测量坐标系统及其换算
1、 华南测绘历史简述
• 华南测绘历史，据史书的记载可追溯到 周成王7年“周公作周髀测景至于南 海”，距今约有3000年。
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• 西汉 古墓中发 现的最早 的测绘实物 ——华南古 地图推算， 迄今也有 2100多年。
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• 从有测绘数据记载的历史看，华南的近代大 地测量工作始于元代，当时用天文方法测量 了一些广东陆地及海岛的纬度。 • 15世纪末，明朝万历年间由意大利传教士利 玛窦（Mstto Ricci）测量了澳门、肇庆、广 州的经纬度，其成果表示至1/2度。 • 16世纪上半叶，明朝崇祯二年（1629），我 国著名测量学家徐光启测定了广州的经纬度。
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2 、坐标与坐标系
2-1 坐标系统与时空观、宇宙观、世界观
2400年以前（战国时期）《尸子》“四方上下曰宇，古往 今来曰宙” 2100年前（西汉）《淮南子》重申“四方上下谓之宇，古 往今来谓之宙” 宇，即是空间 宙，即是时间 这是人类最早对宇宙，也是对时空概念的描述。 坐标系与坐标 看不见、模不着、但是能算得准。是我们 测绘业务的“灵魂”所在。。。。
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400年前（法国）笛卡尔Rene Descartes,建 立数学坐标系 300年前（英国）牛顿Isaac Newton,绝对时 空观 100年前（德国）爱因斯坦Albert Einstein, 相对时空观。 时空观、宇宙观、世界观是同义词。是哲学 和自然科学的基本准则。也是测绘科学的基 本出发点，（灵魂！）。
地心大地坐标系的原点与地球（包括大气）的质量中心重合， 局部大地坐标系的原点则偏离地球质量中心。
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• 大地坐标系统采用一个十分近似于地球自然形状的参 考椭球作为描述和推算地面点位置和相互关系的基准 面。 • 一个大地坐标系统必须明确定义其三个坐标轴的方向 和其中心的位置。通常人们用旋转椭球的短轴与某一 规定的起始子午面分别平行于地球某时刻的平均自转 轴和相应的真起始子午面来确定坐标轴的方向。若使 参考椭球中心与地球平均质心重合，则定义和建立了 地心大地坐标系。
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2-2 定位空间物体的位置时，必须有与之相应的 坐标系统。 同一物体在不同坐标系中，有不同的坐标 值；但在同一坐标系中，只有唯一的坐标值。 坐标系多种多样，采用何种坐标系统要视 应用目的要求而定。 每个坐标系都要有：原点，坐标轴（及其 指向），还有尺度--轴上间距的计量单位。
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• 它是航天与远程武器和空间科学中各种定位 测控测轨的依据。
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（邦鑫测绘稿）
王卫民 广东省测绘地理信息学会 《测绘时空》编辑部 2016.7.6
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前言
測量目的之一：
为地球表面的地物,地貌目标进行 准确定位. 定位就是通过测量来表达信息,事件或目标发 生在 什么时间,什么相关的空间位置的理论、方 法与技术. 定位要有参照系，即坐标系。 坐标值在坐标系中得以体现。
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• 18世纪中叶，清朝同治年间在南海测绘 了1/3.5万的县治图和1/30万的县境图。 在局部地区测绘了1/1000地形图。 • 18世纪末至19世纪初，清朝光绪年间为 修建粤汉铁路等工程需要，在广东施测 了24个天文点的经纬度，成果表示至 “分”。
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平均地球旋转轴重合，第一轴与第三轴垂直且位于格林尼治平均 天文台子午面内，第二轴完成右手空间坐标系。 大地坐标系的定义通常还包括关于尺度的规定，因为度量坐 标和长度必须使用一定的标准。 依据坐标系原点在地球体内的位置，大地坐标系可以分为地 心大地坐标系和局部大地坐标系。
地心大地坐标系是将原点设在地球的质量中心，它的第三轴与
• 1950—1965年，中国的测绘工作者在艰苦的条件下， 完成了广东省的一、二、三、四等天文、大地、三角、 水准测量，建立了覆盖全省的大地控制网，测制了 1/20万至1/1万比例尺基本地形图。启用了1954北京 坐标系和1956黄海高程系. • 1979年至今，广东省大力引进测绘技术、装备，开拓 市场，实现了由传统的模拟测绘向数字化测绘的技术 飞跃，现在正向信息化测绘迈进。启用了1980西安坐 标系和1985年国家高程系。启用了2000国家坐标系。 在很多城市和地区还建立了与国家系统相联系的独立 坐标系统。
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3、大地坐标系统
• 大地坐标系是一个规定了原点、坐标轴指向以及尺度 的笛卡尔坐标系。它确立了空间点地理位置与大地坐 标之间的关系。 人类的社会活动、生产、生活都在这个无形的框架内 进行。从宇宙航行到驾车旅行，从边境划界到地籍测 量，城市规划，从远程武器发射到各种军事行动，都 离不开坐标系。坐标系与军事行动、经济建设、社会 活动息息相关。
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地球参考椭球图示
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大地坐标系图示
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地球的自然表面、参考椭球 面、大地水准面图示
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二、坐标系的建立
1、大地坐标系统的建立 2、城市坐标系统的建立 3、工程坐标系统的建立
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1、大地坐标系的建立
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• 测绘技术发展非常快，日新月异；但是 一些最基本的测绘理论没有变。 • 测绘仪器、工具层出不穷；但是三脚架 没有变。 • 测绘定位方法、方式不停在变；但是坐 标和坐标系统的理论和算法没有变。 • 掌握测量坐标系统的理论和换算方法， 是测绘师的基本功夫。
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一、概述 1、 华南测绘历史简述 2、坐标与坐标系 3、大地坐标系
• 2-3 坐标系统的名称很多： 天文坐标系 大地坐标系 参心坐标系 地心坐标系 站心坐标系 高斯—克吕格直 角坐标系 城市坐标系 独立坐标系 平面坐标系 空间坐标系 极坐标系 。。。。。。 一维坐标系 二维坐标坐标
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地理坐标经纬度