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我国四大常用坐标系及高程坐标系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。
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IAG75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（WorldGeodeticSystem）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。
测绘中常用的坐标系和坐标转换方法在现代测绘学中，坐标系是不可或缺的工具，用于确定地球表面上的点的位置。
不同的坐标系适用于不同的测绘任务，而坐标转换方法则用于在不同的坐标系之间进行转换。
本文将探讨测绘中常用的坐标系以及常用的坐标转换方法。
一、地理坐标系地理坐标系是最常用的坐标系，用来表示地球表面上点的经度和纬度。
经度表示一个点在东西方向上的位置，纬度表示一个点在南北方向上的位置。
地理坐标系是由地球的形状和大小决定的，因此可以直接用于全球任意地点。
在地理坐标系中，经度的单位是度，范围从-180°到180°，0°经度通过英国伦敦的皇家天文台。
纬度的单位也是度，范围从-90°到90°，0°纬度是赤道。
二、坐标转换方法由于不同的测绘任务可能使用不同的坐标系，因此必须进行坐标转换。
以下是几种常见的坐标转换方法。
1. 大地坐标到平面坐标的转换大地坐标指经纬度坐标，而平面坐标指在地方坐标系或工程坐标系中的直角坐标。
大地坐标到平面坐标的转换涉及到投影算法，其目的是将地球的球面表面投影到一个平面上。
常见的地方坐标系包括高斯-克吕格投影和UTM投影。
高斯-克吕格投影是经常用于大范围区域的投影，它将地球划分为多个分带，每个区域都有一个中央子午线。
UTM投影则是用于较小范围的投影，将地球划分为60个分带，每个区域都有自己的中央子午线。
2. 平面坐标到大地坐标的转换平面坐标到大地坐标的转换方法是大地坐标到平面坐标转换的逆过程。
这个过程同样需要使用到投影算法，通过将平面坐标投影回地球的球面上，得到大地坐标。
转换过程中需要考虑地形和椭球体模型的影响，以及不同坐标系之间的参数转换。
常见的转换方法包括高斯-克吕格逆投影和逆UTM投影。
3. 坐标系之间的转换有时候需要在不同的坐标系之间进行转换。
例如，将大地坐标转换为空间直角坐标系（三维坐标），或将空间直角坐标系转换为大地坐标。
一、基本概念：1、地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。
在该坐标系中，横轴：赤道，用Y表示；纵轴：中央经线，用X表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用O表示。
赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。
我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移500公里。
2、北京54坐标系：1954年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京54坐标系。
3、GS84坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
4、6度带、3度带、中央经线。
我国采用6度分带和3度分带：我省采用的是3分带1∶2．5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分60个带，用1，2，3，4，5，……表示．即东经0～6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6～12度为第二带，其中央经线的经度为9度。
1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1．5度的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示，全球共划分120个投影带，即东经1．5～4．5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4．5～7．5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度．我省主要县市的中央经度是地名经度地名经度西宁101.74 贵德101.47大通101.67 贵南100.75平安102.09 同德100.63湟中101.57 兴海99.99乐都102.38 玛沁100.26民和102.8 甘德99.89湟源101.28 久治101.47互助101.95 班玛100.73化隆102.3 达日99.68循化102.46 玛多98.26门源101.62 玉树96.97海晏100.99 称多97.12刚察100.17 囊谦96.47祁连100.22 杂多95.3同仁102 治多95.6尖扎102 曲麻菜95.5泽库101.5 格尔木94.9河南101.62 乌兰98.46共和100.61 都兰98.13天峻99.03地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：我省1：5万地形图上的横坐标为40345486，其中40即为带号，345486为横坐标值。
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种，即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统，地理坐标系中有2个重要部分，即地球椭球体（spheroid）和大地基准面（datum）。
由于地球表面的不规则性，它不能用数学公式来表达，也就无法实施运算，所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球，这个椭球体被称为地球椭球体，我国常用的椭球体如下：我国1954年在北京设立了大地坐标原点，由此计算出来的各大地控制点的坐标，称为1954年北京坐标系。
为了适应大地测量的发展，我国于1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG-75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系，并在1986年宣布在陕西省泾阳县设立了新的大地坐标原点，由此计算出来的各大地控制点坐标，称为1980年大地坐标系。
我们经常给影像投影时用到的北京54或者西安80坐标系是投影直角坐标系，如下表所示为北京54和西安80坐标系采用的主要参数，图1高斯——克吕格投影的分带4 ENVI中定义坐标ENVI中的坐标定义文件存放在HOME\ITT\IDL70\products\envi45\map_proj文件夹下，三个文件记录了坐标信息：ellipse.txt 椭球体参数文件datum.txt 基准面参数文件map_proj.txt 坐标系参数文件在ENVI中自定义坐标系分三步：定义椭球体、基准面和定义坐标参数第一步、添加椭球体语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky，6378245.0，6356863.0”和“IAG-75，6378140.0，6356755.3”加入ellipse.txt末端。
注：ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球，由于翻译原因，这里的英文名称是Krassovsky，为了让其他软件平台识别，这里新建一个Krasovsky椭球体。
“北京54坐标系”转“西安80坐标系”的操作步骤启动“投影变换模块”，单击“文件”菜单下“打开文件”命令，将演示数据“演示数据_北京54.WT”、“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”打开，如图1所示：图11、单击“投影转换”“菜单下“S坐标系转换”“命令，系统弹出“转换坐标值”“话框，如图2所示：图2⑴、在“输入”一栏中，坐标系设置为“北京54坐标系”，单位设置为“线类单位－米”；⑵、在“输出”一栏中，坐标系设置为“西安80坐标系”，单位设置为“线类单位－米”；⑶、在“转换方法”一栏中，单击“公共点操作求系数”项；⑷、在“输入”一栏中，输入北京54坐标系下一个公共点的（x、y、z），如图2所示；⑸、在“输出”一栏中，输入西安80坐标系下对应的公共点的（x、y、z），如图2所示；⑹、在窗口右下角，单击“输入公共点”按钮，右边的数字变为1，表示输入了一个公共点对，如图2所示；⑺、依照相同的方法，再输入另外的2个公共点对；⑻、在“转换方法”一栏中，单击“七参数布尔莎模型”项，将右边的转换系数项激活；⑼、单击“求转换系数”菜单下“求转换系数”命令，系统根据输入的3个公共点对坐标自动计算出7个参数，如图3所示，将其记录下来；然后单击“确定”按钮；图32、单击“投影转换”菜单下“编辑坐标转换参数”命令，系统弹出“不同地理坐标系转换参数设置”对话框，如图4所示；图4在“坐标系选项”一栏中，设置各项参数如下：源坐标系：北京54坐标系；目的坐标系：西安80坐标系；转换方法：七参数布尔莎模型；长度单位：米；角度单位：弧度；然后单击“添加项”按钮，则在窗口左边的“不同椭球间转换”列表中将该转换关系列出；在窗口下方的“参数设置”一栏中，将上一步得到的七个参数依次输入到相应的文本框中，如图4所示；单击“修改项”按钮，输入转换关系，并单击“确定”按钮；接下来就是文件投影的操作过程了。
3、单击“投影转换”菜单下“MAPGIS投影转换/选转换线文件”命令，系统弹出“选择文件”对话框，如图5所示：图5选中待转换的文件“演示数据_北京54.WL”，单击“确定”按钮；4、设置文件的Tic点，在“投影变换”模块下提供了两种方法：手工设置和文件间拷贝，这里不作详细的说明；5、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，如图6所示，根据数据的实际情况来设置其地图参数，如下：坐标系类型：大地坐标系椭球参数：北京54投影类型：高斯－克吕格投影比例尺分母：1坐标单位：米投影中心点经度（DMS）：1230000然后单击“确定“按钮；图66、单击“投影转换”菜单下“设置转换后参数”命令，系统弹出“输入投影参数”对话框，如图7所示，转换后的参数设置为：坐标系类型：大地坐标系椭球参数：西安80（注意椭球参数的变换）投影类型：高斯－克吕格投影比例尺分母：1坐标单位：米投影中心点经度（DMS）：1230000（注意前后中央经线保持一致）图77、单击“投影转换”菜单下“进行投影变换”命令，系统弹出“输入转换后位移值”对话框，单击“开始转换”按钮，系统开始按照设定的参数转换线文件，如图8所示：图8以同样的操作步骤和参数设置，将“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”文件进行投影转换；8、单击鼠标右键，选择“复位”命令，系统弹出“选择文件名”对话框，可以看到系统生成了三个新的文件：“NEWLIN.WL”、“NEWPNT.WT”、“NEWPNT.WP”，依次选中这三个文件，单击“确定”按钮，如图7所示：这时新生成的三个文件就是西安80坐标系下的文件；补充：通常情况下，转换过来的数据会有一定的误差存在，所以有时为了保证数据的精度，在转换的过程中通过设置横坐标和纵坐标的偏移量来修正转换后的坐标值；跨带投影我们知道高斯－克吕格投影采用了分带投影的思想，每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，使用时只需变一个带号即可，这样就存在着如果不考虑带号的情况下，会有重叠的情况出现，如果要想将重叠的图框回到其实际所在的位置上，这时就会用到跨带投影。
三坐标操作使用规程一、背景介绍三维坐标操作是指在三维空间中，通过给定的坐标系对空间中的点进行定位和操作的过程。
在现实世界中，三维坐标操作被广泛应用于计算机图形学、计算机辅助设计、地理信息系统等领域。
二、操作规范1.坐标系选取：在进行三维坐标操作前，需要先确定一个适合的坐标系。
常见的坐标系有笛卡尔坐标系、极坐标系等。
根据实际需求选择适当的坐标系。
2.坐标系原点确定：坐标系原点是坐标系中唯一的一个点，通常用坐标轴的交点来表示。
在进行三维坐标操作前，需要确定一个参考点作为坐标系的原点，以其为基准对其他点进行定位和操作。
3.坐标轴方向规定：在确定坐标系后，需要规定各个坐标轴的正方向。
通常规定x轴为向右，y轴为向上，z轴为向外。
但在一些场景下，可能需要根据实际需求对坐标轴方向进行调整。
4.点的表示：在三维坐标操作中，点通常用其空间坐标来表示。
在笛卡尔坐标系下，点的表示通常用(x,y,z)三个数值来表示，分别代表着点在x轴、y轴、z轴上的坐标值。
5.点的定位和移动：在三维坐标操作中，可以通过点的定位和移动来实现点在三维空间中的位置变换。
点的定位通常是根据给定的坐标值在坐标系中找到对应的点；点的移动是在给定的坐标系下，根据点的坐标值进行平移、旋转、缩放等操作。
6.点的投影：在三维坐标操作中，可能需要将点在三维空间中的位置投影到二维平面上进行进一步处理。
点的投影通常用点在二维平面上的坐标值来表示，可以采用透视投影、正交投影等方法进行投影。
7.距离和角度计算：在三维坐标操作中，经常需要计算两点之间的距离或计算点与坐标轴之间的夹角。
可以利用勾股定理计算两点之间的距离，利用余弦定理计算点与坐标轴之间的夹角。
8.坐标系变换：在三维坐标操作中，可能需要将点从一个坐标系转换到另一个坐标系下。
坐标系变换通常包括平移、旋转、缩放等操作，可以通过矩阵变换的方式实现。
三、注意事项1.坐标系选取应根据实际需求确定，合理选取坐标系可简化操作流程。
测绘技术中的坐标系选择与转换方法讲解测绘技术在现代社会中扮演着至关重要的角色。
它不仅为建设工程、导航系统和地理信息系统等提供了必要的空间数据，还广泛应用于资源勘探、环境监测和城市规划等领域。
而在测绘过程中，一个重要的环节就是坐标系的选择与转换。
本文将深入讲解测绘技术中的坐标系选择与转换方法。
一、坐标系的选择坐标系是测量与表示空间位置的基本工具。
在测绘中，常用的坐标系有经纬度坐标系、平面直角坐标系和高斯克吕格坐标系等。
1. 经纬度坐标系经纬度坐标系是以地球为基准的坐标系。
经度表示地球表面上某点与本初子午线的角度关系，纬度表示某点与赤道平面的角度关系。
经纬度坐标系适用于大范围区域的测量，特别是全球定位系统（GPS）的应用。
2. 平面直角坐标系平面直角坐标系也称笛卡尔坐标系，是直角坐标系的一种形式。
它以平面内一条直线为X轴，垂直于X轴的直线为Y轴，通过原点建立坐标系。
平面直角坐标系适用于小范围区域的测量，如城市规划和建筑工程等。
3. 高斯克吕格坐标系高斯克吕格坐标系是一种局部坐标系，常用于国家和地区的测绘工作。
它通过将地球表面分割成多个投影带，每个带采用高斯克吕格投影方式建立坐标系。
高斯克吕格坐标系具有高精度和较小误差的特点，适用于国家级的测绘工程。
二、坐标系的转换方法在测绘过程中，经常需要将不同坐标系下的数据进行转换。
以下是常用的坐标系转换方法。
1. 三参数转换三参数转换是一种简单的坐标系转换方法，适用于不同坐标系之间存在比较小的位置偏移的情况。
它通过平移、旋转和比例尺转换三个参数来实现坐标系之间的转换。
三参数转换的精度较低，适用于简单的测量任务。
2. 四参数转换四参数转换是一种更精确的坐标系转换方法，常用于大范围区域的测量。
它除了包含三参数转换的平移、旋转和比例尺转换外，还增加了一个参数用于处理坐标系之间的错切变换。
四参数转换能够准确地处理较大的位置偏移情况。
3. 七参数转换七参数转换是一种高精度的坐标系转换方法，适用于较精细的测绘工作。
测绘中的常见坐标系统与坐标转换方法引言测绘是一门关乎地理空间的学科，它广泛应用于地理信息系统、导航系统和工程建设等领域。
在测绘中，坐标系统是至关重要的，它用于描述地球上的点的位置。
在本文中，我们将介绍测绘中常见的坐标系统以及常用的坐标转换方法，希望能对读者有所帮助。
1. 地理坐标系统地理坐标系统基于地球的表面，并使用经度和纬度来表示地球上的点的位置。
经度表示点在东西方向上的位置，纬度表示点在南北方向上的位置。
地理坐标系统是一种全球通用的坐标系统，它适用于大范围的地理空间数据表示。
2. 平面坐标系统平面坐标系统基于平面几何学的原理，并使用笛卡尔坐标系来表示地球上的点的位置。
平面坐标系统适用于小范围的地理空间数据表示，例如城市规划和工程测量。
常见的平面坐标系统包括UTM坐标系统和高斯-克吕格坐标系统。
2.1 UTM坐标系统UTM坐标系统是一种通用的平面坐标系统，广泛用于全球的测绘工作中。
它将地球划分为60个纵向带和北方带，每个纵向带宽度6度。
UTM坐标系统采用笛卡尔坐标系，将地球上的点通过纵向带号、东方向的坐标和北方向的坐标来表示。
在实际应用中，UTM坐标系统经常与地理坐标系统进行转换。
2.2 高斯-克吕格坐标系统高斯-克吕格坐标系统是一种在中国常用的平面坐标系统，它将中国划分为带状区域，每个区域使用不同的投影方式来表示地球上的点的位置。
高斯-克吕格坐标系统适用于中国范围内的测绘工作，常用于土地管理、地形测绘和制图工作。
在高斯-克吕格坐标系统中，点的位置通过带号、东方向的坐标和北方向的坐标来表示。
3. 坐标转换方法坐标转换是将一个坐标系统的坐标转换为另一个坐标系统的坐标的过程。
在实际测绘工作中，经常需要进行坐标转换，以便将不同坐标系统下得到的数据进行统一处理。
3.1 地理坐标到平面坐标的转换将地理坐标转换为平面坐标可以采用大地坐标转换为平面坐标的方法。
这一过程涉及到大地椭球体的参数、投影方式和转换公式等。
