西安坐標(biāo)系與1954北京坐標(biāo)系的區(qū)別

西安坐標(biāo)系與1954北京坐標(biāo)系的區(qū)別北京54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，其坐標(biāo)詳細(xì)定義可參見參考文獻(xiàn)[朱華統(tǒng)1990]。

1954年北京坐標(biāo)系的歷史：

新中國成立以后，我國大地測量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，再全國范圍內(nèi)開展了正規(guī)的，全面的大地測量和測圖工作，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，通過計(jì)算建立了我國大地坐標(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月在西安召開全國天文大地網(wǎng)平差會(huì)議，確定重新定位，建立我國新的坐標(biāo)系。為此有了1980年國家大地坐標(biāo)系。1980年國家大地坐標(biāo)系采用地球橢球基本參數(shù)為1975年國際大地測量與地球物理聯(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)在我國中部的陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，位于西安市西北方向約60公里，故稱1980年西安坐標(biāo)系，又簡稱西安大地原點(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)。

那么，兩個(gè)橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，一般而言比較嚴(yán)密的是用七參數(shù)布爾莎模型，即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉(zhuǎn)（WX），Y旋轉(zhuǎn)（WY），Z旋轉(zhuǎn)（WZ），尺度變化（DM）。要求得七參數(shù)就需要在一個(gè)地區(qū)需要3個(gè)以上的已知點(diǎn)。如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于30Km（經(jīng)驗(yàn)值），這可以用三參數(shù)，即X平移，Y平移，Z平移，而將X旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，尺度變化面DM視為0。

方法如下（MAPGIS平臺(tái)中）：

第一步：向地方測繪局（或其它地方）找本區(qū)域三個(gè)公共點(diǎn)坐標(biāo)對（即54坐標(biāo)x，y，z和80坐標(biāo)x，y，z）；

第二步：將三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)對全部轉(zhuǎn)換以弧度為單位。（菜單：投影轉(zhuǎn)換/輸入單點(diǎn)投影轉(zhuǎn)換，計(jì)算出這三個(gè)點(diǎn)的弧度值并記錄下來）

第三步：求公共點(diǎn)求操作系數(shù)（菜單：投影轉(zhuǎn)換/坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換）。如果求出轉(zhuǎn)換系數(shù)后，記錄下來。

第四步：編輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系數(shù)。（菜單：投影轉(zhuǎn)換/編輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系數(shù)。）最后進(jìn)行投影變換，“當(dāng)前投影”輸入80坐標(biāo)系參數(shù)，“目的投影”輸入54坐標(biāo)系參數(shù)。進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用曾編輯過的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系數(shù)。下面是我個(gè)人使用不同的坐標(biāo)系放樣的幾個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)放樣地點(diǎn)：陜西省咸陽三原縣北京54坐標(biāo)系北京1954坐標(biāo)系坐標(biāo)名稱YXR23845748.962580141.8630Q13845750.9147580142.8495Q23845746.2291580147.2824Q73845742.3382580150.6701Q83845737.2234580153.61411980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)名稱YXA36585840.4733835794.909B36585790.8833835801.298C36585741.2933835807.687D36585691.7033835814.076W136585872.833835790.74W236585642.1133835820.465"北京54坐標(biāo)系"轉(zhuǎn)"西安80坐標(biāo)系"圖文教程圖1

1、單擊“投影轉(zhuǎn)換”“單下“S坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換”“令，系統(tǒng)彈出“轉(zhuǎn)換坐標(biāo)值”“話框，如圖2所示：圖2⑴、在“輸入”一欄中，坐標(biāo)系設(shè)置為“北京54坐標(biāo)系”，單位設(shè)置為“線類單位－米”；⑵、在“輸出”一欄中，坐標(biāo)系設(shè)置為“西安80坐標(biāo)系”，單位設(shè)置為“線類單位－米”；⑶、在“轉(zhuǎn)換方法”一欄中，單擊“公共點(diǎn)操作求系數(shù)”項(xiàng)；⑷、在“輸入”一欄中，輸入北京54坐標(biāo)系下一個(gè)公共點(diǎn)的（x、y、z），如圖2所示；⑸、在“輸出”一欄中，輸入西安80坐標(biāo)系下對應(yīng)的公共點(diǎn)的（x、y、z），如圖2所示；⑹、在窗口右下角，單擊“輸入公共點(diǎn)”按鈕，右邊的數(shù)字變?yōu)?，表示輸入了一個(gè)公共點(diǎn)對，如圖2所示；⑺、依照相同的方法，再輸入另外的2個(gè)公共點(diǎn)對；⑻、在“轉(zhuǎn)換方法”一欄中，單擊“七參數(shù)布爾莎模型”項(xiàng)，將右邊的轉(zhuǎn)換系數(shù)項(xiàng)激活；⑼、單擊“求轉(zhuǎn)換系數(shù)”菜單下“求轉(zhuǎn)換系數(shù)”命令，系統(tǒng)根據(jù)輸入的3個(gè)公共點(diǎn)對坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算出7個(gè)參數(shù)，如圖3所示，將其記錄下來；

然后單擊“確定”按鈕；圖3

2、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“編輯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“不同地理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換參數(shù)設(shè)置”對話框，如圖4所示；圖4

在“坐標(biāo)系選項(xiàng)”一欄中，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)如下：

源坐標(biāo)系：北京54坐標(biāo)系；

目的坐標(biāo)系：西安80坐標(biāo)系；

轉(zhuǎn)換方法：七參數(shù)布爾莎模型；

長度單位：米；

角度單位：弧度；

然后單擊“添加項(xiàng)”按鈕，則在窗口左邊的“不同橢球間轉(zhuǎn)換”列表中將該轉(zhuǎn)換關(guān)系列出；

在窗口下方的“參數(shù)設(shè)置”一欄中，將上一步得到的七個(gè)參數(shù)依次輸入到相應(yīng)的文本框中，如圖4所示；

單擊“修改項(xiàng)”按鈕，輸入轉(zhuǎn)換關(guān)系，并單擊“確定”按鈕；

接下來就是文件投影的操作過程了。

3、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“MAPGIS投影轉(zhuǎn)換/選轉(zhuǎn)換線文件”命令，系統(tǒng)彈出“選擇文件”對話框，如圖5所示：

圖5

選中待轉(zhuǎn)換的文件“演示數(shù)據(jù)_北京54.WL”，單擊“確定”按鈕；

4、設(shè)置文件的Tic點(diǎn)，在“投影變換”模塊下提供了兩種方法：手工設(shè)置和文件間拷貝，這里不作詳細(xì)的說明；

5、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“編輯當(dāng)前投影參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“輸入投影參數(shù)”對話框，如圖6所示，根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況來設(shè)置其地圖參數(shù)，如下：

坐標(biāo)系類型：大地坐標(biāo)系

橢球參數(shù)：北京54

投影類型：高斯－克呂格投影

比例尺分母：1

坐標(biāo)單位：米

投影中心點(diǎn)經(jīng)度（DMS）：1230000

然后單擊“確定“按鈕；

圖6

6、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“設(shè)置轉(zhuǎn)換后參數(shù)”命令，系統(tǒng)彈出“輸入投影參數(shù)”對話框，如圖7所示，轉(zhuǎn)換后的參數(shù)設(shè)置為：

坐標(biāo)系類型：大地坐標(biāo)系

橢球參數(shù)：西安80（注意橢球參數(shù)的變換）

投影類型：高斯－克呂格投影

比例尺分母：1

坐標(biāo)單位：米

投影中心點(diǎn)經(jīng)度（DMS）：1230000（注意前后中央經(jīng)線保持一致）圖7

7、單擊“投影轉(zhuǎn)換”菜單下“進(jìn)行投影變換”命令，系統(tǒng)彈出“輸入轉(zhuǎn)換后位移值”對話框，單擊“開始轉(zhuǎn)換”按鈕，系統(tǒng)開始按照設(shè)定的參數(shù)轉(zhuǎn)換線文件，如圖8所示：

圖8

以同樣的操作步驟和參數(shù)設(shè)置，將“演示數(shù)據(jù)_北京54.WL”、“演示數(shù)據(jù)_北京54.WP”文件進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換；

8、單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“復(fù)位”命令，系統(tǒng)彈出“選擇文件名”對話框，可以看到系統(tǒng)生成了三個(gè)新的文件