摘要：本文首先闡述了坐標系的分類，介紹了不同坐標系轉(zhuǎn)換的意義，并以我國常用國家80坐標與WGS84坐標的轉(zhuǎn)換過程及其方法為例進行了分析，得出了有益的結(jié)論。
　　關(guān)鍵詞：坐標分類；80坐標；GPS；坐標轉(zhuǎn)換；
　　隨著我國經(jīng)濟發(fā)展基礎(chǔ)通道的快速建設(shè)和GPS定位技術(shù)在我國的應(yīng)用，GPS技術(shù)在測量中的應(yīng)用越來越廣泛，由于GPS具有全天候、高精度、自動化、效益高等顯著優(yōu)點，其在大地測量、工程測量、車輛導(dǎo)航、航海導(dǎo)航等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但在GPS測量與應(yīng)用中，GPS系統(tǒng)采用的是通常采用的是WGS84地心坐標系，而我國測繪系統(tǒng)由早期廣泛采用是北京54坐標系到現(xiàn)今的國家80坐標系，以及各地區(qū)建設(shè)又采用的是地方坐標系，幾類坐標不但坐標原點不一致，而且各坐標軸之間相互不平行。所以，在實際應(yīng)用中，通常需要將WGS一84坐標轉(zhuǎn)換至我國國家坐標系統(tǒng)或地方坐標系統(tǒng)。
　　一、坐標系統(tǒng)分類
　　一個完整的坐標系統(tǒng)是由坐標系和基準兩方面要素所構(gòu)成的。坐標系指的是描述空間位置的表達形式，而基準指的是為描述空間位置而定義的一系列點、線、面。因此人們?yōu)榱嗣枋隹臻g位置，采用了多種方法，從而也產(chǎn)生了不同的坐標系，如直角坐標系、極坐標系等。在測量中，常用的坐標系有以下幾種：空間直角坐標系、空間大地坐標系、平面直角坐標系
　　而我們常用的GPS定位使用的是地心大地坐標系，而我國經(jīng)典的大地定位又采用的是地球參心坐標系。地心大地坐標系與地球參心坐標系的主要區(qū)別在于：地心大地坐標系的橢球中心與地球質(zhì)心重合，橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，大地緯度B為過地面點的橢球法線與橢球赤道面的夾角，大地經(jīng)度L為過地面點的橢球子午面與格林尼治平大地子午面之間的夾角，大地高H為地面點沿橢球法線至橢球面的距離。而對于地球參心坐標系，在經(jīng)典大地測量中，為了處理觀測成果和傳算地面控制網(wǎng)的坐標，通常需選取一參考橢球面為基準參考面，選一參考點為大地測量的起算點（或稱為大地原點），并且利用大地原點的天文觀測量，來確定參考橢球在地球內(nèi)部的位置和方向。不過由此所選定的參考橢球的位置，其中心一般不會與地球質(zhì)心相重合。
　　二、坐標系變換與基準變換
　　所謂坐標系變換就是在不同的坐標表示形式間進行變換。基準變換是指在不同的參考基準間進行變換。
　　1、空間直角坐標系與空間大地坐標系間的轉(zhuǎn)換
　　在相同的基準下，空間大地坐標系向空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換方法為：
　　其中：
　　，為卯酉圈的半徑；
　　
　　為地球橢球長半軸；
　　為地球橢球的短半軸。
　　在相同的基準下，空間直角坐標系向空間大地坐標系的轉(zhuǎn)換方法為：
　　
　　在采用上式進行轉(zhuǎn)換時，需要采用迭代的方法，先將B求出，最后在確定H。
　　2、空間坐標系與平面直角坐標系間的轉(zhuǎn)換
　　空間坐標系與平面直角坐標系間的轉(zhuǎn)換采用的是投影變換的方法。在我國一般采用的是高斯投影。因為高斯投影和UTM投影都是橫軸墨卡托的特例，因此，高斯投影和UTM投影都可以套用橫軸墨卡托投影的投影公式。
　　三、坐標轉(zhuǎn)換方法
　　兩個坐標是如何轉(zhuǎn)換的呢，比較嚴密的是布爾沙模型，又稱為七參數(shù)轉(zhuǎn)換法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，尺度變化K。即在WGS一84坐標與國家坐標或地方坐標的轉(zhuǎn)換過程中，主要先求出坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。無論使用哪一種方法，只有知道了轉(zhuǎn)換參數(shù)，才能進行坐標轉(zhuǎn)換。其步驟為：
　　
　　上述的方法同樣適合于從WGS-84直接轉(zhuǎn)換為地方坐標。此外，由于采用GPS觀測所得到的是大地高，為了精確確定出正高或正常高，需要有大地水準面差距或高程異常數(shù)據(jù)。
　　三、WGS84與國家80坐標轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)
　　下表就是福建龍巖兩個不同坐標系以上述步驟轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，且用戶要求完成從WGS-84到國家80坐標系的轉(zhuǎn)換，該數(shù)據(jù)為利用三個已知點求出轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而求出該區(qū)域所有點的國家80坐標系。
　　
　　四、結(jié)論
　　不同坐標系的轉(zhuǎn)換是我們經(jīng)常遇到的事情，尤其隨著2009年為應(yīng)對經(jīng)濟危機而采取加大我國基礎(chǔ)投資來保障我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，不同坐標系與GPS84坐標系的轉(zhuǎn)換將是我們時常面對的問題。當然，隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，坐標轉(zhuǎn)換的求解方法會更多，更先進，也更準確。
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