GIS测量坐标系统转换原理

5、球心纬度坐标系 坐标表示形式：

(L,?,?)

设P点的大地经度为L，连结OP，则?POx??，称为球心纬度，OP??，称为P点的向径。P点的位置用(L,?,?)表示。

yPL?o?x

6、大地极坐标系 坐标表示形式：(S,A)

A＝常数的大地以椭球面上某点P0为极点，以P0的子午线为极轴，从P0出发，作一族

线和S＝常数的大地圆。它们构成相互正交的坐标系曲线，即椭球面上的大地极坐标系，简称地极坐标系。在大地极坐标系中，点的位置用(S,A)来表示。

A?常数P0S?常数- 5 -

7、站心赤道直角坐标系 坐标表示形式：(P1?X,Y,Z)

以地面测站P1为原点，建立P1?XYZ坐标系，它的三个坐标轴与空间大地直角坐标系

O?XYZ的三个坐标轴平行。两个坐标系之间是一种简单的平移关系。

ZP1ZYXPOLKPBYX

8、站心赤道极坐标系 坐标表示形式：(P1?D,L,?)

D：距离； L：经方向角；

?：纬方向角；

ZP2DP1?LYX

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9、站心地平直角坐标系 坐标表示形式：(P1?x,y,z)

站心地平直角坐标系是以测站法线和子午线方向为依据的坐标系。 通常有三种不同的定义形式： 1、站心左手地平直角坐标系

以测站P，以子午线方向为x1为坐标原点，以P1点的法线方向为z轴（指向天顶为正）轴（向北为正），y轴与x、z轴垂直构成左手系（东向为正）。

2、站心右手地平直角坐标系（z轴向上） 3、站心右手地平直角坐标系（z轴向下）

x(北)z(天顶)y(北)y（东）x（东）y（东）z(天顶)x(北)P1法线P1法线z(天底)P1法线站心左手地平直角坐标系站心右手地平直角坐标系（z轴向上）站心右手地平直角坐标系（z轴向下）10、站心地平极坐标系 坐标表示形式：(P?D,A,Z)

D、在站心地平直角坐标系（左手系）(P?X,Y,Z)中，任意点P2的位置可以用距离

大地方位角A（从测站北方向顺时针量取）、大地天顶距Z来表示。则P1?DAZ就构成了站心地平极坐标系。

P2Z(天顶)X(北)DAZY(东)P1

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坐标系基本转换

一、坐标系转换的基本形式：

平移变换 ZoldZnewO?rold?rnew?rPYoldOXoldYnewXnew???rnew?rold?r ?rnew?Xnew??Xold??TX?????????Ynew?rold??Yold?r??TY?Z??Z??T?new??old??Z??? ?? ?Xnew??Xold??TX????????Ynew???Yold???TY? ?Z??Z??T??new??old??Z?

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