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54-80坐标系及转换,鄂东南地质大队地勘部2011.05.23,54-80坐标系及图转换,1.几种常见的坐标系介绍2.软件介绍3.坐标值转换软件操作4.54-80图之间的转换,1.常见坐标系统介绍,84坐标系美国的GPS就用这个坐标系，也就是说我们从GPS接收过来的地心大地坐标就是在这个坐标系下的；54坐标系中国常用的坐标系，一般来说，我们就是要得到该坐标系下的平面直角坐标；80坐标系中国常用的坐标系，一般来说，我们就是要得到该坐标系下的平面直角坐标；地心大地坐标就是经纬度表示的大地位置数据（B、L、H）；地心直角坐标是以地心为原点，但表示方式采样直角坐标（X、Y、Z）；平面直角坐标不用多解释了，就是我们平常用来表示位置的坐标（x、y、z）；椭球参数地心大地坐标转换到地心直角坐标需要使用的参数；七参数不同椭球系下的地心直角坐标互换所使用到的参数；投影参数同一椭球系下，地心大地坐标转换为平面直角坐标所使用的参数；四参数同一椭球系下，不同平面坐标系之间的转换所使用的参数。,1.常见坐标系统介绍,我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS84）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19521979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1/298.25722101,1.常见坐标系统介绍,3、WGS84坐标系WGS84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。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。,1.常见坐标系统介绍,附：我国常用高程系“1956年黄海高程系”，是在1956年确定的。它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料，求出该站验潮井里横按铜丝的高度为3.61米，所以就确定这个钢丝以下3.61米处为黄海平均海水面。从这个平均海水面起，于1956年推算出青岛水准原点的高程为72.289米。国家85高程基准其实也是黄海高程基准，只不过老的叫“1956年黄海高程系统”，新的叫“1985国家高程基准”，新的比旧的低0.029m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，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年1979年的潮汐观测资料为计算依据，并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点，得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为：1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。各高程系统之间的关系：56黄海高程基准：+0.00085高程基准（最新的黄海高程）：56高程基准-0.029吴淞高程系统：56高程基准+1.688珠江高程系统：56高程基准-0.586我国目前通用的高程基准是：85高程基准,中央经线介绍和计算,1我国采用6度分带和3度分带：12.5万及15万的地形图采用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06度为第一带，其中央经线的经度为东经3度；东经612度为第二带，其中央经线的经度为9度。11万的地形图采用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1.54.5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4.57.5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度。地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：15万地形图上的横坐标为18576000，其中18即为带号，293300为纵坐标值。2当地中央经线经度的计算六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度6当地带号3，例如：地形图上的横坐标为18576000，其所处的六度带的中央经线经度为：6183105。三度带中央经线经度的计算：中央经线经度3当地带号。一个好记的方法:在中华人民共和国陆地范围内,坐标(Y坐标,8位数,前两位是带号)带号小于等于23的肯定是6度带，大于等于24的肯定是3度带。3只知道经纬度时中央经线的计算将当地经线的整数部分除以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，就可以得到当地的中央经线值。如1061500，用106/6取整得17，（17+1）*6-3=105，即当地的中央经线值为105。,软件介绍,COORD4.2（本次采用）,测绘工具包,同一椭球体经纬度-直角坐标,首先设置中央经线,同一椭球体经纬度-直角坐标,注意需要设置好中央经线,同一椭球体换带,3度带到6度带1.设置换带前中央经线,同一椭球体换带,坐标转换操作步骤,第一步先打开已经计算好的参数,以54转80为例,坐标转换操作步骤,两种情况：直角坐标和经纬度坐标（即大地坐标）54直角坐标转80直角或者经纬度1.检查中央经线是否正确,坐标转换操作步骤,2.把54的直角坐标换算到54的大地坐标,（本软件必须把需要转换的坐标换算到大地坐标，直接用直角坐标转换误差较大）,坐标转换操作步骤,3.进行54坐标转换到80直角坐标或者大地坐标,批量文件转换,步骤和前面相同,批量文件转换,2019/12/13,19,可编辑,坐标转换后结果对比,54-80图的转换,思路：先用80右下角坐标和左上角坐标生成图框。然后校正54图。54-80对应的点进行坐标转换，作为校正点，校正点尽可能的均匀和多些。校正时理论是应该是计算出来的80坐标的值除以比例尺。比如,3328398.84,38586402.96，如果是1万，则理论值为3328398.84/10,586402.96/10.,误差校正,交互式误差校正,误差校正的关键是采集控制点，实际工作中为了提高精度，往往需要大于12个以上的控制点(可以选择自动采集“T”型点的方法，将公里网的交点全部选为控制点)。在控制点选取比较少的情况下，可以采用手工屏幕采点，自动生成控制点文件。,交互式误差校正,1.打开标准图框（用与理论值）的线文件(一定是理论的图框先调入),交互式误差校正,2.打开要校正的实际的方里网的线文件,交互式误差校正,3.新建控制点文件,输入控制点文件名,交互式误差校正,4.设置实际控制点参数,(如果采集搜索范围值给的不对，系统将找不到T形点值。该值的取值范围取决与图的单位，如果以米为单位，值要取的比较小，如：0.00001,才能找到T形点值。),交互式误差校正,5.选择采集文件：即选择校正的实际的方里网的线文件,交互式误差校正,6.添加校正控制点,在原图上添加控制点，一般应多余12个点。,交互式误差校正,7.设置理论控制点参数,（选择理论值）,交互式误差校正,8.选择采集文件：即选择标准（理论）的方里网的线文件（按右键，选窗口复位）,交互式误差校正,9.选择“添加校正控制点”。在标准图框上添加控制点，必须与实际控制点一一对应。,10.保存控制点文件,交互式误差校正,11.进行误差校正(先关闭实际的图框文件),交互式误差校正,12.给出实际校正文件的目录，按“开始校正”即全部自动校正,54-80图,在MAPGIS平台中实现步骤：第一步：向地方测绘局（或其它地方）找本区域三个公共点坐标对（即54坐标x，y，z和80坐标x，y，z）；第二步：将三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。（菜单：投影转换/输入单点投影转换，计