2. 空间坐标系及相互转换
2.1现有空间坐标系
现有主要坐标体系包括全球坐标系、国家坐标坐标系和地方坐标系统三类。
(1) 全球坐标系(WGS-84坐标系)
WGS-84坐标系WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系,是一种协议地球坐标系,采用的是地心坐标系。
WGS-84坐标系的定义是:原点是地球的质心,空间直角坐标系的Z轴指向BIH(1984.0)定义的地极(CTP)方向,即国际协议原点CIO,它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴和Z,X轴构成右手坐标系。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐值,采用的两个常用基本几何参数:长半轴a=6378137m;扁率f=1:298.257223563。
该坐标系与投影无关,直接记录经纬度,常用于GPS应用系统。
(2) 国家坐标系
国家坐标系包括北京54和西安80两种坐标系。
北京54坐标系是指1954年我国在北京设立了大地坐标原点,采用克拉索夫斯基椭球体,依此计算出来的各大地控制点坐标的大地坐标系,其实质上是由原苏联普尔科沃为原点的1942年坐标系的延伸。
西安80坐标系是采用国际地理联合会(IGU)第十六届大会推荐的椭球参数,大地坐标原点在陕西省泾和县永乐镇的大地坐标系,又称西安坐标系
(3) 地方坐标系
地方坐标系是指各地根据测量工作的需要,自行设计的坐标系。如北京有北京地方坐标系,上海有上海地方坐标系。
上述三类坐标系统之间的差异主要体现在参考的地球椭球体、坐标原点和基准方向不一样。
2.2坐标系转换
由于WGS-84、北京54、西安80坐标系统的参数是公开的,因此在各大GIS软件平台上可以进行相互之间的自动转换。而各地地方坐标系与WGS-84、北京54、西安80坐标系统之间的转换,需要各地公开各自坐标系统的参数(为绝密信息),且基本上不能进行自动转换,需要编程实现。
目前,针对地方坐标与WGS-84、北京54、西安80坐标系统之间的转换存在的问题,国家测绘总局正在力推CGS 2000坐标系统,希望借此从根本上解决不同坐标系之间的转换问题。可以说,CGS 2000与WGS 84相类似,是中国版的WGS-84。