【知识】作为测绘人,你必须知道的几大坐标系!

测量中常用的坐标系统[来源：本站 | 作者：原创 | 日期：2010年11月26日 | 浏览168次] 字体:[大中小] 1) 球面坐标系统天文地理坐标系：以大地水准面为基准，以铅垂线为基准线，地面点在基准面上投影位置由天文经度（λ）和天文纬度（φ）确定。

大地坐标系：以参考椭球体面为基准面，以法线为基准线。

地面点在椭球面上投影点的位置用大地经度L、大地纬度B表示。

2)空间直角坐标系：以参考椭球体的中心为坐标原点，指向地球北极的方向为Z轴，首子午面与赤道的交线为X轴，Y轴垂直于xoz平面。

WGS-84坐标系（世界大地坐标系）：采用WGS-84椭球，其坐标原点在地心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。

也称全球地心坐标系。

GPS卫星定位系统得到的地面点坐标就是WGS-84坐标。

3)高斯平面直角坐标系地图投影：将球面上图形、数据按一定的数学法则转到平面上的方法。

X= F 1 (L，B) 或 X= F 1 (x, y, z)Y= F 2 (L，B) Y= F 2 (x, y, z) 地图投影分类：按变形性质分为：等角投影、等积投影和任意投影。

其中，等角投影保持角度不变，投影后任意一点各方向的长度比不变，从而在有限范围内使得投影平面上图形与椭球上保持相似。

因此，等角投影也成为正形投影。

高斯投影：等角横切椭圆柱投影，又称高斯—克吕格投影。

a) 高斯投影的特点：中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大；赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；中央子午线和赤道的投影相互垂直。

b) 分带法：为保证投影精度，限定投影的区域的方法——按经度分带。

测量中的常用坐标系及坐标转换概述在测量领域中，常用的坐标系包括直角坐标系、极坐标系和球坐标系。

不同的坐标系适用于不同的测量任务和数据处理需求，而坐标转换则是将不同坐标系下的测量数据相互转换的方法。

本文将对常用坐标系及坐标转换进行概述。

1.直角坐标系直角坐标系是最常见的坐标系之一，通常用于描述二维或三维空间中的点的位置。

在二维直角坐标系中，一个点的位置可以由两个坐标值(x,y)表示。

而在三维直角坐标系中，一个点的位置可以由三个坐标值(x,y,z)表示。

直角坐标系中的坐标轴是相互垂直的，可以方便地描述点的位置和进行测量。

2.极坐标系极坐标系是另一种常用的坐标系，通常用于描述平面上的点的位置。

极坐标系由一个极径和一个极角组成。

极径表示点到原点的距离，极角表示点与正x轴的夹角。

在极坐标系中，一个点的位置可以由(r,θ)表示。

极坐标系在一些特定情况下对测量任务更加方便，例如描述圆形或对称物体的位置。

3.球坐标系球坐标系用于描述三维空间中的点的位置。

球坐标系由一个极径、一个极角和一个方位角组成。

极径表示点到原点的距离，极角表示点与正z轴的夹角，方位角表示点在xy平面上的投影与正x轴的夹角。

在球坐标系中，一个点的位置可以由(r, θ, φ)表示。

球坐标系在描述球体或对称物体的位置时非常有用。

在测量中，常常需要在不同的坐标系之间进行转换以满足不同的需求。

以下是常见的坐标转换方法：1.直角坐标系到极坐标系的转换从直角坐标系到极坐标系的转换可以通过以下公式实现：极径 r = sqrt(x^2 + y^2)极角θ = atan2(y, x)其中，sqrt表示平方根，atan2表示求反正切值。

2.极坐标系到直角坐标系的转换从极坐标系到直角坐标系的转换可以通过以下公式实现：x = r * cos(θ)y = r * sin(θ)3.直角坐标系到球坐标系的转换从直角坐标系到球坐标系的转换可以通过以下公式实现：极径 r = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)极角θ = acos(z / r)方位角φ = atan2(y, x)4.球坐标系到直角坐标系的转换从球坐标系到直角坐标系的转换可以通过以下公式实现：x = r * sin(θ) * cos(φ)y = r * sin(θ) * sin(φ)z = r * cos(θ)需要注意的是，在进行坐标转换时，要确保所使用的公式和单位系统是一致的，否则会导致转换结果错误。

测量坐标系有哪几种在实际生活和工程领域中，我们经常需要使用坐标系进行测量和定位。

坐标系是一个数学概念，用于描述和确定一个点在空间中的位置。

在测量领域，有几种常用的坐标系形式，包括笛卡尔坐标系、极坐标系、球坐标系和柱坐标系。

1. 笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系是最为常见和广泛使用的坐标系之一。

它由三个互相垂直的坐标轴组成，分别为X轴、Y轴和Z轴。

这三个轴可以形成一个立体直角坐标系，用来描述和定位三维空间中的点。

其中，X轴水平朝右，Y轴垂直向上，Z轴垂直向外。

在笛卡尔坐标系中，每个点都可以用其在X、Y和Z轴上的坐标值来表示，常用的表示形式为(x, y, z)。

通过测量和记录一个点在三个坐标轴上的坐标值，我们可以准确地确定这个点在三维空间中的位置。

2. 极坐标系极坐标系采用极径和极角来表示一个点的位置。

它由一个极点（原点）和一个固定方向（通常为X轴正方向）构成。

极径表示从极点到点的距离，而极角表示从固定方向到从极点连线的方向所需旋转的角度。

在极坐标系中，一个点的位置可以用(r, θ)表示，其中r为极径，θ为极角。

极径可以是正数也可以是零，而极角通常取自[-π，π]或[0，2π]的范围内。

极坐标系对于描述天文学、雷达测量和极地导航等领域非常有用。

需要注意的是，极坐标系和笛卡尔坐标系之间可以进行相互转换，通过对应关系可以在两个坐标系之间进行转换和计算。

3. 球坐标系球坐标系是一种用球面半径、极角和方位角来表示点位置的坐标系。

球坐标系由一个固定点（通常为原点）、一个球面和两个角度构成。

固定点表示球心，球面表示距离球心固定距离的点的集合。

在球坐标系中，一个点的位置可以用(r, θ, φ)表示，其中r为球面半径，即球心到点的距离；θ为极角，表示从正Z轴到点的方向与正Z轴之间的夹角；φ为方位角，表示从正X轴到点的投影与正X轴之间的夹角。

球坐标系在天文学、物理学、机器人学等领域得到了广泛应用。

类似于极坐标系，球坐标系也可以与笛卡尔坐标系相互转换。

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。

测绘技术中常见的地理坐标系统介绍地理坐标系统是测绘技术中非常重要的一部分。

它是一种将地球上的点映射到一个平面坐标系上的方法。

在测绘和地理信息系统领域，地理坐标系统被广泛应用于地图制作、空间分析和导航等方面。

本文将介绍几种常见的地理坐标系统。

一、经纬度坐标系统经纬度坐标系统是最常见的地理坐标系统之一。

它使用两个角度值表示地球上的点的位置，即纬度和经度。

纬度是指距离地球赤道的角度，以北纬和南纬来表示。

经度是指距离本初子午线（格林威治子午线）的角度，以东经和西经来表示。

经纬度坐标系统是国际通用的地理坐标系统，在全球范围内都能使用。

二、UTM坐标系统UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统是一种常用的平面坐标系统。

它将地球表面划分成60个纵向带和8个横向带，每个带的宽度为6度。

UTM坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与经纬度坐标系统相比，UTM坐标系统更适合局部区域的测量和制图。

因为UTM坐标系统采用了投影转换，可以提供更准确的距离和面积测量结果。

三、高斯-克吕格坐标系统高斯-克吕格坐标系统是一种常用的平面坐标系统，特别适用于大范围的测量和制图。

它将地球表面划分成若干个投影带，每个带都采用高斯投影。

高斯-克吕格坐标系统使用东北坐标来表示地球上的点的位置，与UTM坐标系统相似，但其投影方式略有不同。

高斯-克吕格坐标系统在国内地理测绘工程中广泛使用。

四、Web墨卡托投影Web墨卡托投影是一种常用的平面坐标系统，特别适用于Web地图应用。

Web墨卡托投影使用墨卡托投影的方式将地球表面划分为矩形网格，并将每个网格点映射为二维网格坐标。

Web墨卡托投影在地理信息系统和在线地图服务中得到广泛应用，能够提供快速的地图加载和高效的空间分析。

总结起来，地理坐标系统在测绘技术中具有重要的地位和意义。

无论是经纬度坐标系统、UTM坐标系统、高斯-克吕格坐标系统还是Web墨卡托投影，它们都为我们提供了不同的方式来表示地球上的点的位置。

作为测绘⼈，你必须知道的⼏⼤坐标系基础知识！国产免费专业地图查看下载、测量分析、模型加载的三维GIS软件，软件下载：http://suo.im/5xrlSt1.北京54坐标系中国成⽴以后，我国⼤地测量进⼊了全⾯发展时期，在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。

⾃北京54坐标系统建⽴以来，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很多缺点，为此，我国在1978年在西安召开了“全国天⽂⼤地⽹整体平差会议”，提出了建⽴属于我国⾃⼰的⼤地坐标系，即后来的1980西安坐标系。

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。

中华⼈民共和国⼤地原点，由主体建筑、中⼼标志、仪器台、投影台四部分组成。

我国⼤地原主体建筑主体为七层塔楼式圆顶建筑，⾼25.8⽶，半球形玻璃钢屋顶，可⾃动开启，以便天⽂观测。

中⼼标志是原点的核⼼部分，⽤玛瑙做成，半球顶部刻有“⼗”字线。

它被镶嵌在稳定埋⼊地下的花岗岩标⽯外露部分的中央，永久稳固保留，“⼗”字中⼼就是测量起算中⼼，坐标为东经108度55分，北纬34度32分，海拔417.20⽶。

仪器台建在中⼼标志上⽅，为空⼼圆柱形，⾼21.8⽶，顶部供安置测量仪器⽤。

四大常用坐标系及高程坐标系Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT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/；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1/298.3、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）定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向的协议子午面和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。

测绘技术中常见的坐标系统介绍在测绘领域中，坐标系统是一个非常关键的概念。

它的作用在于将地球上的点与数学上的坐标相对应，从而达到精确定位的目的。

在这篇文章中，我们将介绍一些常见的测绘坐标系统，以及它们的特点和应用。

1. WGS84（World Geodetic System 1984）WGS84是目前最常用的大地坐标系，被广泛应用于全球卫星导航系统（GNSS）定位和测绘工作中。

它以椭球体模型为基础，在全球范围内提供标准的经纬度坐标，适用于测量地球上各个点的位置。

WGS84的优势在于精度高且覆盖范围广，但受到地球形状和重力畸变的影响，在极地地区精度会有所下降。

2. UTM（Universal Transverse Mercator）UTM是全球通用的投影坐标系统，适用于局部地理区域的测量和绘制。

它将地球表面划分为若干个投影带，每个带都采用了横轴墨卡托投影，从而保证了在该投影带内的点的坐标精度。

UTM坐标以东西向的X坐标和南北向的Y坐标表示，单位为米。

UTM的优点在于能够提供良好的尺度和精度，适合于大规模的测绘工程。

3. 地方坐标系统地方坐标系统又称为本地坐标系统，主要用于小范围的地理测量和地方性的工程项目。

它基于特定的数学模型和局部控制点，将区域内的点与局部坐标相对应。

地方坐标系统在城市规划、建筑工程和地下管线布局中特别有用。

由于地方坐标系统的参考基准点是局部控制点，所以在不同地区之间无法直接进行坐标的转换。

4. 坐标系统转换在实际测绘工作中，经常需要将不同的坐标系统进行转换。

这样可以实现不同数据源之间的协调，并提高测绘成果的准确性和一致性。

常用的坐标系统转换方法包括参数法、大地转换法和仿射变换法。

通过这些方法，可以将不同的坐标系统之间的坐标进行精确定位。

总结：坐标系统在测绘技术中起到了至关重要的作用，它能够帮助我们在地球表面实现精确的定位。

在实际应用中，我们常见的测绘坐标系统包括WGS84、UTM和地方坐标系统。

测量常用的五种坐标系
1)像平面坐标系以像主点O为原点建立起来的右手直角坐标
系O-XY
2)像空间坐标系:以摄影中心S为坐标原点,平面坐标坐标
X,Y与像平面坐标系中X,Y轴平行,Z轴与摄影光束轴重合,建立的
空间右手直角坐标系S-xyz
3)像空间辅助坐标系:由于每张像片的像空间坐标系都不同,
所以需要建立一个统一的坐标系,用S-XYZ表示,坐标原点仍然取
摄影中心S,有下列三种情况:(1)取X,Y,Z平行于地面摄影测量坐标
系D-XYZ,这样同一像点a在像空间坐标系中坐标是X,Y,Z=-f,在
像空间辅助坐标系中坐标是X,Y,Z(2)以每条航带的第一张像片的像
空间坐标系作为像空间辅助坐标系(3)是以每个像片对的左像片摄影中心为坐标原点,摄影基线为X轴,以X轴和摄影光束形成的XZ平面,过原点作垂直于XZ平面(左核面)的Y轴构成右手直角坐标系.
4)地面测量坐标系:指高斯克吕6和3带投影下的平面直角坐标系和定义在某一高程基准面的高程,形成的空间左手直角坐标系
T-X t Y T Z T。

5)地面摄影测量坐标系:坐标原点在测区的某一地面点上,X
轴大致与航向一致的水平方向,Y轴垂直于X轴,Z轴沿铅垂方向,构成右手直角坐标系D-XYZ。

测绘过程中常用的坐标系和投影方式近年来，随着科技的不断发展，测绘技术也得以飞速发展。

在测绘过程中，坐标系和投影方式是两个非常重要的概念。

坐标系是指用于确定物体位置的一种数学模型，而投影方式则是指将三维地理空间投影到二维平面上的方法。

在本文中，我们将探讨测绘过程中常用的坐标系和投影方式。

一、坐标系在测绘学中，常用的坐标系主要有直角坐标系和球面坐标系两种。

1. 直角坐标系直角坐标系是指以三个相互垂直的坐标轴为基准的坐标系。

它是最常用的坐标系之一，适用于大部分的测绘工作。

直角坐标系可以将地球表面上的点的位置准确地表示出来，具有高精度和高度的可视化效果。

2. 球面坐标系球面坐标系是一种以球体表面上的点为基准的坐标系。

在进行大规模城市建设、地质勘测、海洋测绘等工作时，球面坐标系比直角坐标系更为实用。

球面坐标系可以更好地表示地球表面的复杂形状和曲面，因此在这些需要精确测绘的领域应用广泛。

二、投影方式投影方式是将三维地理空间投影到二维平面上的方式。

在测绘学中，常用的投影方式主要有等角投影、等积投影和等距投影。

1. 等角投影等角投影是指将地球表面上的点通过投影转换到二维平面上时，保持角度不变的一种投影方式。

这种投影方式能够准确地表示地球表面上的角度关系，适用于航空摄影、气象预报等领域。

2. 等积投影等积投影是指在投影转换过程中保持地球表面上面积比例不变的一种投影方式。

这种投影方式能够准确地表示地球表面上地物的相对大小，适用于土地规划、农业统计等领域。

3. 等距投影等距投影是指将地球表面上的点通过投影转换到二维平面上时，保持距离比例不变的一种投影方式。

这种投影方式能够准确地表示地球表面上点之间的距离关系，适用于交通规划、道路建设等领域。

三、总结在测绘过程中，坐标系和投影方式是两个不可或缺的概念。

直角坐标系和球面坐标系是常用的坐标系，分别适用于不同的测绘需求。

等角投影、等积投影和等距投影则是常用的投影方式，分别适用于不同的测绘需求。

测绘技术中常见的坐标系介绍导语：在测绘技术中，坐标系是一个非常重要的概念，它能够准确描述和定位地理信息。

本文将介绍测绘技术中常见的坐标系，包括地理坐标系、平面坐标系和投影坐标系，并讨论它们的应用和特点。

一、地理坐标系地理坐标系是用来表示地球上某一点位置的坐标系。

它的基本单位是度，可以精确到小数点后的位置。

地理坐标系一般使用经度和纬度来表示地球上的点，经度表示东西方向上的位置，纬度表示南北方向上的位置。

地理坐标系的一个重要特点是它能够保持地球表面真实的地理形状和地理距离。

这是因为地理坐标系是基于地球表面的椭球体模型来定义的，所以在测量和计算时能够考虑地球的曲率和形变。

地理坐标系在地理信息系统（GIS）中得到广泛应用。

通过使用地理坐标系，我们可以准确地描述和分析地球上的各种地理信息，如地图、空间数据和遥感图像。

二、平面坐标系在实际的测绘和地图制作中，为了方便表示和计算，通常会将地理坐标系投影到一个平面上，形成平面坐标系。

平面坐标系可以将地球上的三维点投影到一个二维坐标系中，使其落在平面上。

常见的平面坐标系有UTM坐标系、高斯-克吕格坐标系等。

这些平面坐标系使用不同的投影方法来将地理坐标转换为平面坐标。

平面坐标系的一个重要特点是它可以忽略地球的曲率和形变，从而简化测量和计算。

但是由于投影过程中会引入一定的误差，所以在大范围地图制作中需要考虑投影误差的修正。

三、投影坐标系投影坐标系是基于平面坐标系的一种特殊表示方法。

它使用一组坐标轴来表示地图上的点，并通过投影方法将地图上的点与地理坐标进行对应。

投影坐标系通常使用笛卡尔坐标系的形式，以米或英尺为单位。

它在地图制作和测绘工程中广泛应用，能够准确表示和测量实际地图上的位置和距离。

不同的地区和国家使用不同的投影坐标系，如横轴墨卡托投影、兰伯特投影等。

这些投影坐标系在保证地图形状的同时，还能控制地图上的形变和比例尺。

投影坐标系在工程测绘、地图制作、导航和地图分析中都有重要应用。

测量坐标系的种类1.直角坐标系（笛卡尔坐标系）：直角坐标系是最常见的坐标系类型之一、它使用三个垂直的坐标轴，通常表示为X、Y和Z轴。

这种坐标系适用于描述三维空间中的绝对位置，例如地理位置、建筑物坐标等。

2.极坐标系：极坐标系以一个定点作为原点，以连续的旋转轴表示距离（r）和角度（θ）。

这种坐标系适用于圆、柱体或球形物体的测量，它们用极径和角度来描述位置，例如天文学中的天体测量。

3.球坐标系：球坐标系也是一种用于描述三维空间中物体位置的坐标系。

它使用一个原点作为中心以及距离（r）、极角（θ）和方位角（φ）来定义位置。

这种坐标系常用于天体测量、机器人定位等领域。

4.地理坐标系：地理坐标系使用经度和纬度来确定位置，适用于地理学、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等应用。

经度表示东西方向，纬度表示南北方向，因此地理坐标系可用于描述任意地球表面上的位置。

5.本地坐标系：本地坐标系是相对于一些基准点或者参考物体而言的坐标系，适用于工程测量、建筑设计等领域。

它可以是平面坐标系或立体坐标系，常用于描述建筑物、工业设施的位置和方向。

6.构造坐标系：构造坐标系同样是相对于参考物体的坐标系。

它使用东、北、高（E、N、U）作为坐标轴，适用于地质测量、土木工程等领域。

构造坐标系能够描述相对位移和形变等变量。

7.图像坐标系：图像坐标系用于计算机视觉和图像处理领域，用于描述图像中像素的位置。

它通常以图像的左上角作为原点，使用水平和垂直坐标轴来表示像素位置。

除了上述常见的坐标系，还有一些特殊的坐标系形式，如椭球坐标系、柱坐标系、二维坐标系等，它们在特定领域具有特定的应用。

总结起来，测量坐标系的种类很多，每种坐标系都适用于特定的应用领域。

正确选择合适的坐标系对于进行准确的测量和定位是至关重要的。

科学家、测量工程师和研究人员需要根据实际需求选择合适的坐标系，并进行相应的计算和转换，以确保测量结果的精度和可靠性。

测绘技术中常见的坐标系与投影系统解析一、引言在测绘技术中，坐标系和投影系统是非常重要的概念和工具。

它们为地理信息的采集、储存和分析提供了基础。

本文将解析测绘技术中常见的坐标系和投影系统，探讨其原理、应用和特点。

二、坐标系坐标系是用来描述一个物体或者地理数据在地球表面上位置的一种系统。

常见的坐标系有经纬度坐标系、平面直角坐标系和高程坐标系。

1. 经纬度坐标系经纬度是地球上任意位置的地理坐标。

经度表示东西方向的位置，纬度表示南北方向的位置。

经纬度坐标系是基于地球的自转和赤道的划分，它可以描述全球范围内的位置。

经纬度坐标系在地图制作和导航定位中广泛使用。

2. 平面直角坐标系平面直角坐标系也称为笛卡尔坐标系，它是以某一地点为原点，选取两条相互垂直的轴线作为坐标轴的直角坐标系。

平面直角坐标系适用于局部区域的测绘和工程测量，比如城市的地图制作和房屋建设等。

3. 高程坐标系高程坐标系用于描述地球表面上的高度信息。

它通常与平面直角坐标系结合使用，构成三维的空间坐标系。

高程坐标系在建筑工程、地质勘探和地形分析等领域有广泛的应用。

三、投影系统投影系统是将地球的曲面投影到平面上的数学模型。

因为地球是一个球体，而平面是一个二维的表面，所以需要一种方法将球面上的地理信息转换到平面上，以便于测绘和分析。

1. 地理坐标投影地理坐标投影是将地理坐标系统按照一定的数学关系投影到平面上的投影方法。

常见的地理坐标投影有等经纬度投影、等距离投影和等面积投影等。

地理坐标投影适用于大范围的地理信息分析，如区域规划、气候分析和资源调查等。

2. 内容相关性现实世界中的任何事物都是相互联系的，坐标系和投影系统也不例外。

坐标系和投影系统的选择需要根据具体应用环境和需求来确定。

在地球表面的广阔区域内进行测绘和分析时，应使用地理坐标系和相应的地理坐标投影。

而在局部区域内进行工程测量和建设时，应选择平面直角坐标系和适当的投影系统。

四、坐标系和投影系统的误差和应用坐标系和投影系统在实际应用中存在一定的误差。

测量常用的坐标系统有在实际测量和定位中，坐标系统是非常重要的工具。

它定义了一个点的位置，并提供了准确的参考框架，以便我们能够进行测量、导航和定位等方面的工作。

在工程、地理、建筑等领域中，常用的坐标系统有以下几种。

1.直角坐标系（Cartesian Coordinate System）直角坐标系是最常见的坐标系统之一，也是最简单的一种。

在直角坐标系中，一个点的位置由其相对于两个垂直轴线的距离来确定。

其中，水平轴线被称为x轴，竖直轴线被称为y轴。

通过将一个点的x和y坐标相结合，我们可以准确地表示该点的位置。

直角坐标系在二维平面中非常常见，通过引入一个额外的轴线z，我们可以将其扩展为三维坐标系。

在三维坐标系中，每个点由其x、y和z坐标确定，可以用于描述物体的立体空间位置。

2.极坐标系（Polar Coordinate System）极坐标系是一种描述二维空间中点位置的坐标系统。

与直角坐标系不同的是，极坐标系使用了极径（r）和极角（θ）两个参数来表示点的位置。

极径表示点与原点的距离，而极角表示点与参考轴的夹角。

极坐标系适用于描述基于圆形和极坐标方程的曲线、循环和周期性运动。

它在极坐标转换、雷达、天文测量等领域中有广泛的应用。

3.大地坐标系（Geographic Coordinate System）大地坐标系是用于地理位置描述的重要坐标系统。

它是基于地球表面形状和尺寸的三维坐标系。

大地坐标系使用经度（Longitude）和纬度（Latitude）来定义一个点的位置。

经度是基于地球赤道的东西方向上的角度测量，从本初子午线开始，向东为正，向西为负。

纬度则是基于地球赤道的南北方向上的角度测量，从赤道开始，向北为正，向南为负。

大地坐标系在地图制作、导航、GPS定位等方面都得到了广泛应用，能够精确地定位地球上任何一个点。

4.局部坐标系（Local Coordinate System）局部坐标系是基于一个固定点（通常是某个特定的参考点）建立的坐标系统。

测量中常用的坐标系在测量领域中，坐标系是非常重要的概念。

坐标系有助于描述和测量物体或位置在空间中的相对位置和方向关系。

在测量中常用的坐标系主要有直角坐标系、极坐标系和地理坐标系。

直角坐标系直角坐标系是最常见的坐标系之一，也称为笛卡尔坐标系。

它由两条垂直于彼此的直线（通常为x轴和y轴）组成，这两条直线的交点作为坐标原点。

直角坐标系常用于测量平面上的位置。

在直角坐标系中，每个点可以用一对有序实数(x,y)来表示，其中x表示点到y轴的有向距离，y表示点到x轴的有向距离。

例如，点A在直角坐标系中的坐标为(3,4)，表示点A在x轴上的距离为3，而在y轴上的距离为4。

直角坐标系的优点是易于使用和计算，而且可以方便地进行几何运算和数据处理。

因此，直角坐标系被广泛应用于测量、工程学和其他科学领域中。

极坐标系极坐标系是另一种常用的坐标系，它与直角坐标系有所不同。

极坐标系是通过点到原点的距离和点与正向x轴的角度来描述点的位置。

在极坐标系中，坐标由一个有序实数对(r,θ)表示，其中r表示点到原点的距离，θ表示点与正向x轴的夹角。

与直角坐标系相比，极坐标系更适用于描述圆形、旋转和对称的物体。

极坐标系在测量中的应用广泛，特别适用于天文学、物理学和工程领域中的极坐标测量。

地理坐标系地理坐标系是一种用于描述地球表面上位置的坐标系。

地理坐标系是基于经度和纬度的，它可以提供地球上任何一个点的准确位置。

地理坐标系的经度以子午线为基准，纬度以赤道为基准。

经度是从本初子午线（通常是格林威治子午线）起算的角度，表示东西方向；纬度是从赤道起算的角度，表示南北方向。

地理坐标系在地理信息系统（GIS）和导航系统中广泛使用，如谷歌地图和GPS。

地理坐标系的应用使得人们可以准确地定位地球上的任何一个点，方便了地理和测量工作。

小结测量中使用的坐标系包括直角坐标系、极坐标系和地理坐标系。

直角坐标系适用于测量平面上的位置，极坐标系适用于描述圆形和旋转对称物体的位置，地理坐标系可用于描述地球上点的位置。

测量人员必收藏的知识点：常用坐标系统知识点汇总2022-10-31 17:10·大水牛测绘1、椭球体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。

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。

基准面是在椭球体基础上建立的，椭球体可以对应多个基准面，而基准面只能对应一个椭球体。

椭球体的几何定义：O是椭球中心，NS为旋转轴，a为长半轴，b为短半轴。

子午圈：包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。

纬圈：垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，也叫平行圈。

赤道：通过椭球中心的平行圈。

基本几何参数：椭圆的扁率椭圆的第一偏心率椭圆的第二偏心率其中a、b称为长度元素；扁率α反映了椭球体的扁平程度。

偏心率e和e’是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比，它们也反映椭球体的扁平程度，偏心率愈大，椭球愈扁。

套用不同的椭球体，同一个地点会测量到不同的经纬度，下面是几种常见的椭球体及参数列表：2、坐标系统之间的转换坐标系分类不同参心坐标系之间的转换、不同地心坐标系之间的转换；参心坐标系与地心坐标系之间的转换；相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换；大地坐标与高斯平面坐标之间的转换；在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O-XYZ和o-xyz，如果两个坐标系的原点相同，通过三次旋转，就可以两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数。

对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算、高斯投影反算，通过使用中央子午线经度、不同的参考椭球、不同投影面的选择来实现坐标的转换。

3、三参数、四参数、七参数（1）七参数：平移变量（Dx、Dy、Dz）、旋转变量（Rx、Ry、Rz）、尺度缩放（K）；三参数：平移变量（Dx、Dy、Dz）、旋转变量= 0、尺度缩放=1；三参数就是七参数的特例；参数和七参数都是两个空间坐标系之间转换-椭球转换（不同椭球体）。

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。

了解测绘技术的核心测量测绘知识点测绘技术是一门应用科学，通过对地球上各种地理信息的测量、记录、处理和展示，帮助人们更好地认识和利用地球。

它在城市规划、土地管理、环境保护、资源开发等领域起着至关重要的作用。

了解测绘技术的核心测量测绘知识点，可以更好地理解并运用这门技术。

1. 地理坐标系地理坐标系是测量测绘中的基础，是用来描述地球上任何一个点的位置的数学模型。

常见的地理坐标系有经纬度坐标系和投影坐标系两种。

经纬度坐标系可以通过经度和纬度来确定一个点的位置，投影坐标系则是通过将地球表面投影到二维平面上，以x、y坐标来标识一个点的位置。

2. 地形测量地形测量是测绘技术中的重要环节，它是对地表地形进行测量、记录和分析的过程。

地形测量的方法有很多，常见的有平面测量、高程测量和三角测量等。

平面测量主要是测量地面上的平面位置，高程测量则是测量地表的垂直高度，而三角测量则是通过测量角度和距离来确定地点的位置。

3. 测量仪器测绘技术的发展离不开测量仪器的进步。

现代测绘仪器的种类很多，常见的有全站仪、GNSS、激光测距仪等。

全站仪可以同时测量出地面的平面位置、高程和水平角度，GNSS则通过卫星定位系统来测量出点的位置和高程，而激光测距仪则是利用激光束测量出物体到仪器的距离。

4. 数据处理在测绘技术中，数据处理是不可或缺的一步。

通过对测量得到的数据进行处理和分析，可以得到更加准确和完整的地理信息。

数据处理的方法有很多，常见的有数据平差、数据精度评定和数据融合等。

数据平差是通过对多次测量数据进行加权平均来纠正误差，数据精度评定则是对测量结果的准确性进行评估，数据融合则是将不同来源的数据进行整合和处理，得到更加完整的地理信息。

5. 地图制图地图制图是测绘技术的最终产品，也是将测量得到的地理信息以图形方式展示给人们的过程。

地图制图需要考虑地理坐标系的选择、图层的设计和符号的应用等因素。

同时，地图制图还要符合一定的制图规范和标准，以保证地图的准确性和可读性。

测量中常用的坐标系一、坐标系类型1、大地坐标系定义：大地测量中以参考椭球面（不准确）为基准面建立起来的坐标系。

一定的参考椭球和一定的大地原点上的大地起算数据，确定了一定的坐标系。

通常用参考椭球参数和大地原点上的起算数据作为一个参心大地坐标系建成的标志。

大地坐标（地理坐标）：将某点投影到椭球面上的位置用大地经度L和大地纬度B表示，（ B ， L）统称为大地坐标。

大地高H：某点沿投影方向到基准面（参考椭球面）的距离。

在大地坐标系中，某点的位置用（B ， L，H）来表示。

2、空间直角坐标系定义：以椭球体中心为原点，起始子午面与赤道面交线为X 轴，在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴。

在空间直角坐标系中，某点的位置用（X，Y，Z）来表示。

3、平面直角坐标系在小区域进行测量工作若采用大地坐标来表示地面点位置是不方便的，通常采用平面直角坐标系。

测量工作以x轴为纵轴，以y轴为横轴投影坐标：为了建立各种比例尺地形图的控制及工程测量控制，一般应将椭球面上各点的大地坐标按照一定的规律投影到平面上，并以相应的平面直角坐标表示。

4、地方独立坐标系基于限制变形、方便、实用和科学的目的，在许多城市和工程测量中，常常会建立适合本地区的地方独立坐标系，建立地方独立坐标系，实际上就是通过一些参数来确定地方参考椭球与投影面。

二、国家大地坐标系1.1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。

参考椭球：克拉索夫斯基椭球。

平差方法：分区分期局部平差。

存在问题：（1）椭球参数有较大误差。

（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倾斜。

（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。

（4）定向不明确。

2.1980年国家大地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。

参考椭球：1975年国际椭球。

平差方法：天文大地网整体平差。

特点：（1）采用1975年国际椭球。

（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。