① 谷歌地球数学精度知多少
我相信您可能是关心这个问题的有关人士，从事测绘、地理信息系统开发（GIS）和其他专题信息系统开发的业内人士，或者更有可能是在工作或生活中涉及地理信息和网站地图服务的非本专业读者。首先说说我为什么关注这个问题？这也许与您的兴趣、您的关注或者心中的疑问有点关系，如果这样更好。谷歌地球（GoogleEarth，下同）相较于其他地图网站功能的一个优点是：能够读取地面任一点的三维坐标——经度、纬度和海拔高，不需要用户注册登录和数据使用许可授权。但是谷歌地球的数学精度究竟达到多少？在国内少见精度检测和权威认定的报道。而弄清楚谷歌地球的精度至少在以下两个方面是有意义的：（1）便于用户对使用谷歌地球精度和可靠性的了解。（2）有利于调整和完善我国网站地图（网络地图、高德地图、天地图等）数学精度限制政策。我国现有公共地图网站有的不提供地理坐标（如网络地图），有的只提供部分地理坐标（如天地图只提供平面坐标，不提供高程）。我国地图网站提供三维坐标服务，在技术上已不是问题，提供、不提供或部分提供坐标信息，可能大部分原因是基于规避我国地理信息保密政策限制的考虑（如我国规定：公开地图位置精度不得高于50米，等高距不得小于50米）。我长期从事测绘工作，曾在地图管理岗位任职，结合工作中的问题对此作过一些探讨。经对国内外地图网站的分析比较，以及对地图用户需求和意见的调研分析，我认为：如果我国自己创建的地图网站采取过高的数学精度限制，一是没有必要，二是可能失去很多潜在用户，会限制国产地图网站发挥作用。结合工作需要，笔者曾设计、组织了一次规模不大，但是较为正规的谷歌地球数学精度外业实测。当时的目的，是提供一个客观的子样数据来推测谷歌地球的精度，一是供在工作中处理有关事务时把握，二是提供上级主管部门参考。野外测试工作由甲级测绘单位完成，在方案设计、测试仪器的鉴定、卫星定位站网使用、数据的处理和统计分析等方面，完全按照严格的程序、操作方法和数据处理规则，确保检测数据的真实、可靠，结果分析客观。2测试结果首先把测试结果提到前面来介绍。测试结果绝大部分读者也最为关心，可提供读者作为一般性了解。结论根据本次检测数据的统计分析，从谷歌地球读取所求点的经度、纬度、海拔高，大多数点的平面中误差和高程中误差为±5m，所有测区点位中误差和高程中误差均在±10m以内。（注：打开谷歌地球，鼠标在地图上移动时，地图下方会动态地出现经度、纬度和海拔高的数值。经度、纬度显示至小数点后两位，即0.01秒，海拔高显示至整米。为直观起见，精度计算结果中已将经度、纬度单位由度分秒统一换算至米。）3检测的设计和实施本节之后所列的测试方案设计思想、野外检测方法、数据整理分析和有关建议等，主要提供给有关专业人士阅读，有关读者可以据此进一步分析本测试的科学性和可靠性，或者作为深入研究时的参考。3.1检测区域图1在谷歌地球上进行某测区选点检测分5个测区，每个测区作独立观测和数据统计。其中，测区1和测区2位于同一中型城市的东部和西部，属平坦区域，平均高程在10m以内，谷歌地球上的影像分辨率为1m。测区3位于与距离测区1、测区2较远的小型城市，地势平坦，平均高程在10m以内，谷歌地球上的影像分辨率为1m。测区4和测区5位于山区，高程在100m～400m之间，谷歌地球上的影像分辨率为2.5m。5个测区中，相距最远的两个测区直线距离超过300km。测区的设计和选取主要考虑到以下因素和目的：（1）包含不同的地形类别——以分析平地、山地、高山地地形差异对精度的影响。（2）包含不同的地面影像分辨率——以分析谷歌地球上借以选点的卫星影像分辨率差异对精度的影响。（3）包含不同的区域——以分析是否存在区域性偏差。3.2样本数据的提取样本数据从谷歌地球上直接获取，方法如下：（1）在谷歌地球上选点点位要求为：①影像清晰；②指向精准；③点位周围地势平坦，无突出地面的建筑物；④易于外业观测（易到达、易设站、GPS信号好）；⑤点位实地与谷歌地球影像一致。（2）制作检测点样本文件从谷歌地球上截屏获取点位影像视图，对视图进行编号；放大点位视图影像，读取目标的点位坐标（经纬度）和高程。为方便外业检测，每点建立两张视图文件，一张为较小比例尺的，供外业在实地选点时用；另一张是外业所选点位的放大视图，能显示谷歌地球上影像点的经纬度和高程。图2平地点位选点图3山地点位选点3.3外业数据采集（1）使用仪器：双频GPS接收机，型号为“Leica1230”。（2）观测方法：通过浙江省连续运行卫星定位综合服务系统提供的网络RTK服务模式静态观测方式，外业采集经度、纬度和大地高（均为WGS-84坐标系），每点观测两次，符合限差的取平均数。根据以往浙江省连续运行卫星定位综合服务系统的测试，本次观测精度相当于：平面5cm（X/Y分量），高程10cm。故相对于谷歌地球数据，在计算中误差时将本次外业实测成果视作“真值”。为了节省外业检测工作量，位于山区的39个地面点，利用了2008年1月至5月施测的1:10000航测外业像控点成果。具体方法是：调用航测像控点位影像和外业实测经纬度与高程，然后在谷歌地球网站上读取同名点位的经度、纬度和大地高（WGS-84），并截取视图。4数据处理和精度统计数据处理和精度统计以测区为单元。（1）将检测点的两组经纬度坐标（分别从谷歌地球和外业实测获取）转换为高斯克吕格平面坐标计算横纵坐标误差和统计点位中误差。（2）按测区进行平面坐标和高程（WGS-84）比对。（3）以外业检测值作为“真值”计算谷歌地球的平面坐标、高程之中误差。（注：在比对过程中，发现其中一个位于山区的测区，谷歌地球的平面中误差高达±10.13m，高程中误差高达±22.29m，误差明显高于其他其他测区。经重新调看谷歌地球截屏视图和外业实测时所拍摄的点位照片（航测外业作业时实拍），发现其中一些点位落在高程变换处或房角处，平面误差和高程误差交互影响较大。经分析后剔除了高程变换处或房角处的点，增选了部分点进行外业复测，对极个别经分析后仍不明原因的“异常点”进行了剔除。）图4高程急剧变换处精度容易不稳定5个测区99个点的精度统计见下表：5检测结果分析（1）各测区内的谷歌地球数学精度并不一致。测区3的平面精度和高程精度最高，中误差小于±2m；测区4的平面精度最低，达±9.59m；大多数点的平面中误差和高程中误差为±5m。所有测区点位中误差和高程中误差均在±10m以内。（2）地形类别差异对谷歌地球数学精度的影响并不明显，并未显现一般航测中平地精度高于山地精度的情况。但山地测区位于斜坡上或高程急剧变换处的点精度不稳定。分析原因认为：谷歌地球的影像处理采用了美国制作的全球DEM进行投影差改正，在“山脚和平地交接”或者“坎上坎下”处，平面误差与高程误差相互交织，会导致精度不稳定。（3）当作为选点点位的影像分辨率分别为1m和2.5m时，影像分辨率的高低对谷歌地球数学精度的影响并不明显。6结论和建议（1）经剔除个别异常值后参加计算的点为99点，有效检测点数较多，且作业规范、点位分布均匀，可以作为谷歌地球在本地区精度检测的一个样本。（2）受样本的数量大小和地域范围的限制，本检测仍不足于代表谷歌地球在整个中国地区的精度，有必要在全国范围（东西南北中）选择不同地形类别（平原、丘陵、山区、高原）全面测试谷歌地球的精度，作出更加全面和客观的评价。（3）如经过进一步的严密论证，谷歌地球或其他国际网站地图在我国区域确已达到10米左右的精度，那么我国的现有规定“公开地图位置精度不得高于50米，等高距不得小于50米”应该适时作调整，把精度提高到与谷歌地球精度相应层次。（4）本文对于研究我国地理信息保密政策的改进具有一定参考意义。7致谢胡正伟、苏立钱、冯里涛、万斐等同志参与本检测工作，胡正伟同志协助笔者完成数据统计工作，谨此致谢！
② 坐标计算法为什么比其他方法精度高很多
其他方法误差更大，坐标计算方法误差相对小一些。
全站仪测坐标，根据距离、角度和起算数据能够得到位置点三维坐标，平面精度比较好，但是三角高程原理涉及到大气遮光改正、地球曲率等精度受限，导致高程精度误差较大，一般精度要求高的进行水准测量。
精度是测量值与真值的接近程度。包含精密度和准确度和精确度三个方面。每一种物理量要用数值表示时，必须先要制定一种标准，并选定一种单位(unit)。标准及单位的制定，是为了沟通人与人之间对于物理现象的认识。
③ 高分悬赏！！ 大地坐标与平面坐标的换算问题，地图学的专家帮忙解惑！
工程施工过程中，常常会遇到不同坐标系统间，坐标转换的问题。目前国内常见的转换有以下几种：1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3，任意两空间坐标系的转换。其中第2类可归入第三类中。所谓坐标转换的过程就是转换参数的求解过程。常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。以下对上述三种情况作详细描述如下：
1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）
常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。一般的工程中3度带应用较为广泛。对于中央子午线的确定有两种方法，一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，即可得到对应的中央子午线的经度。如x=3250212m，y=395121123m，则中央子午线的经度=39*3=117度。另一种方法是根据大地坐标经度，如果经度是在155.5~185.5度之间，那么对应的中央子午线的经度=（155.5+185.5）/2=117度，其他情况可以据此3度类推。
另外一些工程采用自身特殊的分带标准，则对应的参数确定不在上述之列。
确定参数之后，可以用软件进行转换，以下提供坐标转换的程序下载。
2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。
其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。详细方法见第三类。
3，任意两空间坐标系的转换
由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准，要进行精确转换，必须知道至少3个重合点（即为在两坐标系中坐标均为已知的点。采用布尔莎模型进行求解。布尔莎公式:
对该公式进行变换等价得到：
解算这七个参数，至少要用到三个已知点（2个坐标系统的坐标都知道），采用间接平差模型进行解算：
其中： V 为残差矩阵;
X 为未知七参数;
A 为系数矩阵;
解之：L 为闭合差
解得七参数后，利用布尔莎公式就可以进行未知点的坐标转换了，每输入一组坐标值，就能求出它在新坐标系中的坐标。 但是要想GPS观测成果用于工程或者测绘，还需要将地方直角坐标转换为大地坐标，最后还要转换为平面高斯坐标。
上述方法类同于我们的间接平差，解算起来较复杂，以下提供坐标转换程序，只需输入三个已知点的坐标即可求解出坐标转换的七个参数。如果已知点的数量较多，可以进行参数间的平差运算，则精度更高。
当已知点的数量只有两个时，我们可以采用简单变换法，此法较为方便易行，适于手算，只是精度受到一定的限制。
详细解算方程如下：
式中调x,y和x\'、y\'分别为新旧（或；旧新）网重合点的坐标，a、b、、k为变换参数，显然要解算出a、b、、k，必须至少有两个重合点，列出四个方程。
即可进行通常的参数平差，解求a、x、b、c、d各参数值。将之代人（3）式，可得各拟合点的残差（改正数）代人（2）式，可得待换点的坐标。
求出解算参数之后，可在Excel中，进行其余坐标的转换。
上次笔者用此法进行过80和54坐标的转换，由于当时没有多余的点可供验证和平差，所以转换精度不得而知，但转换之后各点的相对位置不变。估计，实际的转换误差应该是10m量级的。
还有一些情况是先将大地坐标转换 为直角坐标，然后进行相关转换。
④ 高斯平面直角坐标与地理坐标有何区别
地理坐标是一种空间坐标系，而高斯是平面的。也就是认为的将椭圆的坐标点投影到平面上，于是就产生了高斯平面直角坐标。
⑤ 请教一下：大地坐标，地理坐标，平面直角坐标三者的区别
大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。 是以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算面并依地球椭球面为参考面而建立的地球椭球面坐标系。它是大地测量的基本坐标系，其大地经度L、大地纬度B和大地高H为此坐标系的3个坐标分量。它包括地心大地坐标系和参心大地坐标系。 地理坐标系，也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特 定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地 球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图 都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。例如,全国1∶25万地形图就是采用在克拉 索夫斯基椭球体上的高斯－克吕格投影。包括高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系。通常选择：高斯投影平面(在高斯投影时)或测区内平均水准面的切平面(在独立地区测量时)作为坐标平面；纵坐标轴为y轴，向上(向北)为正；横坐标轴为x轴，向右(向东)为正；角度(方位角)从x轴正向开始按顺时针方向量取，象限也按顺时针方向编号。
⑥ 经纬度坐标和地理坐标有什么不同,怎么转换
一看就不同啊，经纬度带度分秒上标和NESW的。
地理坐标系，也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。
一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。
最常用的地理坐标系是经纬度坐标系，这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置，如果我们将地球看作一个球体，而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度，经度是东西方向EW，而纬度是南北方向NS，经线从地球南北极穿过，而纬线是平行于赤道的环线
需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量侧面积长度
平面坐标系（又称笛卡儿坐标系），因其具有以下特性：可量测水平X方向和竖直Y方向的距离，可进行长度、角度和面积的量测，可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用，而每一个平面坐标系都有一特定的地图投影方法。
平面直角坐标网的坐标系以中央经线投影后的直线为X轴，以赤道投影后的直线为Y轴，它们的交点为坐标原点。这样，坐标系中就出现了四个象限。纵坐标从赤道算起向北为正、向南为负；横坐标从中央经线算起，向东为正、向西为负
大地测量中以参考椭球面为基准面。地面点P的位置用大地经度L、大地纬度B和大地高H表示。当点在参考椭球面上时，仅用大地经度和大地纬度表示。
在地形图上，经纬线只以图廓线的形式直接表现出来，并在图角处注出相应度数。为了在用图时加密成网，在内外图廓间还绘有加密经纬网的加密分划短线(图式中称“分度带”)，必要时对应短线相连就可以构成加密的经纬线网。
⑦ 高斯平面直角坐标与地理坐标有何区别
工程测量学上,地理坐标系是一个空间上的坐标系,是表示地面店在旋转椭球面上的位置,用大地经度L和大地纬度B表示.但是在局部测量中,最好在平面上进行,所以又了高斯平面直角坐标,就是先把地球按经度分成带（从首子午线...
⑧ 经纬度坐标和地理坐标有什么不同，怎么转换
在大地测量学中,坐标系分为两大类：地心坐标系和参心坐标系.
地心坐标系是坐标系原点与地球质心重合的坐标系,参心坐标系是坐标系原点位于参考椭球体中心,但不与地球质心重合的坐标系.
我国使用的1954北京坐标系,1980西安坐标系都属于参心坐标系.GPS中使用的世界大地坐标系WGS－84属于地心坐标系,我国最近开始启用的中国大地坐标系2000（即CGCS2000）,也属于地心坐标系.
以上两大类坐标系都有下列几种表达形式：
1.空间大地坐标系,即大地经纬度（B,L,H）形式
2.空间直角坐标系,即三维空间坐标（X,Y,Z）形式
3.投影平面直角坐标系.即二维平面坐标（x,y,h）形式
在工程测量和施工中,我国普遍使用的是1954北京或1980西安的高斯投影平面直角坐标系.
但为满足工程施工精度要求,通常会在测区建立独立的地方坐标系,且独立地方坐标系都能够通过转换公式换算为国家统一的坐标系上,如1954北京坐标系或1980西安坐标系.楼主说的施工图纸上面标的那个是测量坐标可能是
国家平面直角坐标系和独立的地方平面坐标系之一.
⑨ 投影坐标系和地理坐标系有什么区别
主要有以下几点区别：
1、地理坐标系统是一种球面坐标，而投影坐标系统是平面坐标
2、投影坐标系统在二维平面上有恒定的长度、角度和面积
3、投影坐标系统是由地理坐标投影到平面坐标上形成的