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本文主要介绍几种常用的坐标系，北京1954、西安1980和WGS84，对于CGCS2000，由于是我国现在要统一的坐标系统，会在另外一篇文章中对其进行详细介绍。 01 — 大地控制网 我国面积辽阔，在约960万平方公里的土地上进行测图工作，需要分成若干单元测区，而且测量的精度又要符合统一要求，为此，在全国范围内建立统一的大地控制网。控制网分为平面控制网和高程控制网。 大地坐标：在地面上建立一系列相连接的三角形，量取一段精确的距离作为起算边，在这个边的两端点，采用天文观测的方法确定其点位，用精密测角仪器测定各三角形的角值，根据起算边的边长和点位，就可以推算出其他各点的坐标。这样推算出的坐标，称为大地坐标。大地测量中以参考椭球面为基准面的坐标。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示。大地经度是通过该点的大地子午面与起始大地子午面之间的夹角，大地纬度是通过该点的法线与赤道面的夹角，大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。 注意区别以下概念 方里网：是由平行于投影坐标轴的两组平行线所构成的方格网。因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线，所以称之为方里网，由于方里线同时又是平行于直角坐标轴的坐标网线，故又称直角坐标网。在1:1-1:20万比例尺的地形图上，经纬线只以图廓线的形式直接表现出来，并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网，在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线（图式中称“分度带”），必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。1:25万地形图上，除内图廓上绘有经纬网的加密分划外，图内还有加密用的十字线。我国的1:50万-1:100万地形图，在图面上直接绘出经纬线网，内图廓上也有供加密经纬线网的加密分划短线。 直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为x轴，以赤道投影后的直线为y轴，它们的交点为坐标原点。这样，坐标系中就出现了四个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中央经线算起，向东为正、向西为负。虽然我们可以认为方里网是直角坐标，大地坐标就是球面坐标。但是我们在一幅地形图上经常见到方里网和经纬度网，我们很习惯的称经纬度网为大地坐标，这个时候的大地坐标不是球面坐标，它与方里网的投影是一样的（一般为高斯），也是平面坐标。 02 — 北京1954 1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体，其长半轴a=6378245，扁率 f=1/298.3，投影类型为高斯克吕格，基准面：北京54。1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但不能说它们完全相同。 03 — 西安1980 1978年，我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。属参心大地坐标系。1980年西安坐标系采用1975国际椭球（IAG75）,其长半轴a=6378140m;扁率f=1/298.257，投影类型为高斯克吕格，基准面：西安80，以JYD1968.0系统为椭球定向基准,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇，采用多点定位所建立的大地坐标系。 04 — WGS1984 WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。原点是地球的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定义的地极方向，即国际协议原点CIO，由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z，X轴构成右手坐标系。WGS-84椭球的两个基本几何参数：长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.257223563。 PS：一般来讲，GPS直接提供的坐标（B,L,H）是WGS-84的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高即到WGS-84椭球面的高度。实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。 |
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