高斯投影正算公式为：式中 x0＝C0B－cosB（c1sinB＋c2sin3B＋c3sin5B）；m0＝lcosB；l＝L－中央子午线经度值（弧度）；L，B为该点的经纬度值。

上列二式中：1.1.3 求取转换改正量平差改正量的计算 1954年北京坐标系所提供的大地点成果没有经过整体平差，而1980西安坐标系提供的大地成果是经过整体平差的数据，所以新旧系统转换还要考虑平差改正量的问题。

计算平差改正量比较麻烦，没有一定的数学模式，不同地区，平差改正量差别很大，在我国中部某些地区，平差改正量在1m以下，而在东北地区的某些图幅则在10m以上。

在实际计算中，根据这些差值和它们的大地坐标在全国分幅图上分别绘制两张平差改正量分布图（即dx，dy分布图），在分布图上可以直接内播出任何图幅内所求点的平差改正量，即ＤＸ2，ＤＹ2。

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，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的，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 。

方法如下（MAPGIS平台中）：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）。

如果求出转换系数后，记录下来。

第四步：编辑坐标转换系数。

（菜单：投影转换/编辑坐标转换系数。

）最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。

进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。

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。

北京54坐标系与西安80坐标系的区别北京54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，其坐标详细定义可参见参考文献[朱华统1990]。

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。

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。

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 。

北京54坐标系与西安80‎坐标系及常用坐标系参数‎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，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。

方法如下：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；第二步：求公共‎点的操作系数。

第三步：‎利用相关软件进行投影变换‎。

54国家坐标系：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。

因此，P54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。

‎自P54建立以来，在该‎坐标系内进行了许多地区的‎局部平差，其成果得到了广‎泛的应用。

1954北京‎坐标系参考椭球基本几何参‎数长半轴a＝63782‎45m短半轴b＝635‎6863.0188m扁‎率α＝1/298.3第‎一偏心率平方＝0.006‎693421622966‎第二偏心率平方＝0.0‎067385254146‎8380国家坐标系：采‎用国际地理联合会（IGU‎）第十六届大会推荐的椭球‎参数，大地坐标原点在陕西‎省泾和县永乐镇的大地坐标‎系，又称西安坐标系。

54北京坐标系和80西安坐标系浅析【摘要】通过对54北京坐标系和80西安坐标系的分析，了解了他们的相互关系，指出了他们的转换方式及其在实际工作中的意义和应用。

【关键词】坐标系；转换；坐标系应用一、坐标系1954年的北京坐标系和1980年的西安坐标系为我国法定的国家大地坐标系，共存已持续了数十年，它们有着内在的关系。

1954年北京坐标系是我国目前采用较为广泛的一种大地测量坐标系，使用前苏联克拉索夫斯基的椭球参数，并且在1942年和前苏联一起进行联合测量，工作在1954年彻底完成，使用各种计算方式建立了中国大地坐标系，并且将其定名为1954北京坐标系，该坐标系自身于原点未在北京，而是身处前苏联普尔科沃。

基准面采用“1956年黄海平均海水面”。

1980年西安坐标系是为了适应大地测量发展的需要，从政治和技术两方面的因素考虑，建立的新的中国大地坐标系，该工程使用的地球椭球基本参数是1975年在国际大地测量即地球物理联合大会上推荐使用的数据，并且该坐标系自身的原点处于我国陕西省的泾阳县中，在西安市的西北向大约60公里的位置，所以被称为1980西安坐标系，工程基准面使用1985年的国家高程基准。

二、西安坐标系与北京坐标系之间的关系（一）1954北京坐标系和1980西安坐标系的联系54年北京坐标系和80年西安坐标系均属参心大地坐标系，西安大地坐标系在1978年全国天文大地网平差工作之后建立的，在1954北京坐标系的基础上，经过全国天文大地网统一平差，提供的全国统一、精度较高的我国大地坐标系控制点坐标。

（二）北京坐标系与西安坐标系二者之间的区别1954年北京坐标系和1980年西安坐标系的本质区别在于测量精度。

1、54年北京坐标系（1）应用数据①建设过程中使用克拉索夫斯基的椭球几何参数作为参考，其中长半轴为6378245m，短半轴扁率为1：298.3。

②大地的远点处于前苏联普尔科沃地区；③应用多点定位的方法对椭球进行定位；④高程的基础是1956年由青岛验潮站计算出的黄海的平均水面⑤高程异常方面是使用前苏联大地水准面进行重新平差得出的数据，参照我国的天文水线推算出来的。

“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”详细教程北京54坐标系和西安80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，因为他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（WY），尺度变化（DM）。

若求得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z），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。

方法：第一步：向地方测绘局（或其他地方）找本区域三个公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z）；第二步：讲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：求公共点操作系数（菜单：投影转换——坐标系转换）。

如果求出转换系数后，记录下来；第四步：编辑坐标转换系数（菜单：投影转换——编辑坐标转换系数），最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。

进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。

详细步骤如下：首先将MAPGIS平台的工作路径设置为“…..\北京54转西安80”文件夹下。

下面我们来讲解“北京54 坐标系”转“西安80坐标系”的转换方法和步骤。

一、数据说明北京54 坐标系和西安80 坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换，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（WY），尺度变化（DM）。

若得七参数就需要在一个地区提供3 个以上的公共点坐标对（即北京54 坐标下x、y、z 和西安80 坐标系下x、y、z），可以向地方测绘局获取。

关于坐标系：西安80坐标系与北京54坐标系转换.txt西安80坐标系与北京54坐标系转换山东科大--牟乃夏制作 山东科大测绘学院--------------------------------------------------------------------------------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 。

方法如下（MAPGIS平台中）：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）。

如果求出转换系数后，记录下来。

第四步：编辑坐标转换系数。

（菜单：投影转换/编辑坐标转换系数。

）最后进行投影变换，“当前投影”输入80坐标系参数，“目的投影”输入54坐标系参数。

进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。

我国现行的坐标系统为1980年国家坐标系和1985年国家高程系，下面就有关的坐标系统介绍如下：（1）1954年北京坐标系 1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。