测量坐标系的种类

笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系都有啥区别什么是坐标系坐标系，是理科常用辅助方法。

为了说明质点的位置、运动的快慢、方向等，必须选取其坐标系。

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。

坐标系有几种形式在数学中，坐标系的种类很多，常用的坐标系有以下几种，一是平面直角坐标系（笛卡尔坐标系），二则是平面极坐标系，三是柱坐标系，四是球坐标系坐标系的种类很多。

物理学中常用的坐标系，为直角坐标系，或称为正交坐标系。

为什么会有这么多种坐标系，难度不能统一用1种为什么我们需要多个坐标系统呢？任何一个坐标系统都是无限的，包括了空间中的所有点。

所以，我们用任意一个坐标系统，然后规定它是“世界空间”，然后所有的点位置都可以用这个坐标系统来描述了。

难道就不能更简单点了么？实践证明的答案是不能。

很多人发现在不同的场景下使用不同的坐标系统更方便。

使用多个坐标系统的原因是，在一个特定的场景上下文中，可以拥有一份确定的信息。

也许整个世界上的所有点都可以在一个坐标系里表示，然而，对于一个确定的顶点a，我们可能不知道它在世界坐标中的位置，但是我们可能可以明确它在相对于某些坐标系统中的位置。

比如，有两个相邻的城市A，B。

A城市聪明的居民们在代价公认的一个城市的中心建立了坐标原点，然后用罗盘所指的方向来作为坐标轴，而B城市的居民可能在他们的城市中一个任意的位置建立了坐标原点，然后然坐标轴的方向在一个任意的方向，两座城市的居民都觉得他们各自的坐标系统十分便利。

然而，这时候有一名工程师被分配了一个任务，要求他在两个城市之间建立第一条公路，而且需要一个地图来清楚地看两个城市以及城市间的所有细节。

因此引入了更为便利的第三坐标系，这个坐标系对于两座城市的居民没有任何影响。

两座城市中各自的坐标点都需要从本地坐标转换成新的坐标系的坐标来绘制新地图。

几种坐标系有什么区别笛卡尔坐标系：平面直角坐标系笛卡尔坐标系就是直角坐标系和斜角坐标系的统称。

测绘专业名词解释1、地图比例尺：地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比。

2、等高距：地形图上相邻等髙线的高程之差。

3、半面控制点：已测得平面坐标值的控制点。

4、高程控制点：已测得高程值的控制点。

5、地形测量：根据规范和图示，将地貌、地物及其他地理要素测量并记录在某种载体上的过程。

6、工程测量：工程建设和口然资源开发各阶段进行的控制测量、地形测绘、施工放样、变形监测等测量工作。

7、水平角：一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上的夹角。

8、控制测量：为建立测量控制网而进行的测量工作，作为地形测量和工程测量的依据，以保证必须的精度，包括半面控制测量、高程控制测屋和三维控制测量。

9、大地水准面：特定、恒定重力位的平均海水面。

10、测绘科学：研究地理信息的获取、处理、描述和应用的学科，其内容包括研究测定、描述地球的形状，大小、重力场、地表形态以及它们的各种变化，确定口然和人造物体、人工设施的空间位置及属性，制成各种地图和建立有关信息系统。

11、地方坐标系：局部地区建立平面控制网时，根据需要投影到任意选点面上或采用地方子午线的一种直角坐标系。

12、独立坐标系：任意选定原点和坐标轴的直角坐标系。

13、随机误差（偶然误差）：同样测量条件下的测量值序列中，测量值大小、方向不定，表面没有规律性，实际服从一定统计规律的测量误差。

14、系统误差：同样条件下的测量值序列中，各测量值的测量误差的数值，符合保持不变或按某确定规律变化的测量误差。

15、测量数据质量控制：采用技术措施和管理措施，使测量数据在釆集、存储、传输中满足相关质量要求的工艺过程。

16、电子地图：是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。

17、数字地球：数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础, 以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具來支持和改善人类活动和生活质量。

测量学测量学:是研究地球的形状和大小以及测定地面点的位置和高程，将地球表面的地形及其他信息测绘成图的学科。

测量学的分支科学1、普通测量学2、大地测量学3、摄影测量学4、工程测量学5、海洋测量学测量学的任务1.测图2、测设3、监测水准面：处于自由静止状态的水面。

大地水准面：平均海水面向陆地延伸所形成的闭合水准面测量坐标系: ①地理坐标系②平面直角坐标系③地心坐标系高斯投影：是地图投影的一种，是实现地球与平面转换的科学方法。

测量高程系：1956年黄海平均海水面的水准原点高程为72.289M，1985年国家高程基准的水准原点高程为72.260M。

两者相差0.029m。

测量工作中是以大地水准面作为高程基准面。

地球曲率的影响：1.对水平距离的影响忽略不计；2.对水平角的影响忽略不计；3.对高程影响较大。

地物：是地表面的固定性无体。

地貌：是地球表面各种起伏的自然形态。

测量的基本工作：距离、角度、高程测量测量工作的基本原则：在程序上“先控制后碎步”，在布局上“由整体到局部”，在精度上“从高级到低级”、“步步有校核”水准测量原理:利用水准仪提供一条水平视线,配合水准尺测出两点间的高差,根据已知点高程,求出待定点高程.高程测量可分为水准测量、三角高程测量和GPS高程测量等。

水准仪分为微倾水准仪、自动安平水准仪、数字水准仪。

微倾水准仪精度可分为：DS05、DS1、DS3、DS10、DS20五个等级。

DS3型微倾水准仪组成: 1.望远镜2、水准器3、基座水准仪应满足的几何条件（1）圆水准器轴应平行与仪器竖轴（2）十字丝横线应垂直于仪器竖轴（3）水准管轴应平行于视准轴DS3仪器的水准管划分值为20″/2㎜微型水准尺的使用步骤：安置→初平→照准（目镜调焦→初略瞄准→物镜调焦→消除视差→精确调焦）→精平→读数水准点：沿水准路线每隔一定距离布置的高程控制点。

水准点分为永久性水准点和临时性水准点测站：安置水准仪的地方测点；立水准尺的点侧段：两水准点间的路线水准路线：水准测量设站观测经过的路线。

计算机图形学（图形变换）默认分类2008-06-03 19:31:02 阅读89 评论0 字号：大中小订阅图形：多边形构成，顶点去诶的那个位置运动都是相对的，因此运动可以看成两种，A动B不动作为参照物(系)，或者反过来。

因此坐标变换也就分为了两种：1坐标系不动，图形运动——同物异位2图形不动，坐标系运动——同物异标局部坐标系——世界坐标系——摄像机坐标系——视平面坐标系——设备坐标系坐标系引申：1)世界坐标系(world coordinate Systems)，该坐标系统主要用于计算机图形场景中的所有图形对象的空间定位和定义，包括观察者的位置、视线等等。

计算机图形系统中涉及的其它坐标系统都是参照它进行定义。

2)局部坐标系(Local Coordinate System)，主要为考察物体方便起见，独立于世界坐标系来定义物体几何特性，通常是在不需要指定物体在世界坐标系中的方位的情况下，使用局部坐标系。

一旦你定义“局部”物体，通过指定在局部坐标系的原点在世界坐标系中的方位，然后通过几何变换，就可很容易地将“局部”物体放入世界坐标系内，使它由局部上升为全局。

3)观察坐标系(Viewing coordinate systems)，观察坐标系通常是以视点的位置为原点，通过用户指定的一个向上的观察向量(view up vector)来定义整个坐标系统，缺省为左手坐标系，观察坐标系主要用于从观察者的角度对整个世界坐标系内的对象进行重新定位和描述，从而简化几何物体在投影面的成像的数学推导和计算。

4)成像面坐标系统，它是一个二维坐标系统，主要用于指定物体在成像面上的所有点，往往是通过指定成像面与视点之间的距离来定义成像面，成像面有时也称投影面，可进一步在构影面上定义称为窗口的方形区域来实现部分成像。

5)屏幕坐标系统，也称设备坐标系统，它主要用于某一特殊的计算机图形显示设备(如光栅显示器)的表面的点的定义，在多数情况下，对于每一个具体的显示设备，都有一个单独的坐标系统，在定义了成像窗口的情况下，可进一步在屏幕坐标系统中定义称为视图区(view port)的有界区域，视图区中的成像即为实际所观察到的。

坐标系的种类及应用As a fundamental tool in mathematics and science, coordinate systems play a crucial role in representing and analyzing spatial relationships. There are several types of coordinate systems, each with its unique characteristics and applications. One of the most commonly used coordinate systems is the Cartesian coordinate system, also known as the rectangular coordinate system.作为数学和科学中的基本工具，坐标系在表示和分析空间关系中发挥着至关重要的作用。

坐标系有几种类型，每种都具有独特的特征和应用。

最常用的坐标系之一是笛卡尔坐标系，也称为直角坐标系。

这种坐标系统通过在一个平面上用两个互相垂直的轴来描述一个点的位置，其中x轴和y轴分别代表水平和垂直方向。

In the Cartesian system, each point is represented by an ordered pair of numbers, known as coordinates. The x-coordinate gives the position of the point along the horizontal axis, while the y-coordinate gives the position along the vertical axis. By using this system, geometric shapes, equations, and functions can be graphed and analyzed with precision.在笛卡尔系统中，每个点由一对数字表示，称为坐标。

测量坐标系的种类
测量坐标系的种类有以下几种：
1. 直角坐标系：也称为笛卡尔坐标系，是最常见的坐标系。

以直角为基础，通过横坐标和纵坐标表示点的位置。

2. 极坐标系：采用径向和角度来表示点的位置。

径向表示点到原点的距离，角度表示点与指定轴的夹角。

3. 背光坐标系：通常用于光学测量，特别是在逆向工程和三维扫描中。

背光坐标系以视觉系统的光学轴作为基础，通过给定的距离和角度来表示点的位置。

4. 地理坐标系：用于地理信息系统（GIS）中，以地球表面的经度和纬度来表示点的位置。

5. 天球坐标系：在天文学中使用，以地球为中心的球面上的点的位置。

它使用赤经（类似于经度）和赤纬（类似于纬度）来表示点的位置。

6. 二维坐标系：主要用于平面几何，通过横坐标和纵坐标表示点的位置。

7. 三维坐标系：用于三维几何，在直角坐标系的基础上增加了第三个坐标轴，通过横坐标、纵坐标和高度/深度来表示点的位置。

地理坐标系的种类
地理坐标系主要包括三种：
1. 全球卫星定位系统坐标系(WGS84)：该坐标系是一种大地坐标系，以地球自转轴和赤道为基准，它对全球的地球表面投影后的坐标统一定义的标准坐标系，由英国、美国、日本等国家共同制定，被广泛应用于全球的地理信息系统。

2. 国际地理网络坐标系(IGRS)：该坐标系是一个世界性的标准坐标系，在欧美国家制定和使用，是大地坐标系的二级标准，也是WGS84的精确发明，它为地理信息系统提供了一种全局的定位方式。

3. 火星坐标系(GCJ-02)：该坐标系是中国国家测绘局研制的大地坐标系的改进版坐标系，它可以把全球的经纬度定位转换成中国的火星坐标，用于国内的定位系统，是一种国家层面的加密标准坐标系。

位置、姿态以及坐标系的描述本文主要介绍了位置、姿态以及坐标系的概念和应用，包括坐标系的种类、原点、轴向和旋转关系等方面的内容。

下面是本店铺为大家精心编写的4篇《位置、姿态以及坐标系的描述》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

《位置、姿态以及坐标系的描述》篇1位置和姿态是描述一个物体在空间中的两个重要方面。

位置是指物体在空间中的坐标位置，通常用三维坐标系来表示。

而姿态则是指物体的朝向和方向，通常用四元数或旋转矩阵来表示。

在三维坐标系中，通常有用于表示物体位置的三个轴，分别为 X 轴、Y 轴和 Z 轴。

这三个轴构成了一个右手坐标系，其原点是物体所在的位置。

在航空航天领域，常用的坐标系有大地坐标系、地心固定坐标系、本地北东地坐标系、机载北东地坐标系和机体轴坐标系等。

其中，机体轴坐标系是一种常用的坐标系，其原点固连于飞行器重心，X 轴指向机头，Z 轴指向机腹，X 轴和 Z 轴都位于纵向对称面内，而 Y 轴指向机身右侧，与 X、Z 轴构成右手系，该坐标系用 body 的首字母 b 表示。

除了机体轴坐标系，机载 NED 坐标系也是一种常用的坐标系。

机载 NED 坐标系的原点也位于飞行器重心，其 X 轴指向椭球模型地理北极，Y 轴指向椭球模型地理东方，Z 轴沿椭球面法线向下，在绝大多数理解上都可以理解成通常的北向、东向、地向，通常该坐标系用 nv 表示。

在描述物体的旋转运动时，通常需要使用旋转矩阵或欧拉角来表示。

旋转矩阵是一种常用的表示旋转的方式，它可以将一个坐标系下的向量旋转到另一个坐标系下。

欧拉角则是一种用来描述刚体姿态的三个角，也是我们平常最容易理解，最容易具象表述清楚的一种方式。

欧拉角有静态和动态两种，静态的是绕静止的惯性坐标系三个轴进行旋转，而动态的在旋转过程中旋转坐标轴会发生变化。

总之，位置和姿态是描述一个物体在空间中的两个重要方面，通常使用坐标系和旋转矩阵或欧拉角来表示。

《位置、姿态以及坐标系的描述》篇2位置、姿态和坐标系是机器人学中描述机器人运动和位置的重要概念。

地形图基本知识一、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、WGS84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：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。

如河北省位于东经113度－东经120度之间，跨第19带和20带，其中东经114度以西（包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境）位于第19带，其中央经线为东经111度；114度以东到山海关均在第20带，其中央经线为117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。

河北省位于东经113度－东经120度之间，跨第38、39、40共计3个带，其中东经115．5度以西为第38带，其中央经线为东经114度；东经115．5～118．5度为39带，其中央经线为东经117度；东经118．5度以东到山海关为40带，其中央经线为东经120度。