大地测量中常用的坐标系

大地测量坐标系有哪几种大地测量是地球测量科学的一个重要分支，用于测量地球表面的各种物理量以及地球内部的结构。

在大地测量中，坐标系是一种基本工具，用于描述地球表面上特定位置的几何位置信息。

大地测量坐标系可以根据不同的原点、基准面和轴线方向进行分类，常见的包括以下几种：1. 地理坐标系地理坐标系是最常见和使用最广泛的坐标系之一。

地理坐标系使用经纬度来确定地球上任意点的位置。

经度表示东西方向上的位置，以本初子午线为基准，范围从0°至180°以东或以西测量。

纬度表示南北方向上的位置，以赤道为基准，范围从0°至90°以北或以南测量。

地理坐标系是基于地球形状和自转定义的，可以用来定位全球范围内的地理位置。

2. 平面直角坐标系平面直角坐标系是一种以直角坐标系描述地球表面位置的投影坐标系。

它将地球表面视为一个平面，通过将球面上的点投影到平面上来表示位置。

平面直角坐标系使用直角坐标系的x、y坐标来表示位置，通常在地理测量和工程测量中使用。

该坐标系有许多具体的投影方法，如UTM（通用横轴墨卡托投影）、高斯-克吕格投影等，每种投影都符合特定的测量目的和地理区域。

3. 大地坐标系大地坐标系是一种基于椭球体模型的坐标系，用来更精确地描述地球表面的几何位置。

大地坐标系使用经度、纬度和高程三个参数来表示位置。

经纬度与地理坐标系相同，高程表示点相对于参考椭球体表面的高度差。

大地坐标系通过采用具体的椭球体模型，可以在不同地区提供更高的测量精度和一致性。

常见的大地坐标系包括WGS84（世界大地坐标系）和国家大地坐标系等。

4. 本地坐标系本地坐标系是一种基于局部地区特定基准点和轴线方向定义的坐标系。

本地坐标系通常用于狭小地区的工程测量，如建筑施工和道路规划。

在本地坐标系中，参考点被确定为坐标原点，轴线被定义为参考方向。

本地坐标系的优点是能够提供更准确、更具体的位置描述，但局限于特定地区，无法进行区域范围的位置比较。

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。

大地测量坐标系有哪些大地测量是测量地球表面的形状、尺寸和重力场的科学与技术领域。

而在大地测量中，坐标系统起到了至关重要的作用。

大地测量坐标系统根据测量目的和测图需求的不同，提供了几种不同的坐标系统。

在本文中，我们将介绍常见的大地测量坐标系统。

地理坐标系 (Geographic Coordinate System, GCS)地理坐标系使用经度和纬度来表示地球上任意点的位置，是最常见的坐标系统之一。

经度是指一个点相对于本初子午线的东西位置，以度数表示；纬度是指一个点相对于地球赤道的南北位置，同样以度数表示。

这个坐标系统是在球面或椭球面上建立的，通常用于大范围地图制作、导航和位置定位。

在地理坐标系中，经度和纬度被定义为连续变量，取值范围为经度(-180°到180°)和纬度(-90°到90°)。

例如，北京的地理坐标为39.9042°N纬，116.4074°E 经。

平面直角坐标系 (Plane Rectangular Coordinate System, PRCS)平面直角坐标系是一种基于二维笛卡尔坐标系的投影方法。

通常被用于较小区域的精确测量和制图。

平面直角坐标系的原点和坐标轴取决于使用的映射投影。

最常见的平面直角坐标系之一是国家大地坐标系 (National Geodetic Coordinate System, NGCS)，用于大多数国家的地图制作和测量工作。

在国家大地坐标系中，点的位置由两个值确定，通常分别称为东坐标和北坐标，以米为单位。

它们与某个选定的基准点的位置相关联。

工程坐标系 (Engineering Coordinate System, ECS)工程坐标系是一种用于工程测量、设计和建设的坐标系统。

与平面直角坐标系类似，工程坐标系是二维笛卡尔坐标系的一种投影表示方法，其原点和坐标轴可以根据需要设定。

工程坐标系常用于道路、桥梁、建筑物等各种工程项目的定位和测量。

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。

一、常用坐标系1、北京坐标系北京54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、2000国家大地坐标系的定义国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。

2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。

大地测量学常用的坐标系引言大地测量学是研究地球形状、大小、重力场及其变化的科学，广泛应用于工程测量、地图制图、导航定位等领域。

在进行测量和定位时，需要采用合适的坐标系来描述地球表面的点和其相对位置关系。

本文将介绍大地测量学中常用的坐标系。

地心坐标系（Geocentric Coordinate System）地心坐标系是以地球质心为原点建立的坐标系，常用来描述地球内部重力场的分布以及地球形状的变化。

地心坐标系的三个坐标轴分别指向地球的北极、本初子午线和赤道平面，称为北极轴、子午轴和赤道轴。

地心坐标系的优点是在研究全球性的问题时非常有用，可以精确描述地球形状和大小的变化。

大地坐标系（Geodetic Coordinate System）大地坐标系是基于地球表面形状和地球椭球体模型建立的坐标系。

在大地坐标系中，使用经度（longitude）和纬度（latitude）来确定地球表面上点的位置。

经度是指从本初子午线开始，沿赤道向东或向西测量的角度，纬度是指从赤道开始，沿黄道向北或向南测量的角度。

大地坐标系常用于地图制图和导航定位等应用中。

投影坐标系（Projected Coordinate System）投影坐标系是为了适应地球表面的非平面特性而引入的。

在投影坐标系中，地球表面上的经纬度坐标被投影到一个平面上，从而实现对地图的制作和使用。

不同的投影方式会导致不同的形变问题，如面积变形、角度变形和长度变形等。

常见的投影坐标系有墨卡托投影、麦卡托投影、兰伯特投影等。

本地坐标系（Local Coordinate System）本地坐标系是根据地球表面的局部特征建立的坐标系，主要用于工程测量和定位。

在本地坐标系中，原点和坐标轴的选择由具体的测量任务和地理特征决定。

本地坐标系可以使用笛卡尔坐标系或极坐标系来表示。

与其他坐标系相比，本地坐标系的优势在于简化了测量计算和数据处理的过程。

结论在大地测量学中，常用的坐标系包括地心坐标系、大地坐标系、投影坐标系和本地坐标系。

中国使用的测量坐标系
我国使用的测量坐标系有以下四种：
1、北京54坐标系
2、西安80坐标系：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。

3、2000国家大地坐标系：简称为CGCS2000，英文全称为China Geodetic Coordinate System 2000。

Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向（BIH国际时间局），X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。

该坐标系的大地坐标和美国WGS84坐标系的大地坐标基本一致，可直接采用，只是平面坐标需要用系数调整。

4、1985国家高程标准：我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫"1956年黄海高程系统"，为中国第一个国家高程系统。

黄海高程是1956年9月4日，国务院批准试行《中华人民共和国大地测量法式(草案)》，首次建立国家高程基准，称“1956年黄海高程系”，简称“黄海基面”。

系以青岛验潮站1950—1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。

原点设在青岛市观象山。

该原点以“1956年黄海高程系”计算的高程为72．289米。

后经复查，发现该高程系验潮资料过短，准确性较差，改用青岛验潮站1950-1979年的观测资料重新推算，并命名为“1985国家高程基准”。

国家水准点设于青岛市观象山，其高程为72.260米，作为我国高程测量的依据。

它的高程是以“1985国家高程基准”所定的平均海水面为零点测算而得，“1956年黄海高程系”已废止。

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。

大地测量坐标系统有哪几种在地球表面进行测量和定位时，人们需要使用不同的坐标系统来描述地理位置。

大地测量坐标系统是一种标定和测量地球表面点位置的方法，它可以帮助我们准确地描述地球上的点的位置和空间关系。

下面将介绍几种常见的大地测量坐标系统。

地球经纬度坐标系统地球经纬度坐标系统是最常见的一种大地测量坐标系统。

它基于地球的自转和自转轴，以经度和纬度来表示地球上的点位置。

经度是从本初子午线开始，向东西方向测量的角度，取值范围是-180°至+180°。

纬度是从赤道开始，向南北方向测量的角度，取值范围是-90°至+90°。

地球经纬度坐标系统可以用来定位地球上的任意一点。

平面直角坐标系统平面直角坐标系统是另一种常见的大地测量坐标系统。

它是一种将地球表面看作一个平面的近似方式。

在平面直角坐标系统中，地球表面被划分为若干个平面坐标系，每个平面坐标系都有一个局部原点和一个单位长度。

这些平面坐标系可以根据需要进行划分和调整。

平面直角坐标系统适用于需要精确计算地表点相对位置的工程和测量任务。

地心坐标系统地心坐标系统是一种以地球的质心为原点建立的三维直角坐标系统。

它使用X、Y和Z三个坐标轴来表示地球上的点的位置。

X轴通过本初子午线，指向北极点。

Y轴通过90°东经和赤道平面的交点。

Z轴与地球自转轴平行，指向地球上的北半球。

地心坐标系统在大地测量、地理信息系统和卫星导航等领域得到广泛应用。

地心大地坐标系统地心大地坐标系统是一种基于地心坐标系统的二维投影坐标系统。

它采用大地椭球面来近似地球的形状，并使用大地纬度和经度来确定地球上的点位置。

地心大地坐标系统是为了与地球实际形状更好地匹配而设计的，在测量和地图制作等领域具有广泛应用。

区域高程坐标系统区域高程坐标系统是专用于描述地球表面高程变化的坐标系统。

它使用一个参考点的高程作为基准，通过对地球表面进行高程调整来描述其他点的高程。

区域高程坐标系统通常与地理信息系统和水文学相关的应用紧密结合，用于分析地形特征、水文过程和气候变化等。