大地坐標(biāo)的有關(guān)問(wèn)題討論

大地坐標(biāo)的有關(guān)問(wèn)題討論一、基本概念1、地形圖坐標(biāo)系：我國(guó)的地形圖采用高斯－克呂格平面直角坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中，橫軸：赤道，用 Y表示；縱軸：中央經(jīng)線(xiàn)，用 X表示；坐標(biāo)原點(diǎn)：中央經(jīng)線(xiàn)與赤道的交點(diǎn)，用Ｏ表示。赤道以南為負(fù)，以北為正；中央經(jīng)線(xiàn)以東為正，以西為負(fù)。我國(guó)位于北半球，故縱坐標(biāo)均為正值，但為避免中央經(jīng)度線(xiàn)以西為負(fù)值的情況，將坐標(biāo)縱軸西移 500公里。2、北京54坐標(biāo)系：1954年我國(guó)在北京設(shè)立了大地坐標(biāo)原點(diǎn)，采用克拉索夫斯基橢球體，依此計(jì)算出來(lái)的各大地控制點(diǎn)的坐標(biāo)，稱(chēng)為北京 54坐標(biāo)系。3、WGS-84坐標(biāo)系：即世界通用的經(jīng)緯度坐標(biāo)系。4、6度帶、3度帶、中央經(jīng)線(xiàn)的確定。我國(guó)采用6度分帶和3度分帶方案。1:2.5萬(wàn)及1:5萬(wàn)的地形圖采用6度分帶投影，即經(jīng)差為6度，從零度子午線(xiàn)開(kāi)始，自西向東每個(gè)經(jīng)差6度為一投影帶，全球共分60個(gè)帶，用1，2，3，4，5，??表示。即東經(jīng)0～6度為第1帶，其中央經(jīng)線(xiàn)的經(jīng)度為東經(jīng)3度，東經(jīng)6～12度為第2帶，其中央經(jīng)線(xiàn)的經(jīng)度為9度。中國(guó)大陸地理位置四至點(diǎn)：最東端——東經(jīng)1350230（黑龍江和烏蘇里江交匯處）；最西端——東經(jīng)7340（帕米爾高原烏茲別里山口烏恰縣）；最南端——北緯 352（南沙群島曾母暗沙）；最北端——北緯5333（漠河以北黑龍江主航道漠河縣）。1∶1萬(wàn)的地形圖采用 3度分帶，從東經(jīng)1.5度的經(jīng)線(xiàn)開(kāi)始，每隔3度為一帶，用1，2，3，??表示，全球共劃分120個(gè)投影帶，即東經(jīng)1.5～4.5度為第1帶，其中央經(jīng)線(xiàn)的經(jīng)度為東經(jīng)3度，東經(jīng)4.5～7.5度為第2帶，其中央經(jīng)線(xiàn)的經(jīng)度為東經(jīng)6度。二、當(dāng)?shù)刂醒虢?jīng)線(xiàn)經(jīng)度的計(jì)算六度帶中央經(jīng)線(xiàn)經(jīng)度的計(jì)算： 當(dāng)?shù)刂醒虢?jīng)線(xiàn)經(jīng)度＝6°×當(dāng)?shù)貛?hào)－3°，例如：地形圖上的橫坐標(biāo)為，其所處的六度帶的中央經(jīng)線(xiàn)經(jīng)度為： 6°×20－3°＝117°（適1用于1∶2.5萬(wàn)和1∶5萬(wàn)地形圖）。3度帶中央經(jīng)線(xiàn)經(jīng)度的計(jì)算：中央經(jīng)線(xiàn)經(jīng)度＝ 3°×當(dāng)?shù)貛?hào)（適用于 1∶1萬(wàn)地形圖）。三、坐標(biāo)系統(tǒng)及坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換北京54坐標(biāo)系(BJZ54)北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球?yàn)榛A(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。新中國(guó)成立以后，我國(guó)大地測(cè)量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，再全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了正規(guī)的，全面的大地測(cè)量和測(cè)圖工作，迫切需要建立一個(gè)參心大地坐標(biāo)系。由于當(dāng)時(shí)的“一邊倒”政治趨向，故我國(guó)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球參數(shù)，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，通過(guò)計(jì)算建立了我國(guó)大地坐標(biāo)系，定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此，1954年北京坐標(biāo)系可以認(rèn)為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的原點(diǎn)不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃。西安80坐標(biāo)系1978年4月在西安召開(kāi)全國(guó)天文大地網(wǎng)平差會(huì)議，確定重新定位，建立我國(guó)新的坐標(biāo)系。為此有了 1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系。1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系采用地球橢球基本參數(shù)為 1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第十六屆大會(huì)推薦的數(shù)據(jù)。該坐標(biāo)系的大地原點(diǎn)設(shè)在我國(guó)中部的陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)， 位于西安市西北方向約60公里，故稱(chēng)1980年西安坐標(biāo)系，又簡(jiǎn)稱(chēng)西安大地原點(diǎn)?；鶞?zhǔn)面采用青島大港驗(yàn)潮站 1952－1979年確定的黃海平均海水面（即 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）。西安80坐標(biāo)系與北京54坐標(biāo)系其實(shí)是一種橢球參數(shù)的轉(zhuǎn)換。 作為這種轉(zhuǎn)換，在同一個(gè)橢球里的轉(zhuǎn)換都是嚴(yán)密的，而在不同的橢球之間的轉(zhuǎn)換是不嚴(yán)密，因此不存在一套轉(zhuǎn)換參數(shù)可以全國(guó)通用的， 在每個(gè)地方會(huì)不一樣，因?yàn)樗鼈兪莾蓚€(gè)不同的橢球基準(zhǔn)，這種轉(zhuǎn)換在算法上也是比較復(fù)雜的。GPS接受器是以 WGS-84坐標(biāo)系（經(jīng)緯度坐標(biāo)系）為根據(jù)而建立的。我國(guó)目前應(yīng)用的1∶5萬(wàn)的地形圖屬于 1954年北京坐標(biāo)系（BJZ54），通常我們叫它公里網(wǎng)坐標(biāo)。但 GPS接受器已經(jīng)預(yù)設(shè)了 WGS-84和公里網(wǎng)坐標(biāo)之間進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的公式，因此我們只要將必要的參數(shù)