我国地理数据常用的坐标系都有哪些

Posted 2023-05-08

我国地理数据常用的坐标系有三种：

北京54。

西安80。

WGS－84。

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。

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年北京坐标系是前苏联1942年坐标系的延伸。

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。

西安80坐标系 ：

1978年召开全国天文大地网平差会议，建立我国新的坐标系。

有了1980年国家大地坐标系。

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1952－1979年确定的黄海平均海水面。

西安80坐标系属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101。

WGS－84坐标系 ：

WGS－84坐标系（World Geodetic System）是一种国际上采用的地心坐标系。

坐标原点为地球质心，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，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。  

参考技术A

我国三大常用坐标系为：北京54、西安80和WGS－84。

坐标系的种类很多，常用的坐标系有：笛卡尔直角坐标系、平面极坐标系、柱面坐标系（或称柱坐标系）和球面坐标系(或称球坐标系)等。中学物理学中常用的坐标系，为直角坐标系，或称为正交坐标系。

从广义上讲：事物的一切抽象概念都是参照于其所属的坐标系存在的，同一个事物在不同的坐标系中就会有不同抽象概念来表示，坐标系表达的事物有联系的抽象概念的数量【既坐标轴的数量】就是该事物所处空间的维度。

方向确定

Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的，即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标，Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。

如果机床上有几个主轴，则选一个垂直于工件装夹平面的主轴方向为Z坐标方向；如果主轴能够摆动，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向；如果机床无主轴，则选垂直于工件装夹平面的方向为Z坐标方向。图3 所示为数控车床的Z坐标。

参考技术B 我国地理数据常用的坐标系
我国三大常用坐标系为：北京54、西安80和WGS－84。
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IAG 75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1952－1979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
3、WGS－84坐标系
WGS－84坐标系（World Geodetic System）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。
由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。 参考技术C 我国地理数据常用的坐标系

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）
Gis应用 2009-09-27 10:06 阅读13 评论0 字号： 大大 中中 小小 我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）
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IAG 75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1952－1979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
3、WGS－84坐标系
WGS－84坐标系（World Geodetic System）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。

由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。

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：+0.000
85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

Arcgis-Wiki_05-地图投影

前言

坐标系是GIS的灵魂，搞明白很有必要。

地理坐标系和投影坐标系

地理坐标：为球面坐标。 参考平面地是 椭球面,坐标单位:经纬度。
大地坐标：为平面坐标。参考平面地是 水平面,坐标单位：米、千米等。

地理坐标转换到大地坐标的过程可理解为投影。（投影：将不规则的地球曲面转换为平面）

我国常用的地理坐标系

Beijing 1954、Xian 1980、CGCS2000、WGS 1984

最常出现的问题就是Xian 1980的矢量叠加到各种地图软件上存在大概100多米的偏移，这是因为商业地图多数采用WGS 1984坐标，而Xian 1980为了保密，参数并未公开，而各种软件并不能做到准确的动态投影。好在国家在逐渐推行CGCS 2000坐标，CGCS 2000和WGS 1984基本不存在偏移，完全满足精度不高的作业。

高斯-克吕格投影

我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其通常是按6度和3度分带投影，1:2.5万－1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺的地形图采用经差3度分带。

分带方法

6度分带从本初子午线（0度经线）开始，按经差6度为一个投影带自西向东划分，全球共分60个投影带，带号分别为1－60；

3度投影带是从东经1度30分（1.5度）经线开始，按经差3度为一个投影带自西向东划分，全球共分120个投影带。

平面直角坐标系统

为了便于地形图的测量作业，在高斯-克吕格投影带内布置了平面直角坐标系统，具体方法是：

规定中央经线为X轴，赤道为Y轴，中央经线与赤道交点为坐标原点，x值在北半球为正，南半球为负，y值在中央经线以东为正，中央经线以西为负。

由于我国疆域均在北半球，x值均为正值，为了避免y值出现负值，规定各投影带的坐标纵轴均西移500km，中央经线上原横坐标值由0变为500km。

为了方便带间点位的区分，可以在每个点位横坐标y值的百千米位数前加上所在带号，如20带内A点的坐标可以表示为YA=20 745921.8m。

注意：以上介绍为工程坐标系，Arcgis与其xy是相反的。

带号与中央经线换算

带号与中央经线换算：

3°带：x=3n
6°带：x=6n-3

经度与最近分带带号换算：

3°带：n=int((x+1.5)/3)
6°带：n=int(x/6)+1

以上换算关系指的是gis中的换算。

我国的投影坐标

经度范围：73°-135°

带号范围：

3°带：24-45（Xian 1980 和CGCS 2000是25-45）

6°带：13-23

赤道上经度1°大约111km，其他位置为111*cosxkm（x为当地纬度值）；自西向东经度逐渐增大，带号也逐渐增大，时间西边较晚。

Arcgis中的坐标

在ArcGIS中预定义了两套坐标系：地理坐标系（Geographic coordinate system）投影坐标系（Projected
coordinate system）。

我们经常使用的地理坐标系在地理坐标系（Geographic coordinate system）——Asia中；投影坐标系在投影坐标系（Projected coordinate system）——Gauss_Kruger中。

坐标命名方式

在投影坐标系（Projected coordinate system）Gauss KrugerCGCS2000目录中，我们可以看到四种不同的命名方式：

CGCS2000_3_Degree_GK_CM_75E
CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_25
CGCS2000_GK_CM_75E
CGCS2000_GK_Zone_13

对它们的说明分别如下：

三度分带法的CGCS2000坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前不加带号
三度分带法的CGCS2000坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前加带号25
六度分带法的CGCS2000坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前不加带号
六度分带法的CGCS2000坐标系，中央经线在东75度的分带坐标，横坐标前加带号13

定义投影和投影

定义投影：如果某一数据集的坐标系未知或不正确，您可以使用此工具来指定正确的坐标系。使用此工具前，您必须已获知该数据集的正确坐标系。

那怎么获取正确的坐标系呢？

1、哪里来的数据就问谁

他要是不知道，臭骂一顿喽（要是惹不起就算了），做个数据不定义投影，自己还不知道，做个毛的数据。

2、根据底图来判断

如果知道两者实际地理位置是一致的，两个图层又可以准确贴合，那就使用底图的坐标系。

如果两个图层不能贴合，但可以找到同一地物，这两者x坐标相差距离又差不多是若干个3度带或者6度带的距离（赤道上经度1°大约111km，据此推算），将现使用坐标对应加或者减一个带号。

3、根据x坐标范围判断，如果x坐标整数位为2位或者3位，就是地理坐标系，搞清楚用的是80或者2000就可以了。如果为6位或者8位就是投影坐标系。如果为8位，前两位就是带号，3度带带号范围为25-45，6度带带号范围为13-23，据此可推断出该使用3度带带带号还是6度带带带号。如果为6位，很难判断出采用的是3度带还是6度带，这种情况根据数据坐标尺度推算，如果很小范围（乡镇或者正常的县域范围）的用3度带就行。

投影：将空间数据从一种坐标系投影到另一种坐标系。

当使用的地理坐标系不同时，投影有可能是不严谨的，如Xian 1980到CGCS 2000等坐标（因为参数保密），只能到相关单位进行转换。

当使用的地理坐标系一致，如从CGCS 2000 使用中央经线75度转换到中央经线78度，这些转换是合理的。

坐标系未知或不正确带来的问题

1、加到ArcMap中来，提示Warning，inconsistent extent

2、工具执行错误

3、无法计算几何属性