坐標如何轉換地理坐標

㈠ 常用坐標系的相互轉換

1.慣性坐標系（i系）－地球坐標系（e系）

如圖3-2-3所示，地球直角坐標系0x^ey^ez^e為地固坐標系（簡稱e系），0xⁱyⁱyⁱ為慣性坐標系（簡稱i系）。ω為地球自轉角速度。

地球直角坐標系0x^ey^ez^e相對慣性參照系的轉動角速度就是地球的自轉角速度ω。

航空重力勘探理論方法及應用

則有e系至i系的坐標變換矩陣為：

航空重力勘探理論方法及應用

2.地球坐標系（e系）－當地地理坐標系（n系）

如圖3-2-4所示，地理坐標系的原點就是載體所在點，zⁿ軸沿當地參考橢球的法線指向向外，xⁿ軸與yⁿ軸均與zⁿ垂直；即在當地水平面內，xⁿ軸沿當地緯度線指向正東，yⁿ軸沿當地子午線指向正北。按照這樣的定義，地理坐標系的zⁿ軸與地球赤道平面的夾角就是當地地理緯度，zⁿ軸與yⁿ軸構成的平面就是當地子午面。zⁿ軸與xⁿ軸構成的平面就是當地卯酉面。xⁿ軸與yⁿ軸構成的平面就是當地水平面。

地理坐標系的三根軸可以有不同的選取方法。圖3-2-5所示的地理坐標系是按「東、北、天」為順序構成的右手直角坐標系。除此之外，還有按「北、西、天」或「北、東、地」為順序構成的右手直角坐標系。

圖3-2-4 地球坐標系與當地地理坐標系

圖3-2-5 載體運動引起的地理坐標系轉動

地球坐標系先繞z^e轉動λ角，得到0^ex』y』z^e，再繞y』轉動（270°－φ），即得到當地地理坐標系（Gopal M,1984）。因此地球坐標系與當地地理坐標系之間的轉換矩陣

為：

航空重力勘探理論方法及應用

式中：φ為地理緯度；λ為地理經度。

當載體在地球表面運動時，載體相對地球的位置不斷發生變化，地球上不同地點的地理坐標系相對地球的角位置是不同的。也就是說，載體的運動將引起地理坐標系相對地球坐標系轉動。如果考察地理坐標系相對慣性坐標系的轉動角速度，應當考慮兩種因素：一是地理坐標系隨載體運動時相對地球坐標系的轉動角速度；二是地球坐標系相對慣性參照系的轉動角速度。

假設載體沿水平面航行（如飛機），所在地點的緯度為φ，航速為v，航向為H。將航速分解為沿地理坐標系北東兩個分量：

航空重力勘探理論方法及應用

航速的北分量v_N引起地理坐標系繞著平行於地理東西方向的地心軸相對地球轉動，其轉動角速度為（見圖3-2-5）：

航空重力勘探理論方法及應用

航速的東向分量v_E引起地理坐標系繞著極軸相對地球轉動，其轉動角速度為：

航空重力勘探理論方法及應用

參考橢球上各點的子午圈半徑R_M和卯酉圈半徑R_N的計算公式為：

航空重力勘探理論方法及應用

式中：R為參考橢球的地球長半徑；e為參考橢球的第一偏心率。

將角速度

和

平移到地理坐標系的原點，並投影到地理坐標系各軸上，可得：

航空重力勘探理論方法及應用

式中：

表示n系相對e系的角速度在n系Xⁿ軸（Yⁿ軸、Zⁿ軸）上的分量。上式表明，航行速度將引起地理坐標系繞地理東向、北向和垂直方向相對地球坐標系轉動。

地球坐標系相對慣性參照系的轉動是地球自轉引起的。把地球自轉角速度ω平移到地理坐標系的原點，並投影到地理坐標系的各軸上，可得：

航空重力勘探理論方法及應用

上式表明，地球自轉將引起地理坐標系繞地理北向和垂線方向相對慣性參照系轉動。

綜合考慮地球自轉和載體的航行影響，地理坐標系相對慣性參考系的轉動角速度在地理坐標系各軸上的投影表達式為：

航空重力勘探理論方法及應用

在分析陀螺儀和慣性導航系統時，地理坐標系是要經常使用的坐標系。例如，陀螺羅經用來重現子午面，其運動和誤差就是相對地理坐標系而言的。在指北方位平台式慣導中，採用地理坐標系作為導航坐標系，平台所模擬的就是地理坐標系。

3.當地地理坐標系（n系）－載體坐標系（b系）

當地地理坐標系可通過繞載體坐標系Z^b軸轉動方位角A、繞y^b軸轉動俯仰角θ，和繞x^b軸轉動滾動角φ來實現其到載體坐標系的轉換（捷聯慣性導航技術，張天光等譯），三次轉動可以用數學方法表述3個獨立的方向餘弦矩陣，定義如下：

繞載體坐標系z軸轉動方位角A，有：

航空重力勘探理論方法及應用

繞載體坐標系y軸轉動方位角θ，有：

航空重力勘探理論方法及應用

繞載體坐標系x軸轉動方位角φ，有：

航空重力勘探理論方法及應用

因此，當地地理坐標系（n系）到載體坐標系的變換可以用這3個獨立變換的乘積表示如下：

航空重力勘探理論方法及應用

所以轉換矩陣

為：

航空重力勘探理論方法及應用

在平台式慣性導航系統中，或通過3個框架之間的角度感測器測量方位角A、俯仰角θ和滾動角φ。

㈡ 常用地理坐標系及轉換

國家地理坐標系也基於當時的時代背景，也經歷了一個發展演變的過程，從1954北京坐標系→西安80坐標系→2000國家大地坐標系。這些坐標系的參數在ArcGIS中都可以查看到。

國家現在要求2018年7月1日起，我國自然資源系統一律採用2000國家大地坐標系，同時也公布了其他坐標系與2000國家大地坐標系轉換的標准。
（1）、全國及省級范圍的坐標轉換選擇二維七參數轉換模型；
（2）、省級以下的坐標轉換可選擇三維四參數模型或平面四參數模型；
（3）、獨立平面坐標系統可採用平面四參數模型或多項式回歸模型。

此時不需要轉換參數，直接使用ArcGIS內置的工具即可完成。
打開【工具箱→Data Management Tools→投影與變換→要素→投影】工具，在彈出的對話框中進行設置，選擇要轉換的數據集或要素，並設置輸出坐標系即可。
設置完成後，在對話框下面的【地理坐標變換】欄處，系統會自動載入變換參數，點擊確定，完成坐標系轉換。

打開【工具箱→Data Management Tools→投影與變換→創建自定義地理（坐標）變換】工具，在彈出的對話框中進行相關設置：

設置完成之後，在參數欄中列出需要我們輸入的七個參數值，此時需要藉助其他工具得到參數值，這里使用 COORD GM 軟體。

因為在現在系統自帶的橢球中沒有CGCS2000，需要我們自己添加，單擊【文件→橢球管理】，在橢球管理對話框中添加我們需要的橢球體，點擊添加，可以看到在在左側的橢球列表中，就有了我們需要的橢球體名稱。

另外還需要設置一下 地圖投影 ，單擊【設置→地圖投影】，在彈出的對話框中進行設置（這里選擇自定義高斯投影，中央子午線設置為120E）。

接著就可以進行七參數計算了，單擊【設置→計算七參數】，在彈出的對話框中，分別輸入三組源坐標點和相對應的目標坐標點，輸入完成之後點擊計算即可得到七參數。

不過使用 COORD GM 軟體計算得到的結果是以弧度為單位的，而ArcGIS中是以秒為單位的，所以需要將 COORD GM 軟體得到的參數進行一下轉換。

然後後轉換後得到的參數，輸入ArcGIS中創建自定義地理（坐標）變換窗口中的參數欄，點擊確定，完成自定義坐標轉換工具，然後使用【工具箱→Data Management Tools→投影與變換→要素→投影】工具完成坐標轉換。

㈢ wgs84和cgcs2000坐標轉換

(3)坐標如何轉換地理坐標擴展閱讀

5、打開ArcCatalog，找到上一步中已經成ITRF2000坐標系的shp文件，單擊右鍵-屬性，將圖層坐標重新定義成GCGS2000地理坐標系。

6、重新打開arcmap,重新打開已經重新定義坐標系的`shp文件，按照地理處理-arctoolbox-數據管理工具-投影和變換-要素-投影。

7、帶號計算方法，如果前面加帶號，採用6度帶或三度帶帶號，均為三度帶帶號。

8、計算

上一步將GCGS2000地理坐標系轉換為GCGS2000投影坐標系後，打開上一步轉換成投影坐標系後的shp文件，單擊圖層，右鍵屬性，常規里，將十進制單位改成米。

再右鍵單擊shp圖層，打開屬性表，添加欄位，添加x，y坐標欄位。

㈣ 關於地理坐標轉換

首先，把需要轉換的坐標按照兩列復制到excel中，第一列為橫坐標，第二列為縱坐標，保存退出；其次，運行arcmap，添加上一步保存的excel文件，並通過arcmap軟體菜單中tools的addeventslayers選項工具，將該excel文件變為圖形顯示，並另存為shape文件；再次，對該shape文件定義投影，即該坐標對應的投影，然後再做投影變換，將其變換為地理投影；最後，在arctoolbox中找到adddatacoordinate工具，即可轉換地理坐標。

㈤ 如何實現用戶自定義坐標系向地理坐標系的轉換

1.用戶自定義也稱設備坐標（以毫米為單位），
2.地理坐標系（以度或度分秒為單位），
3.大地坐標系（以米為單位），
4.平面直角坐標系（以米為單位），
5.地心大地直角。
進行設備坐標轉換到地理坐標的方法：第一步：啟動投影變換系統。

㈥ 坐標怎麼轉換經緯度

坐標轉換經緯度有以下兩種方法：

1、二維轉換

二維轉換方法是將平面坐標(東坐標和北坐標)從一個坐標系統轉換到另一個坐標系統。在轉換時不計算高程參數。該轉換方法需要確定4個參數（2個向東和向北的平移參數，1個旋轉參數和1個比例因子）。如果要保持GPS測量結果獨立並且有地方地圖投影的信息，那麼採用三維轉換方法最合適。

2、三維轉換

該方法基本操作步驟是利用公共點，也就是同時具有WGS84直角坐標和地方坐標的直角坐標的點位，一般需要3個以上重合點，通過布爾莎模型(或其他模型)進行計算，得到從一個系統轉換到另一個系統中的平移參數、旋轉參數和比例因子。

坐標轉換分類

1、大地坐標（BLH）對平面直角坐標（XYZ）

常規的轉換應先確定轉換參數，即橢球參數、分帶標准（3度，6度）和中央子午線的經度。橢球參數就是指平面直角坐標系採用什麼樣的橢球基準，對應有不同的長短軸及扁率。畫到直角坐標系可以寫為(x+z*acosθ，y+z*asinθ)a，θ為參數。

2、北京54全國80及WGS84坐標系的相互轉換

一種國際上採用的地心坐標系。坐標原點為地球質心，其地心空間直角坐標系的Z軸指向BIH （國際時間）1984.O定義的協議地球極（CTP)方向，X軸指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交點，Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手坐標系，稱為1984年世界大地坐標系統。

3、任意兩空間坐標系的轉換

由於測量坐標系和施工坐標系採用不同的標准，要進行精確轉換，必須知道至少3個重合點（即為在兩坐標系中坐標均為已知的點。採用布爾莎模型進行求解。

㈦ 北京坐標系怎麼轉換成地理坐標（經緯度）

從北京坐標系可以直接轉換到BJ-54橢球下的大地坐標（B,L,H），但是無法直接轉換到WGS84下的大地坐標，因為這兩者所屬橢球不一樣，需要一個轉換參數（七參數OR四參數OR三參數）。如果你有這些已知條件的話，推薦給你一個軟體
「COORD」，在網站可以搜索到，或者你直接進「中海達」網站，從他們的下載專區下載一個「HDS2003數據後處理軟體」，裡面自帶一個
COORD轉換工具，這個是目前測量界用得比較多的軟體。可以滿足你同一橢球或者不同橢球之間的轉換。

㈧ 國家2000坐標怎麼轉經緯度

1、在ArcGIS中打開相關屬性表，確定經緯度坐標的X和Y。