坐标系统
浏览量：0发布时间：2023-02-17 09:51:15
坐标系统，是描述物质存在的空间位置(坐标)的参照系，通过定义特定基准及其参数形式来实现。坐标系统可以分为WGS-84、1980 西安坐标系、北京54 坐标系以及CGCS2000国家大地坐标系。
1、CGCS2000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局)，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：
长半轴 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2
自转角速度 ω=7.292115×10-5rad s-1
短半轴b=6356752.31414m
极曲率半径=6399593.62586m
第一偏心率e=0.0818191910428
2、WGS-84 坐标系
WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值，其四个基本参数
公式
长半径：a=6378137±2(m);
地球引力和地球质量的乘积：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2;
正常化二阶带谐系数：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9;
地球重力场二阶带球谐系数：J2=108263×10-8
地球自转角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1
扁率f=1/298. 257 223 563
3、1980 西安坐标系
西安80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的基本原理，在建立西安80坐标系时有以下先决条件：
(1)大地原点在我国中部，具体地点是陕西省泾阳县永乐镇;
(2)西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z11想轴· 平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面;X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向;Y轴与 Z、X轴成右手坐标系;
(3)椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数，因而可得西安80椭球两个最常用的几何参数为：
长半轴a=6378140±5(m)
短半轴b=6356755.2882m
扁 率α=1/298.2570
第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方=0.00673950181947
4、北京54 坐标系
北京54坐标系(BJZ54)是指北京54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。
椭球坐标参数如下：
长半轴a=6378245m;
短半轴=6356863.0188m;
扁率α=1/298.3;
第一偏心率平方 =0.006693421622
4、坐标转换
RTK 测量采用 WGS84 系统，当 RTK 测量要求提供其它坐标系(北京坐标或 1980 西安坐标系等)时，应进行坐标转换。各坐标系的地球椭球和参考椭球基本参数，应符合下表规定。
(1)坐标转换求转换参数时应采用 3 点以上的两套坐标系成果，采用Bursa-Wolf、Molodenky 等经典、成熟的模型，使用 PowerADJ3.0 成 SKIpro2.3、TGO1.5 以上版本的通用 GPS 软件进行求解，也可自行编制求参数软件，经测试与鉴定后使用。转换参数时应采用三参、四参、五参、七参不同模型形式，视具体工作情况而定，但每次必须使用一组的全套参数进行转换。坐标转换参数不准确可影响到 2～3cm 左右 RTK 测量误差。
(2)当要求提供 1985 国家高程基准或其它高程系高程时，转换参数必须考虑高程要素。如果转换参数无法满足高程精度要求，可对 RTK 数据进行后处理，按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。
1、CGCS2000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局)，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：
长半轴 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2
自转角速度 ω=7.292115×10-5rad s-1
短半轴b=6356752.31414m
极曲率半径=6399593.62586m
第一偏心率e=0.0818191910428
2、WGS-84 坐标系
WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值，其四个基本参数
公式
长半径：a=6378137±2(m);
地球引力和地球质量的乘积：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2;
正常化二阶带谐系数：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9;
地球重力场二阶带球谐系数：J2=108263×10-8
地球自转角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1
扁率f=1/298. 257 223 563
3、1980 西安坐标系
西安80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的基本原理，在建立西安80坐标系时有以下先决条件：
(1)大地原点在我国中部，具体地点是陕西省泾阳县永乐镇;
(2)西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z11想轴· 平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面;X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向;Y轴与 Z、X轴成右手坐标系;
(3)椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数，因而可得西安80椭球两个最常用的几何参数为：
长半轴a=6378140±5(m)
短半轴b=6356755.2882m
扁 率α=1/298.2570
第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方=0.00673950181947
4、北京54 坐标系
北京54坐标系(BJZ54)是指北京54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。
椭球坐标参数如下：
长半轴a=6378245m;
短半轴=6356863.0188m;
扁率α=1/298.3;
第一偏心率平方 =0.006693421622
4、坐标转换
RTK 测量采用 WGS84 系统，当 RTK 测量要求提供其它坐标系(北京坐标或 1980 西安坐标系等)时，应进行坐标转换。各坐标系的地球椭球和参考椭球基本参数，应符合下表规定。
(1)坐标转换求转换参数时应采用 3 点以上的两套坐标系成果，采用Bursa-Wolf、Molodenky 等经典、成熟的模型，使用 PowerADJ3.0 成 SKIpro2.3、TGO1.5 以上版本的通用 GPS 软件进行求解，也可自行编制求参数软件，经测试与鉴定后使用。转换参数时应采用三参、四参、五参、七参不同模型形式，视具体工作情况而定，但每次必须使用一组的全套参数进行转换。坐标转换参数不准确可影响到 2～3cm 左右 RTK 测量误差。
(2)当要求提供 1985 国家高程基准或其它高程系高程时，转换参数必须考虑高程要素。如果转换参数无法满足高程精度要求，可对 RTK 数据进行后处理，按高程拟合、大地水准面精化等方法求得这些高程系统的高程。
