国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算2(1)

国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算作者姓名：岳雪荣学号： 20142202001系(院)、专业：建筑工程学院、测绘工程14-12016 年 6 月 6 日国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算（建筑工程学院14测绘工程专业）摘要随着我国经济的发展的突飞猛进，对测量精度要求的建设也越来越高，就是以便满足实际运行要求。

但在一些城市或大型工程建设中可能刚好在两个投影带的交界处，布设控制网时如果按照标准的3度或者1.5度带投影，投影变形会非常大，给施工作业带来不便，此时需要建立地方独立坐标系。

认识国家坐标系的转换和地方独立坐标系统有一定的现实意义，如何实现两者的换算，一直是关注的工程建设中的热点问题。

因此，完成工程测量领域国家坐标定位成果与地方独立坐标成果的转换问题，以适应城市化和实际工程的需要。

关键词：国家坐标；独立坐标；坐标转换目录1绪论1.1背景和意义1.2主要内容1.3解决思路和方法2 建立独立坐标系的方法32.1常用坐标系统的方法介绍2.2确定独立坐标系的三大要素92.3减少长度变形的方法102.4建立独立坐标系的意义123 国家坐标系与地方坐标系的坐标转换13 3.1常用坐标系的坐标转换模型133.2投影面与中央子午线及椭球参数的确定14 3.3国家坐标与地方坐标的转换思路154算例分析17结论20参考文献错误！未定义书签。

1绪论1.1背景和意义随着社会的经济快速发展，尤其是近十多年来空间测量技术突飞猛进，得到了长足的发展，其精度也大幅提高。

从测量的发展史来看，从简单到复杂，从人工操作到测量自动化、一体化，从常规精度测量到高精度测量，促使大地坐标系有参心坐标系到大地坐标系的转化和应用。

大地测量工作已有传统的二维平面坐标向三位立体空间坐标转化，逐步形成四维空间坐标系统。

在测绘中，地方独立坐标系和国家坐标系为平面坐标系的两种坐标系统。

对于工程测量和城市建设过程，建设区域不可能都有合适的投影子午线，势必可能有所差异，这样一来作业区域的高程和坐标或者是工程关键区域的高程和坐标能够与国家大地基准的参考椭球有较大的出入，在这种情况下，根据不同的投影区国家坐标系统，可能就会出现投影变形导致严重错误。

== == =N——法线长度，可由式算得子午圈曲率半径公式为：卯酉圈曲率半径可用下列两式表示：6378140.00000000001,确定投影面的大地高 ，计算地方参考椭球的长半径bc6356755.288157526399596.651988010.006694385文山：6363459.299m＋城市平均高程1260m+大地水准面差值5.0m=6364724.299m)L=104°14′50″B=23°22′20″国家坐标系向独立地方坐标系的转换步骤= +式中：e——子午椭圆第一偏心率，可由长短半径按式 算得。

平均大地水准面差距为平均高程异常值为正常高为 = + = +或0.006739502H 1aa a ∆H ζ32)1(W e a M -=3V c M =2V N M=Be N a 22sin 1-=()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫--=++==22221sin sin arctan arctan eN B z H y x B Ne z B x yL ()2222ab a e /-='1e 'e 1e e 1αα1a a ∆B e N B e 2222sin 1sin 1-=∆⋅-Ha∆HNaBe a N 221sin /-=γζ正常H正常H 正H γWa N =Vc N =a21e '12e2，由已知控制点在国家坐标系坐标的高斯平面坐标，根据高斯投影反算的方法求取其大地坐标 B 、L3， 根据公式（1）计算 得到在地方独立坐标系中的大地坐标4，用地方参考椭球的椭球参数，根据高斯投影正算公式计算地方高斯平面坐标6381502.3966381502.3941264.33347563781400.1573731940.842626806计算地方坐标公共点式中 为子午圈曲率半径B ∆B B ∆+=1L L =1a Be B e H M BB e H L B ∆⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡---+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆22222sin 10sin 1)(cos sin M ()⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫--=++==22221sin sin arctan arctan eN B z H y x B Ne z B x yL Be a N 221sin /-=Be N a 22sin 1-=WaN =0.999473103或6345467.2146345484.2956345478.6= + = +1260+5=12650.9994731030.9984201421.0028345231.008527695 1.0056771= +6378140.9994731104°14′50″104.2472222-0.5435533-0.839375X=(N+H)cosBcosL Y=(N+H)cosBsinLZ=[N(1-e2))+H]sinBa ∆32)1(W e a M -=3V cM =2V N M =H ζ正常H 正H γBe W 22sin 1-=Be V 22cos 1'+=aa∆1a。

地方坐标系与CGCS2000坐标系转换方法的研究摘要：本文提出了地方坐标系和国家大地坐标系（CGCS2000）的几种转换方法，结合使用Mapinfo坐标转换软件，并进一步分析转换方法的转换结果，并提出相应的结论。

关键词：地方坐标系；CGCS2000坐标系；转换方法；验证引言在新时期下，想要推动并发展数字地球、数字区域，必须要加强各类信息的统一整合，加强信息共享度，这就需要结合GIS技术展开多源信息集成，空间坐标系变换和统一则是实现多元数据统一管理、无缝集成的核心。

GIS最为重要的信息源就是地图（数字地图），在不同区域、不同时间段，其中的各类地图坐标系也存在着些许差异。

我国地图坐标系发展中，在上世纪90年代，我国基本比例尺地形图主要采用了北京54坐标系、1980西安坐标系两种。

而地方为了能够满足当地城市建设发展需求，通常会构建独立的坐标系（地方坐标系），部分地区甚至构建了两个及以上的独立坐标系。

而如何进行地方坐标系与CGCS2000坐标系相互转换是需要注意的问题。

下文通过CGCS2000坐标系、地方坐标系建立原理，分析二者的转换关系，并提出多种有效的转换方法。

1.地方坐标系与CGCS2000坐标系之间的关系我国地形图比例尺中，小比例尺采用了6°分带、大中比例尺采用了3°分带，均采用了高斯-克吕格投影。

构建国家坐标系是以高斯-克吕格投影分带为基础，并且每个分带都构建了直角坐标系，也就是高斯直角坐标系。

结合投影变换规律，投影变形越大证明离中央经线的距离越远。

绝大部分地区都难以精准的位于投影中央带，这就需要结合CGCS2000坐标系进行转换。

以黑龙江省大庆市为例，大庆市辖5区4县，市区所处位置是E124°19'至E125°12'，位于6°分带中的21带，中央经线为E123°；在3°投影带上，主要为42带，中央经线为E126°，其中杜尔伯特蒙古族自治县还属于41带和42带两个投影带，中央经线为E123°、E126°。

国家坐标系向独立坐标系转化的方法与计算作者：（刘延龙）来源：《经济技术协作信息》 2017年第36期一、国家坐标系与工程独立坐标系１.坐标系的定义与分类。

在参照系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据，这就叫做“坐标”。

在某一问题中规定坐标的方法，就是该问题所用的坐标系。

现今的坐标系主要有：大地坐标系、空间直角坐标系、WGS-84坐标系、平面直角坐标系。

2. 国家坐标系的建立。

（1）ＢＪ＿５４坐标系。

１９５４北京坐标系依据的椭球是前苏联的克拉索夫斯基椭球（本文简称克氏椭球），大地原点在前苏联的普尔科沃。

１９５４北京坐标系实际上是前苏联普尔科沃坐标系在中国境内的延伸，它是一种参心坐标系。

（2）１９８０西安坐标系。

１９７８年我国决定重新对全国天文大地网施行整体平差，并且建立新的国家大地坐标系统。

将整体平差在新大地坐标系统中进行，这个坐标系统就是１９８０西安坐标系统。

１９８０年西安大地坐标系统采用的是地球椭球参数的４个几何参数和物理参数采用ＩＡＧ１９７５年底推荐值。

（3）ＷＧＳ＿８４坐标系。

ＷＧＳ－８４坐标系是目前ＧＰＳ所采用的坐标系统，全称是ＷｏｒｄＧｅｏｄｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ－８４，它是一个地心地固坐标系，坐标原点是地球的质心，Ｚ轴指向ＢＩＨ１９８４.０定义的协议地球极方向，Ｘ轴指向ＢＩＨ１９８４.０的起始子午面和赤道的交点，Ｙ轴与Ｚ轴Ｘ轴构成右手直角坐标系。

3.地方独立坐标系的建立。

（1）地方坐标系。

地方独立坐标系是根据需要以本地区某国家控制点为原点（作为地方坐标系的起算点），而以过原点的经线为中央子午线，需要注意的是这个“原点”通常选择在区域的中部或者西南角。

4.不同坐标系转换方法。

（1）地心坐标系与参心坐标系之间的转化（以ＷＧＳ－８４坐标系转换北京５４坐标系为例）ＷＧＳ－８４空间坐标系与北京５４空间坐标系之间的三维坐标转换计算，经典方法是采用布尔萨七参数模型（即：三个平移参数Δx、Δy、Δz、三个旋转参数εzεxεy和一个尺度变形ｋ）进行坐标转换。

2000国家大地坐标系转换指南2000国家大地坐标系（以下简称2000大地坐标系）是中国用于地理测量和地图制图的坐标参考系统之一、它是根据2000国家大地坐标基准系统建立的，具有高精度和较低的误差，广泛应用于各种地理空间分析和测量项目中。

在实际应用中，由于不同地区和不同应用领域的需求，需要将2000大地坐标系转换成其他坐标系，以便进行更准确的测量和分析。

本文将介绍2000大地坐标系的转换指南，包括转换的目的、方法和常见问题。

一、转换的目的2000大地坐标系的转换目的主要有两个：1.建立多种不同坐标系之间的转换关系，以便在不同系统之间进行数据交换和共享。

这对于地理信息系统（GIS）和地图制图尤为重要，因为不同的应用和软件可能使用不同的坐标系统，为了数据的一致性和准确性，需进行坐标系的转换。

2.提供更准确的测量和分析结果。

2000大地坐标系是根据国家大地基准系统建立的，具有较高的精度和较低的误差。

然而，在实际测量和分析中，可能需要使用其他坐标系统，如经纬度坐标系或投影坐标系，以便满足具体的测量和分析需求。

二、转换的方法2000大地坐标系的转换方法可以分为两类：地理坐标系转换和投影坐标系转换。

1.地理坐标系转换：地理坐标系通常使用经纬度来表示地球上的位置。

2000大地坐标系的地理坐标系是基于国家大地基准系统的，与其他一些常用地理坐标系存在差异。

转换地理坐标系的方法主要有以下几种：-大地坐标系转经纬度坐标系：这是最常见的坐标系转换方法之一，可以通过利用大地基准系统的参数和转换公式将大地坐标系转换为经纬度坐标系。

-经纬度坐标系转大地坐标系：与上述方法相反，通过使用转换公式和参数，可以将经纬度坐标系转换为大地坐标系。

-大地坐标系转换：在不同大地坐标系之间进行转换时，可以利用大地基准系统的参数和转换公式进行转换。

2.投影坐标系转换：投影坐标系主要用于地图制图和测量，可以将地球表面上的经纬度坐标投影到平面上。

2000大地坐标系的投影坐标系采用高斯克吕格投影或墨卡托投影等常用的投影方法。

论2000国家大地坐标系及其转换方法张敏发表时间：2018-11-14T18:21:41.640Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：张敏苏衍镇[导读] 一方面是实际工程采用地方独立坐标系，所以经常遇到两个坐标系下数据的转换问题。

山东省地质测绘院山东省济南市 250002摘要：从2008年7月1日起，国家和省级基础地理信息数据更新均已采用2000国家大地坐标系，大多数CORS系统发布的数据服务也采用2000国家大地坐标系。

而在城市测量中，一般要求投影长度变形不大于2.5cm/km，采用国家坐标系统在高海拔地区或离中央子午线较远地方不能满足这一要求，这就要考虑建立地方独立坐标系。

一方面是基础数据采用2000国家大地坐标系，另一方面是实际工程采用地方独立坐标系，所以经常遇到两个坐标系下数据的转换问题。

关键词：2000国家大地坐标系；坐标系；转换方法12000国家大地坐标系的定义及实现2000国家大地坐标系（CGCS2000）是依照国际地球参照系来进行定义的，完全符合ITRS基本的定义条件，具体如下：（1）CGCS2000是整个地球质量的中心，即地心，包括了海洋以及大气层的整体质量。

（2）它是以米为单位对长度进行定义的。

该尺度单位是在相对论的基础上，通过建立模型所得，并且与地心部分的时间坐标相同。

（3）1984．0国际时间局已经确立了国家大地坐标系的定向初始。

（4）地球整体结构的运转，在不考虑地球旋转的情况下，保证着定向的时间演变。

2000国家大地坐标系是以地心作为原点，以国际地球参照系的参考极的方向作为Z轴的方向，由国际地球参照系的IRM和赤道面的交线所形成的线就是2000国家大地坐标的X轴，X、Y、Z三轴共同组成了右手地固正交坐标系。

2000国家大地坐标系的原点与它的参考椭球的几何中心都在同一位置，而且参考椭球的旋转轴跟它的Z轴也是相同的。

从几何学角度来看，参考椭球的表面对应的正是地球的表面，其形状是数学的一种表现形式。

浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换摘要：大约在十年前，我国的国家级和省级的基础地理信息数据已经初步通过2000国家大地坐标系，然而通过国家坐标系统，在一些离中央子午线较远或者海拔较高的地区无法达到相关要求，这就需要将地方独立坐标系建立起来。

本文对2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转化进行分析和研究，以供参考。

关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；转换1 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系的建立1.1 2000国家大地坐标系的建立2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国进行实践的具体体现，其原点主要是大地和海洋的质量中心，z轴是根据相关规定协议地级方向，x轴表示的是相关规定当中定义的协议赤道和子午面的交点，y轴是依照右手坐标系而建立起来的，通过2000国家大地坐标系能够加强定位系统的精确性，广泛应用于各个领域。

1.2地方独立坐标系的建立在工程测量及城市测绘过程中如果通过国家坐标系来进行控制网的建设，往往会出现地面长度投影变形量较大等问题，无法达到工程的实际操作需求，所以一定要建立起与实际情况相适应的地方独立坐标系。

地方独立坐标系的建立，主要是为了让高程归化和投影形变的情况造成的误差缩小，通过地方独立坐标系的建设可以保证达到所需要的精度，不会由于精度无法达到要求，而对工程建设产生影响。

2 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系转换的理论基础某市在建设的过程中选取四参数转换模型，对坐标转换参数进行控制，把2000国家大地坐标系的成果向地方独立坐标系的成果进行转化。

2.1重合点选取在坐标系选用的过程中，两个坐标系都有坐标成果控制点，在选择的过程中，主要原则是覆盖整个转换区域，要求精度较高，而且具有较高的等级，分布均匀。

2.2转换参数计算首先通过转换模型和重合点的选择，对转换参数进行计算，将残差大于三倍的误差重合点剔除，对坐标转换参数进行重新计算，直到符合精度要求为止，通过最小二乘法来对参数进行计算。

国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算国家坐标系与地方独立坐标系是地理信息系统中常用的两种坐标系统。

国家坐标系是一种基于国家统一测量实施的坐标系，用于整个国家范围内的测量和定位。

而地方独立坐标系是一种基于地方特定测量实施的坐标系，用于一些特定的地方范围内的测量和定位。

本文将介绍国家坐标系到地方独立坐标系的坐标转换方法和计算过程。

1.坐标转换方法：参数法是通过确定一组坐标转换参数来进行坐标转换的方法。

这些参数包括平移参数、旋转参数和尺度参数。

平移参数用于将其中一点的国家坐标系坐标转换到地方独立坐标系下的坐标；旋转参数用于调整坐标系之间的旋转关系；尺度参数用于调整坐标系之间的尺度关系。

点法是通过确定一组共同控制点的坐标，在这些点上进行观测，然后通过最小二乘法来计算坐标转换的参数。

这种方法适用于国家坐标系和地方独立坐标系之间的坐标转换精度要求较高的情况。

2.坐标转换计算过程：坐标转换的计算过程可以分为以下几步：Step 1：确定共同控制点首先，需要确定国家坐标系和地方独立坐标系之间存在共同的控制点。

这些控制点必须在两个坐标系下均已知其坐标。

Step 2：建立转换模型根据参数法或点法的选择，建立坐标转换的数学模型。

根据模型选择合适的坐标转换参数，包括平移参数、旋转参数和尺度参数。

Step 3：观测控制点在共同控制点上进行测量或观测，得到它们在国家坐标系和地方独立坐标系下的坐标值。

Step 4：计算转换参数根据观测得到的控制点坐标，利用最小二乘法或其他适用的计算方法，计算坐标转换的参数。

Step 5：坐标转换对于任意一点的国家坐标系坐标，根据转换参数，可以通过计算得到该点在地方独立坐标系下的坐标。

3.注意事项：在进行坐标转换时，需要注意以下事项：-坐标转换的精度：坐标转换的精度要求取决于具体应用的需求。

对于高精度测量和定位，需要使用更精确的参数和方法。

-坐标转换的准确性：坐标转换的准确性取决于共同控制点的准确性，因此在选择共同控制点时需要考虑控制点的可靠性和密度。

使用坐标转换技术实现不同坐标系之间的转换坐标转换是地理信息系统（GIS）中的一个重要应用，它可以将不同坐标系之间的数据进行转换和集成，从而使得不同坐标系下的地理数据能够相互对比和分析。

坐标转换技术的发展，为地理空间数据的处理和应用提供了更加便捷和灵活的方法。

一、坐标系统基础要理解坐标转换技术，首先需要了解坐标系统的基础知识。

在地理空间数据中，每一个地理位置都可以用坐标来描述，不同坐标系统下的坐标值可能不同。

常见的坐标系统有地理坐标系统（经纬度）和平面坐标系统（投影坐标系）。

地理坐标系统使用经度和纬度来确定地球上的位置，以地球为参照物。

经度表示东西方向，纬度表示南北方向。

而平面坐标系统则是将地球表面展开到一个平面上，使用直角坐标系来表示地理位置。

二、坐标转换方法在不同坐标系统之间进行转换，需要借助数学和几何的方法。

常见的坐标转换方法包括地理坐标到平面坐标的转换，以及平面坐标到地理坐标的转换。

1. 地理坐标到平面坐标的转换地理坐标转换为平面坐标的过程，就是将地球上的经纬度位置映射到一个平面上。

这涉及到大地测量学中的椭球体模型和坐标系统的定义。

在地理坐标到平面坐标的转换中，常用的方法是将经纬度转换为投影坐标系下的坐标。

这需要使用地理坐标系到投影坐标系的转换公式，该公式可以根据具体的投影方式、椭球体参数和投影中央经线来确定。

2. 平面坐标到地理坐标的转换与地理坐标转换为平面坐标相反，平面坐标到地理坐标的转换是将平面上的坐标位置反映到地球上。

这需要使用反向的转换公式。

平面坐标到地理坐标的转换涉及到椭球体参数、投影方式和中央经线等参数的定义。

通过这些参数和反向的转换公式，可以将平面上的坐标值转换为经纬度值。

三、坐标转换的应用坐标转换技术在GIS中有着广泛的应用。

几乎所有的GIS数据都需要进行坐标转换。

下面介绍几个坐标转换的应用场景。

1. 地图投影地图投影是将地球表面映射到一个平面上的过程。

在进行地图投影时，需要根据源数据的坐标系统和显示的需求选择合适的投影方式，然后对坐标进行转换。

城市地方坐标系与国家坐标系的转换方法探讨摘要：本文介绍了地方坐标系向CGCS2000坐标系进行转换的数学模型，在用实例对各模型的转换精度及转换中应注意的问题进行了分析，对影响转换精度的因素进行了深入的探讨。

关键词：地方坐标系；CGCS2000；坐标转换Abstract: This paper describes the management of electrical and mechanical equipment maintenance, maintenance work, the use of advanced maintenance concept, to extend the life of mechanical and electrical equipment, and electrical and mechanical equipment to maintain certain requirements.Keywords: mechanical and electrical equipment; maintenance; maintenance; life 0引言目前，城市测绘的各类成果，是基于1980西安坐标系或1954年北京坐标系或是与以上两种坐标系建立联系的相对独立的坐标系统，在使用2000国家大地坐标系的过渡期内，可采用坐标转换的方法，将目前城市坐标系统下的控制点成果转换至2000国家大地坐标系下，建立城市坐标系和2000国家大地坐标系的联系。

同时，为了能使数据转换与控制点转换应用同一套参数，转换模型要同时适用于控制点的转换和城市数字地图的转换。

在进行坐标转换时，应综合考虑城市大小、原有控制网的精度、坐标性质（二维或三维）等因素，选取适当的坐标转换模型。

1转换模型1) 二维七参数转换模型二维七参数转换模型的转换公式为+ （1）式中：，为同一点位在两个坐标系下的纬度差、经度差（单位为弧度）；，为两坐标系使用的椭球的长半轴差（单位米）、扁率差；，，平移参数（单位米）；，，为旋转参数（单位弧度）；m为尺度参数。

2000国家大地坐标系及其转换方法作者：刘焕国来源：《神州·上旬刊》2017年第12期摘要：本文对2000国家大地坐标系的定义、实现及其与我国现行1954北京坐标系、1980西安坐标系的异同进行了介绍，分析了我国地方独立坐标系的情况，根据建立方法将地方独立坐标系概括为三种类型和组合，阐述了建立地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的三种转换方法，对实现地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的有效衔接，有利于地理信息系统与GPS有效的结合，可以进一步提升城市的综合服务能力，对推广2000国家大地坐标系和在2000国家大地坐标系原则下独立坐标系的继续使用具有重要的意义。

关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；坐标转换1. 2000国家大地坐标系的特点1.1椭球定位方式不同参心坐标系是为了研究局部球面形状，在使地面测量数据归算至椭球的各项改正数最小的原则下，选择和局部区域的大地水准面最为吻合的椭球所建立的坐标系。

由于参心坐标系未与地心发生联系，不利于研究全球形状和板块运动等，也无法建立全球统一的大地坐标系。

2000国家大地坐标系为地心坐标系，它所定义的椭球中心与地球质心重合，且椭球定位与全球大地水准面最为密和。

1.2实现技术不同我国现行参心坐标系是采用传统的大地测量手段，即测量标志点之间哦距离、方向，通过平差的方法得到各点相对于起始点的位置，由此确定各点在参心系下的坐标。

2000国家大地坐标系框架是通过空间大地测量观测技术、获取各测站在ITRF框架下的地心坐标。

1.3维数不同现行参心坐标系为二维坐标系，2000国家大地坐标系为三维坐标系。

1.4原点不同现行参心坐标系原点与地球质量中心有较大偏差，2000国家大地坐标系原点位于地球质量中心。

1.5精度不同参心坐标系由于当时客观条件的限制，缺乏高精度的外部控制，长距离精度较低，在空间技术广泛应用的今天，难以满足用户的需求。

2000国家大地坐标系有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，有利于测定高精度大地控制点三维坐标，提高测图工作效率等。

坐标系转换问题及转换参数的计算方法对于坐标系的转换，给很多GPS的使用者造成一些迷惑，尤其是对于刚刚接触的人，搞不明白到底是怎么一回事。

我对坐标系的转换问题，也是一知半解，对于没学过测量专业的人来说，各种参数的搞来搞去实在让人迷糊。

在我有限的理解范围内，我想在这里简单介绍一下，主要是抛砖引玉，希望能引出更多的高手来指点迷津。

我们常见的坐标转换问题，多数为WGS84转换成北京54或西安80坐标系。

其中WGS84坐标系属于大地坐标，就是我们常说的经纬度坐标，而北京54或者西安80属于平面直角坐标。

对于什么是大地坐标，什么是平面直角坐标，以及他们如何建立，我们可以另外讨论。

这里不多罗嗦。

那么，为什么要做这样的坐标转换呢？因为GPS卫星星历是以WGS84坐标系为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之间存在着平移和旋转关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间的误差约为80），所以在我国应用GPS进行绝对定位必须进行坐标转换，转换后的绝对定位精度可由80提高到5-10米。

简单的来说，就一句话，减小误差，提高精度。

下面要说到的，才是我们要讨论的根本问题：如何在WGS84坐标系和北京54坐标系之间进行转换。

说到坐标系转换，还要罗嗦两句，就是上面提到过的椭球模型。

我们都知道，地球是一个近似的椭球体。

因此为了研究方便，科学家们根据各自的理论建立了不同的椭球模型来模拟地球的形状。

而且我们刚才讨论了半天的各种坐标系也是建立在这些椭球基准之上的。

比如北京54坐标系采用的就是克拉索夫斯基椭球模型。

而对应于WGS84坐标系有一个WGS84椭球，其常数采用IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。

WGS84椭球两个最常用的几何常数：长半轴：6378137±2(m)；扁率：1：298.257223563之所以说到半长轴和扁率倒数是因为要在不同的坐标系之间转换，就需要转换不同的椭球基准。

地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究地方坐标系是指根据其中一特定地区的地理特征和测量要求，采用一定的坐标体系建立的坐标系统。

而国家大地坐标系是根据国家大地测量标准建立的坐标系统。

地方坐标系向2000国家大地坐标系的转换方法研究是为了将地方坐标系的测量结果与国家大地坐标系对接，实现数据的一致性和互通性。

本文将围绕地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究进行探讨。

地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究首先需要对两个坐标系的基本特性进行了解与比较。

地方坐标系是以地方控制点为基准，以地方测量标准进行坐标确定的，通常是局部地理坐标，而2000国家大地坐标系是依据2000年国家大地控制网建立的坐标系统，具有国家统一的测量标准和国际接轨的精度要求。

物理转换方法是通过在地方控制点和国家大地控制点之间进行精确的物理测量，确定两者之间的坐标差异，并进行坐标系的转换。

这种方法的优点是精度高且可靠，但由于需要测量大量的物理数据，成本较高且耗时较长。

数学转换方法则是通过建立地方坐标系与国家大地坐标系之间的数学模型，通过坐标转换参数计算地方坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换关系。

常见的数学转换方法有七参数转换法、四参数转换法和三参数转换法等。

七参数转换法是一种较为常用的转换方法，它通过最小二乘法计算出七个坐标转换参数，包括三个平移参数、三个旋转参数和一个尺度参数。

这种方法适用于转换区域较大且有较大形变的情况，但需要较多的控制点来确定转换参数。

四参数转换法是通过平移和尺度变换来实现坐标系之间的转换。

这种方法适用于转换区域较小且形变较小的情况，计算较为简单，但精度相对较低。

三参数转换法是通过三个平移参数来进行坐标系的转换。

这种方法适用于转换区域较小且形变较小的情况，计算简单，但精度相对较低。

除了以上几种常用的转换方法外，还存在一些其他的转换方法，如基于地质特征的转换方法、基于地球形状的转换方法等。

测绘中几种常用坐标之间的转换作者：冯帅来源：《硅谷》2008年第13期[摘要]将总结介绍WGS－84、北京54坐标、西安80坐标、地方独立坐标系之间的转换。

[关键词]常用坐标系统转换中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0710097－01在测绘实际工作过程中，我们常常会遇到各种各样的坐标系统。

常用的有WGS－84、北京54坐标、西安80坐标、地方独立坐标系。

我们常常要在这几种坐标系统间进行转换。

究竟如何入手呢？一、测绘中常用的几种坐标系统首先，我们要弄清楚几种坐标表示方法。

坐标大致有三种表示方法：经纬度和高度、空间直角坐标、平面坐标和高程。

（一）WGS－84坐标系统WGS－84坐标系统是目前GPS所采用的坐标系统。

它的坐标原点位于地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点,Y轴与X轴与Z轴构成右手系。

椭球参数为a＝6378137m，f＝1/298.257223563。

WGS－84坐标系统用经纬度和高度表示。

（二）北京54坐标系统北京54坐标系统是我国广泛采用的大地测量坐标系。

该系统椭球参数为a=6378245m，f=1/298.3。

北京54坐标系统用平面坐标和高程表示。

（三）80坐标系统西安80坐标系统是我国目前推广使用的、更合适我国实际情况的大地测量坐标系统。

该系统椭球参数为a=6378140，f=1/298.257。

西安80坐标系统用平面坐标和高程表示。

（四）标系统地方独立坐标系统是为方便地区使用而建立的坐标系统。

不同地方独立坐标系统建立方式不尽相同，具体需要找出建立方式。

但大部分都是由北京54坐标经过换带、旋转、平移而得到的。

例如，高要市独立坐标系统就是由北京54坐标经过换带（换为中央子午线112030‘）得到的。

二、坐标转换的严密性通过前面的介绍可知，WGS－84坐标、北京54坐标、西安80坐标之间是不同椭球里的转换。

国家坐标系和地方独立坐标系坐标转换方法和计算国家坐标系和地方独立坐标系是地理坐标系统中常用的两种表示方法。

国家坐标系一般是一种标准的坐标系统，用于整个国家的地图测绘和地理空间数据处理；而地方独立坐标系是根据具体地区的实际需要，采用局部坐标系来描述该地区的地理位置。

在实际应用中，需要进行国家坐标系和地方独立坐标系之间的转换，这涉及到坐标系的参数计算和坐标转换方法。

一、国家坐标系和地方独立坐标系的概念及特点地方独立坐标系是根据特定地区的需要，采用局部坐标系来描述该地区的地理位置，例如UTM投影坐标系、Gauss-Kruger坐标系等。

地方独立坐标系可以根据地区的经纬度范围、中央经线、投影方式等参数进行定义，适用于该地区内的测绘和地理信息处理。

二、国家坐标系和地方独立坐标系的参数计算1.坐标系原点计算：国家坐标系采用统一的坐标系原点，如WGS84的原点是地球的质心；而地方独立坐标系的原点则根据具体情况来确定，例如UTM投影坐标系的原点是维度为0度的经线。

2.椭球体参数计算：不同坐标系采用不同的椭球体参数来描述地球的形状，如长半轴、短半轴、扁率等。

这些参数对于坐标转换是非常重要的，通过这些参数可以确定椭球体的形状及其在坐标转换中的应用。

3.投影方式计算：地方独立坐标系的常用投影方式包括正轴等积圆柱投影、高斯投影、横轴等积圆柱投影等。

根据具体地区的情况选择合适的投影方式，并计算相应的投影参数，如中央经线、标准纬度等。

三、国家坐标系和地方独立坐标系的坐标转换方法1.两参数法：这种方法适用于具有相同椭球体参数的国家坐标系和地方独立坐标系之间的转换。

通过计算坐标点的经度和纬度差值，并根据差值和坐标系的比例关系进行转换。

2.四参数法：这种方法适用于具有相同椭球体参数和相同投影方式的国家坐标系和地方独立坐标系之间的转换。

通过计算坐标点的平移和旋转参数，并根据参数对坐标点进行转换。

3.七参数法：这种方法适用于具有不同椭球体参数和投影方式的国家坐标系和地方独立坐标系之间的转换。

独立坐标系向2000国家大地坐标系转换展开全文独立坐标系向2000国家大地坐标系转换绥化市国土资源勘测规划院1 概述据不完全统计，目前全国约有千余套地方坐标系或独立坐标系（以下统称为独立坐标系），有的城市存在多套独立坐标系统，大多数独立坐标系统都是以国家参心坐标系（1954年北京坐标系和1980西安坐标系）为基础建立的。

随着国家经济建设的发展，独立坐标系测绘成果转换到国家坐标系需求不断增多，如：土地申报、全国二次土地调查、全国矿产调查等等。

2000国家大地坐标系的启用，为我国建立高精度坐标系统提供平台，同时规定将逐渐淘汰落后参心坐标系统，若干年后2000国家大地坐标系将全面取代现有国家参心坐标系。

独立坐标系统与国家坐标系建立联系是测绘法的明确规定。

独立坐标与2000国家大地坐标系转换属于建立联系方式之一。

新坐标系启用为我国建设高精度独立坐标系统提供平台和契机，基于2000国家大地坐标系建立的独立坐标系，有利于GPS快速的、精确的获取高精度城市坐标和高程成果，有利于城市地理信息系统与GPS有效的结合，进一步提升城市的综合服务能力。

由于具有众多优越性，基于2000国家大地坐标系建立的独立系是未来发展方向。

由于独立坐标系是根据城市建设或工程需要而建立的，没有具体规范，存在着复杂性和多样性，向国家坐标系转换没有一个简单固定公式，应根据具体情况，选定相应的转换方法，下面给出独立坐标系向2000国家大地坐标系转换技术路线和方法。

2 我国常用坐标系统2.1 常用坐标系统表1常用坐标系统坐标系统坐标系类型椭球a长间轴(米)扁率1954年北京坐标系参心坐标系克拉索夫斯基63782451/298.3坐标系统坐标系类型椭球a长间轴(米)扁率1980西安坐标系参心坐标系IAG-7563781401/298.257WGS-84世界坐标系地心坐标系WGS-8463781371/298.257223563 2000国家大地坐标系地心坐标系CGCS200063781371/298.257222101独立坐标系参心坐标系2.2 1954年北京坐标系1）坐标系建立新中国成立后，由于当时缺乏椭球定位必要资料，把我国东北三个基线网与苏联大地网相连，把苏联1942年坐标系延伸到我国，定名为1954年北京坐标系，其坐标原点在苏联，采用克拉索夫斯基椭球。

测绘技术中的坐标系与坐标转换方法介绍一、引言坐标系是现代测绘技术的基础，它是测量和定位地球上任意点位置的一种数学模型。

在测绘领域中，使用不同的坐标系可以满足不同目的的测绘需求，并且坐标转换方法的准确性也对测绘结果的质量起着重要作用。

本文将介绍常见的坐标系及其转换方法。

二、常见坐标系1. 地理坐标系地理坐标系是以地球表面为参照对象的坐标系。

通常使用经度（longitude）和纬度（latitude）来表示地球上某一点的位置。

经度用来表示东西方向，纬度用来表示南北方向。

地理坐标系具有全球通用性，广泛应用于地理信息系统（GIS）、导航、位置服务等领域。

2. 平面坐标系平面坐标系是将地球表面投影到平面上的坐标系，通过将三维地理坐标转换为二维平面坐标来描述地球上的点位置。

常见的平面坐标系有高斯投影系列、UTM （通用横轴墨卡托投影）等。

平面坐标系广泛应用于测绘工程、工程测量等领域。

三、坐标转换方法1. 地理坐标系转平面坐标系地理坐标系转平面坐标系的过程称为投影。

投影方法有很多种，常用的有高斯投影和UTM投影。

高斯投影是将地球表面的经纬度坐标通过数学公式转换为平面坐标系的过程。

高斯投影分为六度和三度带两种，根据地理位置的不同选择相应的带号和中央经线。

UTM投影采用了墨卡托投影，将地球表面划分为60个纵向带和一个横向带，每个纵向带的中央经线为带号乘以3度。

UTM投影在北半球和南半球使用的带号不同，其转换公式也略有不同。

2. 平面坐标系转地理坐标系平面坐标系转地理坐标系的过程称为反算。

反算方法有多种，常见的有逆高斯投影和逆UTM投影。

逆高斯投影是将平面坐标转换为经纬度坐标的过程。

根据高斯投影公式的逆运算，可以根据已知的平面坐标和带号计算出对应的地理坐标。

逆UTM投影通过逐步逼近的方法，将平面坐标转换为地理坐标。

根据每个带的中央经线和带号，逐步计算出对应的经度和纬度。

3. 平面坐标系间的转换在测绘工程中，常常需要将一个平面坐标系的坐标转换为另一个平面坐标系的坐标。