54坐标系、80坐标系、84坐标系之间的转换关系

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。

一、各坐标系下椭球参数WGS84大地参数北京54大地参数西安80大地参数参考椭球体：WGS 84 长半轴：6378137短半轴：6356752.3142 扁率：1/298.257224 参考椭球体：Krasovsky_1940长半轴：6378245短半轴：6356863.0188扁率：1/298.3参考椭球体：IAG 75长半轴：6378140短半轴：6356755.2882扁率：1/298.257000二、WGS84转北京54一般步骤（转80一样，只是椭球参数不同）前期工作：收集测区高等级控制点资料。

在应用手持GPS接收机观测的区域内找出三个以上分布均匀的等级点（精度越高越好）或GPS“B”级网网点，点位最好是周围无电磁波干扰，视野开阔，卫星信号强。

并到测绘管理部门抄取这些点的54北京坐标系的高斯平面直角坐标(x、y)，大地经纬度（B、L），高程h ，高程异常值ξ和WGS-84坐标系的大地经纬度（B、L），大地高H。

如果没有收集到WGS-84下的大地坐标，则直接用手持GPS测定已知点B、L、H值。

转换步骤：1、把从GPS中接收到84坐标系下的大地坐标（经纬度高程B、L, H，其中B为纬度，L为经度，H为高程），使用84坐标系的椭球参数转换为84坐标系下的地心直角坐标（空间坐标）：式中，N为法线长度，为椭球长半径，b为椭球短半径，为第一偏心率。

2、使用七参数转换为54坐标系下的地心直角坐标（x，y，z）：x = △x + k*X- β*Z+ γ*Y+ Xy = △y + k*Y + α*Z - γ*X + Yz = △z + k*Z - α*Y + β*X + Z其中，△x，△y，△z为三个坐标方向的平移参数；α，β，γ为三个方向的旋转角参数；k为尺度参数。

（采用收集到的控制点计算转换参数，并需要验证参数）在小范围内可使用七参数的特殊形式即三参数，即k、α、β、γ都等于0，变成：x = △x+ Xy = △y+ Yz = △z + Z3、根据54下的椭球参数，将第二步得到的地心坐标转换为大地坐标（B54,L54,H54）计算B时要采用迭代，推荐迭代算法为：4、根据工程需要以及各种投影（如高斯克吕格）规则进行投影得到对应的投影坐标，即平面直角坐标。

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）。

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）Gis应用 2009-09-27 10:06 阅读13 评论0 字号：大大中中小小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（W orld 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。

地球重力场二阶带谐系数 J 2 1.08263108
地球自转角速度
7.292115105 rad / s
2：椭球面同大地水准面在我国境内最为拟合；
3：椭球定向明确，其短轴指向我国地极原点JYD1968.0方向，大 地起始子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面。
4：大地高程基准面采用1956黄海高程系统。
10
坐标系转换的种类
1 大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换
例如：大地坐标系与北京54坐标系之间的转换,换算关系如下，其 中N为椭球卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心率，a、b为 椭球的长短半径。
X (N H )cosB cosL
Y (N H ) cosB sin L
Z N (1 e2) H sin B
Ty
对于比例变换， 是给定xy''点 P相xy对 于TT坐xy 标原点沿X方向的比例系数, 是沿Y方向的比例S x系数，经变换后则有矩阵。
Sy
x'
y' x
yS0x
0（ 2）
S
y
16
对于旋转变换，先讨论绕原点的旋转，若点P相对于原点逆时针 旋转角度，则从数学上很容易得到变换后的坐标为
x' x cos y sin y' x sin y cos
欧勒角，与它们相对应的矩阵分别为：
1 0
0
cos y 0 sin y
cos z sin z 0
R1( x ) 0
cos x
s
in
x
R1
(
y
)
0
1
0
R1( z ) sin z cos z 0
0 sin x cos x

WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标一般来讲，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。

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=m；扁率f=1:298.。

2、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=，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。

属参心大地坐标系。

我国三大常用坐标系区别（54、80和WGS－84）, , 坐标系我国三大常用坐标系区别（54、80和WGS－84）Gis应用2009-09-27 10:06 阅读13 评论0 字号：大大中中小小我国三大常用坐标系区别（54、80和WGS－84）1、54坐标系(BJZ54)54坐标系为参心坐标系，上的一点可用经度L54、纬度M54和高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年坐标系的历史：新中国成立以后，我国测量进入了全面发展时期，再全国围开展了正规的，全面的测量和测图工作，迫切需要建立一个参心坐标系。

由于当时的“一边倒”政治趋向，故我用了前联的克拉索夫斯基椭球参数，并与前联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国坐标系，定名为1954年坐标系。

因此，1954年坐标系可以认为是前联1942年坐标系的延伸。

它的原点不在而是在前联的普尔科沃。

54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；2、80坐标系1978年4月在召开全国天文网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。

为此有了1980年国家坐标系。

1980年国家坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际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。

该坐标系的原点设在我国中部的省泾阳县永乐镇，位于市西北方向约60公里，故称1980年坐标系，又简称原点。

基准面采用大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

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年世界坐标系。

第一章绪论1.1概述坐标转化并不是一个新的课题,随着测绘事业的发展,全球一体化的形成,越来越要求全球测绘资料的统一。

尤其是在坐标系统的统一方面.原始的大地测量工作主要是依靠光学仪器进行,这样不免受到近地面大气的影响,同时受地球曲率的影响很大,在通视条件上受到很大的限制,从而对全球测绘资料的一体化产生巨大的约束性。

另外由于每一个国家的大地坐标系的建立和发展具有一定的历史特性,仅常用的大地坐标系就有150余个。

在同一个国家,在不同的历史时期由于习惯的改变或经济的发展变化也会采用不同的坐标系统。

例如:在我国建国之后,为了尽快搞好基础建设,我国采用了应用克氏椭球与我国实际相结合的北京54坐标系;随着经济的发展北京54坐标系的缺陷也随之被表露的越来越明显,特别是对我国经济较发达的东南沿海地区的影响表现得更为明显,进而我国开始研究并使用国家80坐标系。

在实际生活中,在一些地区由于国家建设的急需,来不及布设国家统一的大地控制网,而建立局部的独立坐标系。

而后,再将其转换到国家统一的大地控制网中,这些坐标系的变换都离不开坐标值的转化.在国际上,随着1964年美国海军武器实验室对第一代卫星导航系统─NNSS的研制成功,为测绘资料的全球一体化提供了可能。

到1972年,经过美国国防部的批准,开始了第二代卫星导航系统的开发研究工作,即为现在所说的GPS。

此套卫星导航系统满足了全球范围、全天候、连续实时以及三维导航和定位的要求.正是由于GPS卫星的这些特性,这种技术就很快被广大测绘工作者接受。

是由于坐标系统的不同,对GPS技术的推广使用造成了一定的障碍。

这样坐标转换的问题再一次被提到了重要的位置。

为了描述卫星运动,处理观测数据和表示测站位置,需要建立与之相应的坐标系统。

在GPS测量中,通常采用两种坐标系统,即协议天球坐标系和协议地球坐标系。

其中协议地球坐标系采用的是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984─WGS-84)其主要参数为:长半轴 a=6378137; 扁率 f=1:298.257223563.而我国采用的坐标系并不是WGS-84坐标系而是BJ-54坐标系,这个坐标系是与前苏联的1942年普耳科沃坐标系有关的,其主要参数为: 长半轴 a=6378245; 扁率 f=1:298.3.这就使得同一点在不同的坐标系下有不同的坐标值,这样使测绘资料的使用范围受到很大的限制,并且对GPS系统在我国的广泛使用造成了一定的约束性,对我国的测绘事业的发展不利。

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。

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２ ・ ６
浙 江 测 绘 ２ ０ 年 第 ２期 ０８
浅谈 ＷＧＳ ４与北 京 ５ ８ ４坐标 系之 间的转换
葛 岚
（ 清 县城 乡规 划 所 ， 州 ３ ３ ０ ） 德 湖 １２ ０
摘 要 ： Ｓ测 量 得 到 的 是 Ｗ Ｇ ８ ＧＰ Ｓ ４坐 标 系下 的 坐 标 ， 实 际应 用 中较 多使 用 的 是 北 京 ５ 而 ４坐 标 ， 何 实现 Ｗ Ｇ ８ 如 Ｓ ４坐标 系与 北 京 ５ ４坐标 系的 转换 ， 直是 Ｇ Ｓ应 用 中 的热 点 。 文 详 细介 绍 了 Ｇ Ｓ定位 结果 转 换 至 北 京 ５ 一 Ｐ 本 Ｐ ４平 面坐 标 系的 两种 坐标 转 换模 型 ， 对 实验 结 果 进 行 了分析 比较 。 并
ＷＧＳ ４全球 坐标 系 中。 国相 当一部 分城 市测 绘成 ８ 我 果表示 在北 京 ５ ４坐标 系 中 ， 以克拉索 夫斯 基椭球 它
ｃ ｓ Ｎ （ １ ８２ ４ｃ ｓ３ ｏ４ ＋～ ｔ６ ～５ ｔ ）ｏ６ １ Ｂ１ ＋ｔ １
７０ ２
（） ２
为参考 椭球 ， 投影 方式 为高斯 克 吕格投影 ， ３度或 以
由 于 ＷＧＳ ４椭 球 与 北 京 ５ ８ ４坐 标 系 所 属 的 克 拉索 夫斯 基椭 球 有差 异 ，因为 要 将 ＷＧＳ ４空 间 坐 ８ 标 系转 换 为 北 京 ５ ４直 角 坐 标 系 ，首 先 需 完 成 ＷＧＳ ４椭 球到 克拉 索夫斯 基椭 球 之 间的转 换 。 ８ 两不 同参考椭 球 之间 的空 间转换 可采 用布 尔 萨公 式 ：
Ｂ ｎ ＝ Ｉ
Ｈ＝ 、
』（ ）
平面模型原理简单 ， 数值稳定可靠 ， 但仅适用于 范 围较小 的工 程使 用 ． 于大范 围的 Ｇ Ｓ测量 应使 对 Ｐ

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）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。

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。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟关于坐标系的一些理解（大地坐标、平面坐标、投影、北京54、西安80、WGS84）关于地心坐标系和参心坐标系大地坐标系是一种固定在地球上，随地球一起转动的非惯性坐标系。

大地坐标系根据其原点的位置不同，分为地心坐标系和参心坐标系。

地心坐标系的原点与地球质心重合，参心坐标系的原点与某一地区或国家所采用的参考椭球中心重合，通常与地球质心不重合。

我国先后建立的1954 年北京坐标系、1980 西安坐标系和新1954 年北京坐标系，都是参心坐标系。

这些坐标系为我国经济社会发展和国防建设作出了重要贡献。

但是，随着现代科技的发展，特别是全球卫星定位技术的发展和应用，世界上许多发达国家和中等发达国家都已在多年前就开始使用地心坐标系。

关于坐标系理解先从简单说起，假设地球是正圆的，地球表面上的一点可以用经纬度来表示，这时的经纬度是唯一的。

那什么情况下是不唯一的呢，就是地球不是正圆的时候。

实际也是如此，地球本来就不是圆的，而是一个椭圆。

关于这个椭圆并不是唯一的，比如克拉索夫斯基椭球，1975 国际椭球等等。

椭球的不同主要由两个参数来体现，一个是长半轴、一个是扁率。

之所以会有不同的椭球体出现，是因为地球太大了，地球不是一个正椭球体，一个椭球体不可能都满足地球每个角落的精度要求，在一些边缘地带误差会很大，在赤道附近有适合赤道使用的椭球体，在极圈附近有适合极圈的椭球地，一切都是为了符合当地的精度需要。

如果你有足够的需求也可以自定义一个椭球体。

基于以上原因，这时经纬度就不是唯一的了，这个应该很好理解，当你使用克拉索夫斯基椭球体时是一对经纬度，当使用另外一个椭球体时又是另外一对经纬度。

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

坐标转换程序说明COOD坐标转换4.2版，无需安装，直接运行即可使用，可以实现、空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的七参数或四参数转换。

下面以北京1954坐标系（中央子午线经度123°）平面坐标转换为施工工程坐标系（GWS84椭球，中央子午线经度121-44-05，投影大地高40m）坐标为例，说明四参数平面坐标转换的具体步骤。

1、运行COOD坐标转换程序，程序界面如下图所示：2、计算转换参数单击“坐标转换”下拉菜单，单击“计算四参数”或者在键盘上直接输入字母“C”，进入参数计算，如图2所示：输入坐标转换重合点的源坐标和目标坐标，输入一个点的源坐标和目标坐标后，单击“增加”，然后依次输入下一个重合点的源坐标和目标坐标，一般四参数转换应输入至少3个重合点的坐标，以便对检核参数计算的正确性，也可提高转换精度，最后单击“计算”。

则显示计算结果如下图：随后弹出地方坐标转换参数，如下图：单击“确定”，此时四参数计算完成，软件自动将计算的参数作为当前值，并将参数计算结果保存在名为FourResult的文本文件中，查看COOD坐标转换程序的当前目录，找到FourResult文本文件查看转换误差，该例计算结果如下图：若转换后中误差过大，说明输入的重合点有误，或者重合点误差较大，应重新选择合适的重合点计算转换参数。

确认转换参数无误后，然后单击文件菜单，保存转换项目，例如保存为“54北京坐标系与84施工坐标系转换”。

2、坐标转换首先设置坐标类型和转换参数的类型，源坐标坐标类型为平面坐标，椭球基准为北京-54坐标系，目标坐标类型为平面坐标，椭球基准为WGS-84坐标系，坐标转换参数勾选“四参数转换”如下图所示：（1）单点坐标转换设置好坐标类型和转换参数的类型后，直接在对话框中输入一个控制点的源坐标，单击右侧的“转换坐标”按纽，则在右侧“输出目标坐标”框内显示转换后的坐标值，如下图所示：（2）文件转换对于少量的坐标可以通过单点转换来实现，但是对于批量坐标的转换就应采用文件转换实现比较方便。

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）2010-06-13 10:37我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）Gis应用 2009-09-27 10:06 阅读13 评论0 字号： 大大 中中 小小 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。

WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系一般来讲，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=1:298.257223563。

2、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。