北京54坐标转换为地理坐标的简易方法

北京5 4 坐标转换为地理坐标的简易方法 1. 椭球体、基准面及地图投影 GIS 中的坐标系定义是GIS 系统的基础，正确定义GIS 系统的坐标系非常重要。GIS 中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS 系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。 基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54 坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54 坐标系，1978 年采用国际大地测量协会推荐的1975 地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80 坐标系，目前大地测量基本上仍以北京 54 坐标系作为参照，北京54 与西安80 坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。 WGS1984 基准面采用WGS84 椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS 测量数据多以WGS1984 为基准。 上述3 个椭球体参数如下： 椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye 基准面都采用了Krassovsky 椭球体，但它们的基准面显然是不同的。 地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换，如果有人说：该点北京54 坐标值为X=4231898,Y=21655933，实际上指的是北京54 基准面下的投影坐标，也就是北京54 基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。 2. GIS 中基准面的定义与转换 虽然现有GIS 平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。假如精度要求不高，可利用前苏联的Pulkovo 1942 基准面(Mapinfo 中代号为1001)代替北京54 坐标系；假如精度要求较高，如土地利用、海域使用、城市基建等GIS 系统，则需要自定义基准面。 GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义，转换通过相似变换方法实现，具体算法可参考科学出版社1999 年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76 至 86 页。假设Xg、 Yg、Zg 表示WGS84 地心坐标系的三坐标轴，Xt、 Yt、 Zt 表示当地坐标系的三坐标轴，那么自定义基准面的...