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北京54座標和西安80座標的區別

1984世界大地座標系

wgs-84座標系是美國國防部研製確定的大地座標系,是一種協議地球座標系。wgs-84座標系的定義是:原點是地球的質心,空間直角座標系的z軸指向 bih(1984.0)定義的地極(ctp)方向,即國際協議原點cio,它由iau和iugg共同推薦。x軸指向bih定義的零度子午面和ctp赤道的 交點,y軸和z,x軸構成右手座標系。wgs-84橢球採用國 際大地測量與地球物理聯合會第17屆大會測量常數推薦值,採用的兩個常用基本幾何引數:

  • 長半軸a=6378137m;
  • 扁率f=1:298.257223563。

北京54座標系(BJZ54)

北京54座標系為參心大地座標系,大地上的一點可用經度L54、緯度M54和大地高H54定位, 它是以克拉索夫斯基橢球為基礎,經區域性平差後產生的座標系,其座標詳細定義可參見參考文獻[朱華統 1990]。 1954年北京座標系的歷史:新中國成立以後,我國大地測量進入了全面發展時期,再全國範圍內開展了正規的,全面的大地測量和測圖工作,迫切需要建立一個參心大地座標系。由於當時的“一邊倒”政治趨向,故我國採用了前蘇聯的克拉索夫斯基橢球引數,並與前蘇聯1942年座標系進行聯測,通過計算建立了我國大地座標系,定名為1954年北京座標系。因此,1954年北京座標系可以認為是前蘇聯1942年座標系的延伸。它的原點不在北京而是在前蘇聯的普爾科沃。

  • 長半軸 a=6378245,
  • 扁率 f=1/298.3。

西安80座標系

1978年4月在西安召開全國天文大地網平差會議,確定重新定位,建立我國新的座標系。為此有了1980年國家大地座標系。1980年國家大地座標系採用地球橢球基本引數為1975年國際大地測量與地球物理聯合會第十六屆大會推薦的資料。該座標系的大地原點設在我國中部的陝西省涇陽縣永樂鎮,位於西安市西北方向約60公里,故稱1980年西安座標系,又簡稱西安大地原點。基準面採用青島大港驗潮站1952-1979年確定的黃海平均海水面(即1985國家高程基準=72.260)。 1956國家高程基準=72.289

  • 長半軸a=6378140m;
  • 扁率f=1/298.257。

西安80座標系與北京54座標系其實是一種橢球引數的轉換作為這種轉換在同一個橢球裡的轉換都是嚴密的,而在不同的橢球之間的轉換是不嚴密,因此不存在一套轉換引數可以全國通用的,在每個地方會不一樣,因為它們是兩個不同的橢球基準。 那麼,兩個橢球間的座標轉換,一般而言比較嚴密的是用七引數布林莎模型,即 X 平移, Y 平移, Z 平移, X 旋轉(WX), Y 旋轉(WY), Z 旋轉(WZ),尺度變化(DM )。要求得七引數就需要在一個地區需要 3 個以上的已知點。如果區域範圍不大,最遠點間的距離不大於 30Km( 經驗值 ) ,這可以用三引數,即 X 平移, Y 平移, Z 平移,而將 X 旋轉, Y 旋轉, Z 旋轉,尺度變化面DM視為 0 。 方法如下(MAPGIS平臺中):

  • 第一步:向地方測繪局(或其它地方)找本區域三個公共點座標對(即54座標x,y,z和80座標x,y,z);
  • 第二步:將三個點的座標對全部轉換以弧度為單位。(選單:投影轉換/輸入單點投影轉換,計算出這三個點的弧度值並記錄下來)
  • 第三步:求公共點求操作係數(選單:投影轉換/座標系轉換)。如果求出轉換系數後,記錄下來。
  • 第四步:編輯座標轉換系數。(選單:投影轉換/編輯座標轉換系數。)最後進行投影變換,“當前投影”輸入80座標系引數,“目的投影”輸入54座標系引數。進行轉換時系統會自動呼叫曾編輯過的座標轉換系數。