【正文】 而計(jì)算大地高時(shí)又需要用到大地緯度 B。 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通常包含兩層含義：坐標(biāo)系變換和基準(zhǔn)變換。自 2020 年 7 月 1 日起，中國(guó)將全面啟用 2020 國(guó)家大地坐標(biāo)系 ， 國(guó)家測(cè)繪局 受權(quán)組織實(shí)施。 WGS84橢球采用國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第 17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)推薦值 自 1987 年 1月 10日之后， GPS 衛(wèi)星星歷均采用 WGS84 坐標(biāo)系統(tǒng)。 1954年北京坐標(biāo)系（整體平差轉(zhuǎn)換值） 它是在 1980 年國(guó)家大地坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，改變 IUGG1975 年橢球至克拉索夫斯基橢球，通過(guò)在空間三個(gè)坐標(biāo)軸上進(jìn)行平移而來(lái)的。 1980年 國(guó)家大地坐標(biāo)系 特點(diǎn)： ?1980 年國(guó)家大地坐標(biāo)系屬參心大地坐標(biāo)系； ?采用既含幾何參數(shù)又含物理參數(shù)的四個(gè)橢球基本參數(shù)。 我國(guó)常用的坐標(biāo)系統(tǒng) 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 10 1954年北京坐標(biāo)系 1954 年，總參測(cè)繪局在有關(guān)方面 的建議與支持下，鑒于當(dāng)時(shí)的歷史條件，采取先將我國(guó)一等鎖與前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相聯(lián)接，然后以連接處呼瑪，吉拉林，東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)的前蘇聯(lián) 1942 年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，平差我國(guó)東北及東部一等鎖，這樣從蘇聯(lián)傳算來(lái)的坐標(biāo)系定名為 1954 年北京坐標(biāo)系。在城市、工礦等工程測(cè)量中，如果直接在國(guó)家分帶坐標(biāo)系中建立控制網(wǎng)，會(huì)使地面長(zhǎng)度投影的變形較大，當(dāng)長(zhǎng)度 變形大于 cm/km時(shí)，就難以滿足工程上的需要。高斯 克呂格正形投影又稱橫軸橢圓柱投影，即橢圓柱內(nèi)面橫套在地球橢球的外表面，橢圓柱的中心通過(guò)橢球的中心，并在某一中央子午線上相切，該中央子午線就是高斯平面直角坐標(biāo) 系的 X軸， X 軸沒(méi)有長(zhǎng)度變形，赤道在橢圓柱上的投影是高斯平面直角坐標(biāo)系的 Y軸，把橢球柱展開(kāi)，就得到以 (X， Y)為坐標(biāo)的高斯平面直角坐標(biāo)系。在采用的正形投影時(shí)，還要求長(zhǎng)度和面積變形不大，并且能用簡(jiǎn)單的公式來(lái)計(jì)算這 些變形而帶來(lái)的改正數(shù)。對(duì)于一個(gè)國(guó)家或較大區(qū)域，應(yīng)按照一定的數(shù)學(xué)法則將參考橢球面上的各點(diǎn)的大地經(jīng)江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 9 緯度投影為平面上相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)。夾角且位于赤道面上。 測(cè)量常用的坐標(biāo)系 大地坐標(biāo)系 空間大地坐標(biāo)系以大地經(jīng)度 L，地緯度 B，大地高 H 來(lái)表示空間某一點(diǎn)的位置。按這種方法進(jìn)行參考橢球的定位和定向，由于包含了許多拉普拉斯點(diǎn)，因此通常稱為多點(diǎn)定位法。 除了滿足地心定位和雙平行條件外 ,在確定橢球參數(shù)時(shí)能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球 ,叫做總地球橢球。 橢球定位是確定橢球中心的位置 ,可分為兩類 :局部定位和地心定位。這時(shí)參考橢球的原點(diǎn)一般不會(huì)和地球質(zhì)心重合，所以稱為參心。 地心坐標(biāo)系是以地球的質(zhì)心為原點(diǎn)，同樣有地心大地坐標(biāo)系和地心空間直角坐標(biāo)系兩種表述方法。地球表面、大地水準(zhǔn)面和橢球面三者的關(guān)系及偏差如下圖所示 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 4 圖 21 地球三個(gè)面及其偏差 基準(zhǔn) 所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點(diǎn)線面。其具體條件為： ，而且其表面與大地水準(zhǔn)面之間的差距的平方和最小。想要弄清楚它們之間的聯(lián)系，那么就會(huì)涉及到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。 本文首先 介紹 研究的背景和意義 ， 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ， 接著 對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)空間三維直角坐標(biāo) 系 做了系統(tǒng)概述，接著介紹了與坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換相關(guān)的知識(shí)以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型 ，并用 VB 設(shè)計(jì)了相關(guān)程序，最后是全文總結(jié)。由于各種轉(zhuǎn)換模型的相繼推出，對(duì)我們測(cè)量工作者來(lái)說(shuō)，了解這些轉(zhuǎn)換的原理和數(shù)據(jù)的處理的過(guò)程方法是必要的。單純采用目前參心、二維、低精度、靜態(tài)的大地坐標(biāo)系統(tǒng)和相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施作為中國(guó)現(xiàn)行應(yīng)用的測(cè)繪基準(zhǔn)，必然會(huì)帶來(lái)越來(lái)越多的不協(xié)調(diào)問(wèn)題新形勢(shì)下，測(cè)量坐標(biāo)系問(wèn)題顯得越來(lái)越突出，使用地心坐標(biāo)系的要求也越來(lái)越迫切。精確地測(cè)量，計(jì)算和表示點(diǎn)的坐標(biāo)，為各種比例尺地形圖和大型工程測(cè)量提供控制，大地坐標(biāo)系作為大地測(cè)量基準(zhǔn)的一部分，一直是大地測(cè)量中最基本的問(wèn)題。在同一坐標(biāo)系下坐標(biāo)的表示方式又有空間直角坐標(biāo)、大地坐標(biāo)、平面坐標(biāo)。由于各測(cè)量單位工作目的不同，所選擇的橢球參考系也會(huì)有所不同，出現(xiàn)了許多不同形式的坐標(biāo)系，例如 WGS84坐標(biāo)系、國(guó)家 80 坐標(biāo)系、北 京 54 坐標(biāo)系、獨(dú)立地方坐標(biāo)及各種坐標(biāo)。 關(guān)鍵詞： 地球橢球 ， 坐標(biāo)系，轉(zhuǎn)換模型 ， 坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換 II Abstract Along with the development of space technology, the formation of global integration, more and more requirements of surveying and mapping material form a unified global standard, especially the unity of the coordinate system. Because each measurement unit work purpose is different, choose the frame of reference ellipsoid would differ, the emergence of many different forms of coordinate system, such as WGS84 coordinate system, the state 80 coordinate system, Beijing 54 coordinate system, independent local coordinate system and various kinds of urban construction coordinates. In the same coordinate system of representation and coordinate space rightangle coordinate, coordinate, coordinate the earth plane. According to the different needs of surveying and mapping, need different coordinate transformation coordinate system, in which the process of coordinate transformation can use to the same coordinate system coordinate transformation model, and will use different reference frame, the coordinate transformation between the coordinate system model. First of all this paper introduces the geodetic coordinates of relevant knowledge, then introduce the knowledge of coordinate transformation and coordinate transformation model(including the same coordinate system coordinate transformation model and different reference frame, the coordinate transformation between the coordinate system model), and the use of vb language realization of coordinate transformation process. Key words: the earth ellipsoid, coordinate system, transformation model, coordinate transformation III 摘 要 ............................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................II 1 緒 論 ..................................................................................................................... 1 研究的背景和意義 .......................................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 1 研究的主要內(nèi)容 .............................................................................................. 2 2 相關(guān)理論和知識(shí)介紹 ...................................................................................... 3 地球橢球 .......................................................................................................... 3 基準(zhǔn) ................................................................................................................. 4 建立大地坐標(biāo)系的基本原理 .......................................................................... 5 橢球定位、定向的概念 ............................................................................... 5 ............................................................... 5 .................................................................................................. 6 3 坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 .................................................................................................... 7 測(cè)量常用的坐標(biāo)系 .......................................................................................... 7 大地坐標(biāo)系 ................................................................................................ 7 空間直角坐標(biāo)系 ......................................................................................... 8 平面坐標(biāo)系 ...........................................................................