坐标系转换方法(WGS84-BJ54)
GPS卫星星历是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）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80-120米），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80-120米提高到5-10米。
要完成84坐标到54坐标的转换，需要在GPS中进行一些参数设定，具体就是要在主菜单页面选择“设置”然后选择“单位”，对“单位”设置页面中对“位置显示格式”和“地图基准”两项进行设定。
1。 位置显示格式的设定
位置显示格式设定为“User UTM Grid”，其中“中央经线”为用户所在地的中央子午线的经度，各地的“中央经线”不同。 “投影比例”、“东西偏差、“南北偏差”各地相同，具体数值为“投影比例”应输入“1.0000000”；“东西偏差”输入“500000.0”；“南北偏差”输入“0.0”。
中央经线的计算方法是：将当地经度的整数部分处以6，再取商的整数部分加上1，再将所得结果乘以6后减去3，就可以得到中央经线值。注意中国地区的中央经线都应把开头字母改为“E”，系统默认的是“W”。具体方法是在输入中央经线时，将光标移动到“W”上，再用鼠标选择键盘上的“↑”或者“↓”即可。
具体操作如下：
1）按翻页键到“主菜单”画面，将光标移至“设置”处。
2）向下按鼠标键，进入“单位”画面，将光标移至“位置显示格式”下
3）向下按鼠标键，上、下移动光标，直到User UTM Grid出现。垂直按鼠标键选中，进入“用户坐标”画面。
4）向下按鼠标键，光标会落在一连串数字的最左端（图2-9-6）。并出现数字键盘，找到所需要修改数字的位置后。
5）上、下移动光标选择（0，1，2，3…9，－）中你需要的数字或字符。输入完“中央经线值”
第 1 页 共 6 页 坐 标 系 介 绍 WGS-84坐标： WGS-84世界大地坐标系 WGS-84世界大地坐标系是一种协议地球坐标系，其原点位于地球质量的中心，Z轴平行于国际时间局BIH 1984.0时元定义的协议地球极轴（GTP）方向，X轴指向国际时间局BIH 1984.0时元定义的零子午面和国际时间局BIH 1984.0时元定义的协议地球赤道的交点，Y轴指向国际时间局BIH 1984.0时元定义的协议地球东向而垂直于X轴方向，构成了地心地固正交坐标系。WGS-84坐标系所采用的椭球体，称为WGS-84椭球体。
第 2 页 共 6 页 椭球的主要参数为： 长半轴a=6378137±2m 地球引力常数（含大气层）GM=3986005×108 m3/s2±0.6×108 m3/s2 地球自转角速度ω=7292115×10-11±0.1500×10-11 rad/s 正常化二阶带谐系数 利用以上4个基本常数可计算出其他椭球参数： 第一偏心率e2=0.00669437999013 第二偏心率（e´）2=0.006739496742277 扁率α=1/298.257223563 对于地面上一点P的位置，可以用直角坐标（x，y，z）来表示，也可以用（B，L，H）来表示，B、L分别表示纬度、经度，H表示大地高——从椭球面到P点的法线方向距离，N表示该点的卯酉圈半径。WGS-84世界大地坐标系与直角坐标系之间存在如下关系：
第 3 页 共 6 页 式中：NP为该点的卯酉圈曲率半径； e为第一偏心率。 北54坐标： 1954年国家大地坐标系 50年代初，在当时历史条件下，我国采用克拉索夫斯基椭球元素（a=6378245m，α=1/298.3）并与前苏联1942年普尔科沃坐标系进行联测，通过计算建立自己的大地坐标系，定名1954年北京坐标系，它又不完全是前苏联的坐标系。 我国按1954年北京坐标系进行了大量测绘工作，在该坐标系上实施天文大地网局部平差，通过高斯—克吕格投影得到点的平面坐标，测制了各种比例尺的地形图，这些图将在今后相当长时期内继续使用。 西安80坐标： 1980年国家大地坐标系 为了进行全国天文大地网整体平差，采用新的椭球元素并进行了定位和定向，建立了1980年国家大地坐标系，它比54年北京坐标系更适合我国的具体情况，大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，椭球的主要参数是： a=6378140±5m，
各种坐标的定义
2008-07-14 15:15
一：空间直角坐标系
空间直角坐标系的坐标原点位于参考椭球的中心，Z轴指向参考椭球的北极，X轴指向起始子午面与赤道的交点，
Y轴位于赤道面上切按右手系于X轴呈90度夹角，某点中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。
空间直角坐标系可用如下图所示：
二：大地坐标系：
大地坐标系是采用大地纬度、经度和大地高程来描述空间位置的。纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角；经度是空间的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角；大地高师空间的点沿着参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。
附：经度和纬度的详细概念，呵呵。
经度和纬度都是一种角度。经度是个面面角，是两个经线平面的夹角。因所有经线都是一样长，为了度量经度选取一个起点面，经1884年国际会议协商，决定以通过英国伦敦近郊、泰晤士河南岸的格林尼治皇家天文台（旧址）的一台主要子午仪十字丝的那条经线为起始经线，称为本初子午线。本初子午线平面是起点面，终点面是本地经线平面。某一点的经度，就是该点所在的经线平面与本初子午线平面间的夹角。在赤道上度量，自本初子午线平面作为起点面，分别往东往西度量，往东量值称为东经度，往西量值称为西经度。由此可见，一地的经度是该地对于本初子午线的方向和角距离。本初子午线是0°经度，东经度的最大值为180°，西经度的最大值为180°，东、西经180°经线是同一根经线，因此不分东经或西经，而统称180°经线。
纬度是个线面角。起点面是赤道平面，线是本地的地面法线。所谓法线，即垂直于参考扁球体表面的线。某地的纬度就是该地的法线与赤道平面之间的夹角。纬度在本地经线上
三：平面坐标系（这里主要将gis中高斯－克吕格尔平面直角坐标系，不是数学里面的平面坐标系）
高斯－克吕格尔平面直角坐标系 Gauss-Krüger plane rectangular
对于坐标系之间的转换，目前我们国家有以下几种：
1、大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；
2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；
3、任意两空间坐标系的转换。
坐标转换就是转换参数。
常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。
以下对上述三种情况作转换基本原理描述如下：
1、大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）
常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。
椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。
一般的工程中3度带应用较为广泛。
对于中央子午线的确定的一般方法是:平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，
即可得到对应的中央子午线的经度。如x=3888888m，y=388888666m，
则中央子午线的经度=38*3=114度。
另外一些工程采用自身特殊的分带标准，则对应的参数确定不在上述之列。
确定参数之后，可以用软件进行转换，以下提供坐标转换的程序下载。
2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。
其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。详细方法见第三类。
3、任意两空间坐标系的转换
