1、 一、大地坐标系统简介 坐标系简介 北京 54坐标系 西安 80坐标系 2000国家坐标系 二、坐标系间的转换方法 大地坐标系 用来表述地球上点的位置的一种 地区坐标系统 。它采用一个十分近似于地球自然形状的参考椭球作为 描述和推算地面点位置和相互关系 的基准面。它包括地心大地坐标系（ CGCS2000）和参心大地坐标系（西安 80、北京 54）。 一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。 若使 参考椭球中心 与地球平均 质心 重合，则定义和建立了地心大地坐标系。它是航天与远程武器和空间科学中各种定位测控测轨的依据。 若 椭球表面
2、与一个或几个国家的 局部大地水准面 吻合最好，则建立了一个国家或区域的局部大地坐标系。 椭球面上一点的位置，通常用 大地经度 和 大地纬度 来 表示，某点的大地经纬度称为该点的 大地坐标 。 如图示， NS为椭球旋转轴，S称南极， N称北极。包括旋转轴 NS的平面称为子午面，子午面与椭球面的交线称为子午线，也称为经线。垂直于旋转 NS的平面与椭球面的交线称为纬线。圆心为椭球中心 O的平行圈称为赤道。 建立大地坐标系，规定以椭球的赤道为基圈，以起始子午线（经过英国格林威治天文台的子午线）为主圈。对于图中椭球面上任一点而言，其大地坐标为： 大地经度 L：过 P点的子午面与起始子午面间的夹角。由格林
3、威治子午线起算，向东为正，向西为负。 大地纬度 B：在 P点的子午面上， P点的法线 PK与赤道面的夹角。由赤道起算，向北为正，向南为负。 大地高 H：是指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离。 基本情况 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 椭球坐标参数： 长半轴 a=6378245m； 短半轴 =6356863.0188m； 扁率 =1/298.3。1954年北京坐标系 统 它是 1942普尔柯夫坐标系在中国的延伸。 20世纪 50年代开始使用。 未根据我国情
4、况，进行椭球定位，由前苏联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北地区的呼玛、吉拉林、东宁三个基准网传算；基于1954年北京坐标系的我国天文大地网未进行整体平差；高程异常是以前苏联 1955年大地水准面重新平差的结果为起算值，按我国天文水准路线推算出来的，而高程又是以 1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。1954年北京坐标系 统 存在问题 椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球差数与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大 109m。 椭球参数与现代精确的椭球参数的差异较大，不包含表示地球物理特性的参数，给理论研究和实际工作带来不便； 椭球定向不十分明确，既不是指向 CIO极，也不是指向我过的目前使
5、用的 JYD； 通过局部分区平差得到，致使参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜，东部高程异常最大达 67米 。1954年北京坐标系 统1980年西安坐标系 基本情况 : 1978年决定对我国天文大地网进行整体平差 ,重新选定椭球，采用国际地理联合会（IGU）第十六届大会推荐的椭球参数，大地坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐标系，又称西安坐标系。并进行椭球的定位、定向。 基本参数 长半轴 a=63781405（ m） 短半轴 b=6356755.2882m 扁 率 =1/298.257 第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方 =0.00673950181947 定位、定向 起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，椭球面与大地水准面在我国境内符合最好，高程系统采用 1956年黄海平均海水面为高程起算基准。 特点：1.采用多点定位原理建立，理论严密，定义明确；2.椭球参数为现代精确的地球总椭球参数；3.椭球面与我国大地水准面吻合得较好；4.椭球短半轴指向明确；5.经过了整体平差，点位精度高。
