精华内容
下载资源
问答
  • 地铁_成都shp矢量数据wgs84坐标系
  • WGS84坐标系

    万次阅读 2019-03-02 18:49:32
    1.1 关于WGS1984投影坐标系 UTM (Universal Transverse Mercator)坐标系是由美国军方在1947提出的。虽然我们仍然将其看作与“高斯-克吕格”相似的坐标系统,但实际上UTM采用了网格的分带(或分块)。除在美国...

    WGS84与WGS84 Web Mercator

    1. WGS84与WGS84 Web Mercator

    1.1 关于WGS1984投影坐标系

    UTM (Universal Transverse Mercator)坐标系是由美国军方在1947提出的。虽然我们仍然将其看作与“高斯-克吕格”相似的坐标系统,但实际上UTM采用了网格的分带(或分块)。除在美国本土采用Clarke 1866椭球体以外,UTM在世界其他地方都采用WGS84。
    UTM是由美国制定,因此起始分带并不在本初子午线,而是在180度,因而所有美国本土都处于0-30带内。UTM投影采用6度分带,从东经180度(或西经180度)开始,自西向东算起,因此1带的中央经线为-177(-180

    -(-6)),而0度经线为30带和31带的分界,这两带的分界分别是-3和3度。纬度采用8度分带,从80S到84N共20个纬度带(X带多4度),分别用C到X的字母来表示。为了避免和数字混淆,I和O没有采用。UTM的“false
    easting”值为500km,而南半球UTM带的“false northing”为10000km

     
    在arcgis中打开WGS1984投影文件,仔细看看,我们可以发现里面中有三种不同的投影文件:如下:
    WGS1984 BLM Zone 14N(ftvs).prj
    WGS 1984 Complex UTM Zone 20N.prj (该处由20N——30N)
    WGS 1984 UTM Zone 9s.prj(该处由9s——60s)此处的S代表南半球,同样北半球有同样的变化
    1.UTM投影
    UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”,英文名称为Universal Transverse Mercator,是一种等角横轴割圆柱投影,圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,被许多国家用作地形图的数学基础,如中国采用的高斯-克吕格投影就是UTM投影的一种变形,很多遥感数据,如Landsat和Aster数据都应用UTM投影发布的。
    UTM投影将北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带)。从180度经线开始向东将这些投影带编号,从1编至60(北京处于第50带)。每个带再划分为纬差8度的四边形。两条标准纬线距中央经线为180KM左右,中央经线比例系数为0.9996.
    UTM北半球投影北伪偏移为零,南半球则为10000公里。
    2.在ArcGIS中UTM投影坐标文件名的N和S的区别
    N代表北半球,S代表南半球,文件内容的区别在与参数False_Northing 北伪偏移值,如下图所示:
    3.中国UTM投影带号
    中国国境所跨UTM带号为43-53
    我国的疆域范围:
    最西端 北纬39度15分、东经73度33分
    最北端 北纬53度33.5分 东经124度27分
    最南点,处北纬3°51′,东经112°16′
    最东端 北纬47度27.5分 东经134度46.5分
    4.UTM投影带号计算
    如WGS_1984_UTM_Zone_49N,这个49的计算方法:
    49:从180度经度向东,每6度为一投影带,第49个投影带
    49=(114+180)/6,这个114为49投影带的最大经线
     

    1.2 Web Mercator

    EPSG,即 European Petroleum Standards Group 欧洲石油标准组织

    ArcGIS 10Web Mercator有三种EPSG编号。他们分别是EPSG3857 EPSG102100

    EPSG102113。其实三者表示同一个投影,而这个投影跟谷歌以及Open Street Map等使用的投影EPSG:900913是一致的,只是这个编号以前人们使用的时候并没有被EPSG组织采纳。

    以下是这几个编号代表的投影在ArcGIS中的元数据信息:(其中EPSG3857 EPSG102100 完全相同,EPSG102113稍有差异)

    EPSG3857     -  WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere

    EPSG102100  - WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere

     

    ?
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    PROJCS[
      "WGS_1984_Web_Mercator_Auxiliary_Sphere" ,
       GEOGCS[
       "GCS_WGS_1984" ,
       DATUM[ "D_WGS_1984" , SPHEROID[ "WGS_1984" , 6378137.0, 298.257223563]],
       PRIMEM[ "Greenwich" , 0.0],
       UNIT[ "Degree" , 0.0174532925199433]
       ],
     
      PROJECTION[ "Mercator_Auxiliary_Sphere" ],
      PARAMETER[ "False_Easting" , 0.0],
      PARAMETER[ "False_Northing" , 0.0],
      PARAMETER[ "Central_Meridian" , 0.0],
      PARAMETER[ "Standard_Parallel_1" , 0.0],
      PARAMETER[ "Auxiliary_Sphere_Type" , 0.0],
      UNIT[ "Meter" , 1.0]
    ]

     

    EPSG102113     WGS_1984_Web_Mercator 

    ?
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    PROJCS[
       "WGS_1984_Web_Mercator" ,
       GEOGCS[ "GCS_WGS_1984_Major_Auxiliary_Sphere" ,
    DATUM[ "D_WGS_1984_Major_Auxiliary_Sphere" ,SPHEROID[ "WGS_1984_Major_Auxiliary_Sphere" ,6378137.0,0.0]],
       PRIMEM[ "Greenwich" ,0.0],
       UNIT[ "Degree" ,0.0174532925199433]
      ],
     
      PROJECTION[ "Mercator" ],
      PARAMETER[ "False_Easting" ,0.0],
      PARAMETER[ "False_Northing" ,0.0],
      PARAMETER[ "Central_Meridian" ,0.0],
      PARAMETER[ "Standard_Parallel_1" ,0.0],
      UNIT[ "Meter" ,1.0]
    ]
     

    1.3 Web Mercator 的定义

    我们知道,地理数据的坐标系一般有两大类,一是地理坐标系(GCS),是经纬度单位的椭球坐标系;二是投影坐标系(PCS),是平面直角坐标系。

    投影坐标系(PCS)的定义一般会包含两方面的定义信息:
    (1)基准面/Datum — 与GCS相应
    (2)投影方法/Projection Method

     

    Web Mercator 是一个投影坐标系统,其基准面是 WGS 1984 。

     

    那么,第一个问题,WGS 1984 是什么?

    “ 世界大地坐标系是美国国防部制图局(Defence Mapping Agency, DMA)为统一世界大地坐标系统,实现全球测量标准的一致性,定义用于制图、大地、导航的坐标基准。它包括标准地球坐标框架、用于处理原始观测数据的标准椭球参考面(即基准和参考椭球)和定义标准海平面的重力等势面(大地水准面)。……”(摘自《大地坐标系统及其应用》)

    在上面一段中可以知道,定义一个坐标系绝对是一个复杂浩大的数学工程。 我们经常听说的 WGS 1984 (或 WGS 84)就是其中一个世界大地坐标系统。我们经常使用的 GPS 的坐标参考系统也是它。

    WGS 1984 的具体定义参数:

    GCS_WGS_1984
    WKID: 4326 Authority: EPSG

    Angular Unit: Degree (0.0174532925199433)
    Prime Meridian: Greenwich (0.0)
    Datum: D_WGS_1984
    Spheroid: WGS_1984
    Semimajor Axis: 6378137.0
    Semiminor Axis: 6356752.314245179
    Inverse Flattening: 298.257223563

    通过参数描述,我们知道 WGS 1984 是一个长半轴(a)为6378137,短半轴(b)为6356752.314245179 的椭球体,扁率(f)为298.257223563,f=(a-b)/a 。

    这里写图片描述

    Web Mercator 坐标系使用的投影方法不是严格意义的墨卡托投影,而是一个被 EPSG(European Petroleum Survey Group)称为伪墨卡托的投影方法,这个伪墨卡托投影方法的大名是 Popular Visualization Pseudo Mercator,PVPM。 看起来就觉得这个投影方法不是很严谨的样子,大众化的?受欢迎的?可视化伪墨卡托投影……

    因为这个坐标系统是 Google Map 最先使用的,或者更确切地说,是Google 最先发明的。在投影过程中,将表示地球的参考椭球体近似的作为正球体处理(正球体半径 R = 椭球体半长轴 a)。这也是为什么在 ArcGIS 中我们经常看到这个坐标系叫 WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere)。Auxiliary Sphere 就是在告知你,这个坐标在投影过程中,将椭球体近似为正球体做投影变换,虽然基准面是WGS 1984 椭球面。

    这里写图片描述

    后来,Web Mercator 在 Web 地图领域被广泛使用,这个坐标系就名声大噪。尽管这个坐标系由于精度问题一度不被GIS专业人士接受,但最终 EPSG 还是给了 WKID:3857。

     

    1.4 两者的区别

    WGS84坐标系
    1、WGS84是地心坐标系,空间直角坐标系,原点与地球质心重合,为GPS采用的坐标系;
    2、通过GPS可以直接获取WGS84下的坐标(B,L,H),B为纬度,L为经度,H为大地高即到WGS84椭 球面的高度;
    3、我国地图采用的是北京1954或西安1980坐标系下的高斯投影坐标(x,y),也有采用北京1954或西安1980坐标系下的经纬度坐标(B,L),高程一般为海拔高度;
    4、GPS的测量结果与北京54或西安80坐标相差几十米到一百多米,随区域各异;
    WGS84 Web Mercator:
    1、谷歌地图(WGS_1984_Pseudo_mercator)、Virtual Earth、Bing Maps、百度地图、Mapabc、ArcGIS Online等采用Web Mercator或Spherical Mercator坐标系,天地图采用CGCS2000国家大地坐标系;
    2、Web Mercator与常规墨卡托投影的主要区别就是把地球模拟为球体而非椭球体;
    3、为什么选择墨卡托投影?等角正轴圆柱投影,等角保证了对象的形状不变形,也保证了方向和相互位置的正确性(在航海、航空中应用),等角的代价是面积的巨大变形,特别是两极地区;
    4、WebGIS开发经常碰到坐标系互转,如底图使用Web Mercator,定位(GPS,wifi等)信号坐标为WGS84坐标,代码实现如下:
    //经纬度转Wev墨卡托

    ?
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    dvec3 CMathEngine::lonLat2WebMercator(dvec3  lonLat)
    {
         dvec3  mercator;
         double x = lonLat.x *20037508.34/180;
         double y = log(tan((90+lonLat.y)*PI/360))/(PI/180);
         y = y *20037508.34/180;
         mercator.x = x;
         mercator.y = y;
         return mercator ;
    }
    //Web墨卡托转经纬度
    dvec3 CMathEngine::WebMercator2lonLat( dvec3   mercator )
    {
         dvec3 lonLat;
         double x = mercator.x/20037508.34*180;
         double y = mercator.y/20037508.34*180;
         y= 180/PI*(2*atan(exp(y*PI/180))-PI/2);
         lonLat.x = x;
         lonLat.y = y;
         return lonLat;
    }

     

    2. 从WGS84到WGS84 Web Mercator

    对于非地理专业的开发人员,对与这些生涩的概念,我们不一定都要了解,但是我们要理解,凡是以经纬度为单位的都是地理坐标系,因为它归根结底是一个椭球体,只不过各个国家为了反映该国家所在区域地球的真实形状,而采用不同的数学模型对本不是椭球体的地球进行椭球体化。而投影坐标系,是对地理坐标系按照某种方式投影到平面上的,所以可以认为它是一个平面坐标系,单位自然是米或千米。

           

            我们在做开发的时候,尤其是web地图开发,两种坐标系至关重要4326 GCS_WGS_1984 和 102100WGS_1984_web_mercator_auxiliary_sphere 。


                1)、4326 GCS_WGS_1984 是WGS1984,属于地理坐标系,相信大家对它都有所耳闻,他就是大名鼎鼎的gps采用的坐标系,也就是通过gps拿到的坐标信息都是按这个坐标系给我们的经度和纬度。当然,如果你是做移动平台上的gps,获得的经纬度也是按这个坐标系。


               2)、102100 WGS_1984_web_mercator_auxiliary_sphere则是目前在线地图采用的通用坐标系,属于投影坐标系。


              如果我们采用googlemap做底图,然后想通过gps将位置在地图上显示,不经过任何转换直接在googlemap上显示是不行的,因为他们的坐标系不统一。所以在显示之前就必须将gps获取点进行坐标转换到WGS_1984_web_mercator,然后在googlemap上显示。

           

           在我们的实际应用中,经常用到SpatialReference空间参考系,我们大都用的是WKID=4326的D_WGS_1984的地理坐标,而由于需要,向之前的一篇博文中介绍的,叠加Google Map地图的话,就涉及到将我们现有的地图从WKID=4326的地理坐标系转换成WKID=102100的投影坐标系,怎么转换?

     

       ArcMap中的工具箱中有这样的工具,以下截图详细说明:

     

    1、打开已有的地图,并打开工具箱

     

    2、按照箭头指向,依次展开节点后,选择“Project”工具,如下:

     

    3、在打开的Project窗口中,选择输出的空间坐标系统,然后,点击“Select”,如下图:

     

    4、选择“Projected Coordinate System”,如下图:

     

    5、选择“World”,点击“Add”,如下图:

     

    6、找到WGS 1984 Web Mercator.prj,点击“Add”,如下图:

     

    7、在下拉框中,选择仅有的一项,然后点击“OK”,至此已经完成(这里请注意:请记住Output Dataset or Feature Class中的位置,那是转换后的输出shp位置)

     

    8、关闭ArcMap,重新打开ArcMap,并Add Data上一步中转换后的那个图层shp文件,此时的图层已经是墨卡托坐标系了。



    参考文章

    WGS1984 -UTM投影问题

    WGS84WGS84 Web Mercator的区别  

    ArcGIS中利用ArcMap将地理坐标系转换成投影坐标系(从WKID=4326WKID=102100

    Web Mercator 公开的小秘密

     

    没有整理与归纳的知识,一文不值!高度概括与梳理的知识,才是自己真正的知识与技能。

    永远不要让自己的自由、好奇、充满创造力的想法被现实的框架所束缚,让创造力自由成长吧!

    多花时间,关心他(她)人,正如别人所关心你的。理想的腾飞与实现,没有别人的支持与帮助,是万万不能的。

    2
    0
    « 上一篇: FTP中的授权规则
    » 下一篇: 网络下载的栅格影像的有关坐标系的转换
    	</div>
    	<div class="postDesc">posted @ <span id="post-date">2016-11-25 23:52</span> <a href="https://www.cnblogs.com/arxive/">wenglabs</a> 阅读(<span id="post_view_count">10402</span>) 评论(<span id="post_comment_count">1</span>)  <a href="https://i.cnblogs.com/EditPosts.aspx?postid=6103358" rel="nofollow">编辑</a> <a href="#" onclick="AddToWz(6103358);return false;">收藏</a></div>
    </div>
    <script type="text/javascript">var allowComments=true,cb_blogId=151044,cb_entryId=6103358,cb_blogApp=currentBlogApp,cb_blogUserGuid='4a769d58-0cba-e211-b39b-90b11c0b1faa',cb_entryCreatedDate='2016/11/25 23:52:00';loadViewCount(cb_entryId);var cb_postType=1;var isMarkdown=false;</script>
    
    展开全文
  • 地铁_广州shp矢量数据wgs84坐标系
  • j2000坐标系转换WGS84坐标,看不太懂

    千次阅读 2020-12-20 18:22:34
    functionW=J2000_2_WGS84_matrix(JD_time)%计算J2000坐标系转换WGS84坐标系的旋转矩阵%目前暂未考虑地球极移矩阵%输入参数:%JD_time:儒略日期%输出参数:%W:WGS84坐标系与J2000.0坐...function W = J2000_2_WGS84...

    functionW=J2000_2_WGS84_matrix(JD_time)%计算J2000坐标系转换WGS84坐标系的旋转矩阵%目前暂未考虑地球极移矩阵%输入参数:%JD_time:儒略日期%输出参数:%W:WGS84坐标系与J2000.0坐...

    function W = J2000_2_WGS84_matrix(JD_time)

    % 计算J2000坐标系转换WGS84坐标系的旋转矩阵

    % 目前暂未考虑地球极移矩阵

    % 输入参数:

    % JD_time: 儒略日期

    % 输出参数:

    % W: WGS84坐标系与J2000.0坐标系的转换矩阵,

    %% -------------------- 计算极移矩阵 A --------------------------

    %-- load: 读取地球的地极坐标(xp,yp)。

    [non,Ry,non] = rotate_matrix( -deg2radian(0,0,-0.15) );

    [Rx,non,non] = rotate_matrix( -deg2radian(0,0,0.3) );

    %-- A = Ry(-xp)*Rx(-yp);

    A = Ry*Rx;

    %% ------------------- 计算自转矩阵 B----------------------------

    T0 = ((JD_time - 2400000.5) - 51544.5)/36525.0; %-- 从J2000起到t时刻的儒略世纪数

    Tu = (JD_time - 2451545.0)/36525.0;

    %--

    e_M = deg2radian(23,26,21.448) - deg2radian(0,0,46.8150)*T0 - deg2radian(0,0,0.00059)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.001813)*T0^3; %弧度角

    DE_Blocks = DE405_load(JD_time); %读取DE405数据包

    DE_angle =Planet_Position_J2000_Earth(JD_time,DE_Blocks.Blocks,14); %获取对应时间的黄经章动和交角章动

    delta_fai = DE_angle(1);

    delta_e = DE_angle(2);

    %--

    % seta_G = ( 100.46061837 + 36000.770053608*Tu + 0.000387933*Tu^2 - Tu^3/38710000 )/180*pi ...

    % + delta_fai *cos(e_M + delta_e) + 0.178401471734655; %-- 计算格林尼治恒星时[弧度];

    seta_G = ( deg2radian(0,0,67310.54841) + deg2radian(876600,0,8640184.812866)*Tu + ...

    deg2radian(0,0,0.093104)*Tu^2 - deg2radian(0,0,0.62e-5)*Tu^3)*15 + ...

    delta_fai *cos(e_M + delta_e) + 2.61036020374891 ; %-- 计算格林尼治恒星时[弧度];

    [non,non,B] = rotate_matrix(seta_G); %-调用旋转矩阵

    %% -------------------- 计算章动矩阵 C ----------------------------

    [Rx_e,non,non] = rotate_matrix(-e_M-delta_e);

    [non,non,Rz_fai] = rotate_matrix(-delta_fai);

    [Rx_eM,non,non] = rotate_matrix(e_M);

    C = Rx_e * Rz_fai * Rx_eM;

    %% -------------------- 计算岁差矩阵 D --------------------------

    ebucailong_p = deg2radian(0,0,2306.2181)*T0 + deg2radian(0,0,0.30188)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.017998)*T0^3;

    seta_p = deg2radian(0,0,2004.3109)*T0 - deg2radian(0,0,0.42665)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.041833)*T0^3;

    Z_p = deg2radian(0,0,2306.2181)*T0 + deg2radian(0,0,1.09468)*T0^2 + deg2radian(0,0,0.018203)*T0^3;

    %-

    [non,non,Rz_Z] = rotate_matrix(-Z_p);

    [non,Ry_seta,non] = rotate_matrix(seta_p);

    [non,non,Rz_ep] = rotate_matrix(-ebucailong_p);

    D = Rz_Z*Ry_seta*Rz_ep;

    %% ------------------- 计算旋转矩阵 W -----------------------

    W = A*B*C*D;

    展开

    展开全文
  • 地铁_徐州shp矢量数据wgs84坐标系
  • 实现大地坐标与空间直角坐标和平面坐标的相互转换以及不同参考椭球的坐标系转换,内含84到54坐标转换示例!
  • wgs84坐标系

    万次阅读 2019-03-26 17:27:32
    经线和垂直于它的纬线构成地球上的坐标,既经纬网。地球上任何一个地方的位置都可以用一条经线和纬线的交叉点来表示。所有的经线长度都相等。科学家把开始计算经度的一条经线“0度经线”叫做本初子午线。1884年的10...

     

     

    经线和垂直于它的纬线构成地球上的坐标,既经纬网。地球上任何一个地方的位置都可以用一条经线和纬线的交叉点来表示。所有的经线长度都相等。科学家把开始计算经度的一条经线“0度经线”叫做本初子午线。1884年的10月1日,在美国的华盛顿召开了国际子午线会议。10月23日,大会通过一项决议向全世界各国政府正式建议,采用经过英国伦敦格林尼治天文台子午仪中心的子午线,作为计算经度起点的本初子午线。从0°经线算起,向东划分0°~180°,为东经度 ,向西划分0°~180°,为西经度。1953年,格林尼治天文台迁移到东经0°20′25″的地方,但全球经度仍然以原址为零点计算。在英国伦敦有一条本初子午线0度经线)标志

     

    中央子午线

    全球分为二十四个时区,以能够被15整除的经度作为该区域的中央子午线,每一时区占经度15度。在该时区中央子午线以东的地区,时间要加,以西的地区,时间要减,我国的地形图采用高斯-克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中,横轴:赤道,用Y表示;纵轴:中央经线,用X表示;坐标原点:中央经线与赤道的交点,用O表示。赤道以南为负,以北为正;中央经线以东为正,以西为负。我国位于北半球,故纵坐标均为正值,但为避免中央经度线以西为负值的情况,将坐标纵轴西移500公里。

     

    统一横轴墨卡托投影(UTM)

    https://www.cnblogs.com/mfryf/p/3428788.html

    地理坐标--geographic coordinate--

    大地坐标系 ---

    • 相对大地坐标系:坐标原点在地球椭球体表面。
    • 绝对大地坐标系:坐标原点在地心(这是发展的方向,GPS就是这个)。

    将地球看成椭圆球体或者圆球体(圆球体是为了计算方便半径=6366707m,但是精确计算时候要看成椭球体)。

     

     

    没有说明的都是非常简单不必说明了

    水准面:静态水的平面就是水准面。

    大地水准面:     --大地水准面和椭球体表面的差距最大约为       79m(大地水准面比椭球体高79) ~ -99m。看成椭球体是合理的。但是这个差值在卫星导航定位中对计算接收机天线高度是一个不可忽略的因素。wgs84 椭球面和大地水平面相差不到10m

    地轴:也就是椭球体的短轴。

    地极(earth poles):

    椭圆参数:

    长轴a,短轴b和扁轴c:c=(a-b)/a   ;c越大代表椭球越扁,a和b的差值越大,c=0代表是一个圆球体。

    偏心率e:e =

    实际中常常只使用a、c或者a、b,其他的参数都可以通过他们计算出来。

    每个国家使用的都不一样,因为测量误差导致的,我需要知道的是我国用的参数和著名的GPS用的参数就够了。其他的国家可以参考航海学的书第6页。

    • 我国: 1975年;椭圆体名称:IUGG,西安1980坐标系;        a=6378140.0m ;   c=1:298257;原点:西安的一个镇;
    • GPS:1984年; 椭圆体名称:WGS-84;   a=6378137.0m;    c=1:298.257 223 563 ;原点:地心

    经度相关

    • 子午圈平面:被一个过北极点和南极点连接线的平面,切开的地球表面叫做子午圈平面。
    • 子午圈:子午圈平面与地球表面相交的痕迹是子午圈。
    • 子午线-meridian(或者经线):
    • 格林(尼治)子午线--“0度经线”--本初子午线:过格林尼治天文台的子午线叫做格林(尼治)子午线。
    • 地理经度:

           经线是在地面上连接两极的线,表示南北方向。古人以“子”为正北,以“午”为正南所以把经线叫做子午线子午线。所有的经线长度都相等。1884年的10月1日,在美国的华盛顿召开了国际子午线会议。10月23日,大会通过一项决议向全世界各国政府正式建议,采用经过英国伦敦格林尼治天文台子午仪中心的子午线,作为计算经度起点的本初子午线。从0°经线算起,向东划分0°~180°,为东经度 ,向西划分0°~180°,为西经度。1953年,格林尼治天文台迁移到东经0°20′25″的地方,但全球经度仍然以原址为零点计算。在英国伦敦有一条本初子午线0度经线)标志

     

    纬度相关

    • 纬度圈平面:
    • 赤道平面:
    • 地理纬度(latitude,大部分场合用的。):一个点所在的子午线在该点的法向量与赤道平面的夹角,叫做该点的纬度,地理纬度
    • 地心纬度(航海个别场所会用,比较少):不同于地理纬度,是该点与地心连线与赤道面的夹角。这个地心纬度和地理纬度有误差
    • 地理坐标的起算点:

    不同大地坐标系的转换:A坐标系的经纬度转换成B坐标系的经纬度

    有公式,比较简单,在航海学书的第7页。其实他们的经纬度大小差不多,就差一个误差而已,先求误差,在加上这个误差可以。

     

    航向(course)与方位(bearing)、舷(xian)角

    • 测者铅垂线:就是铅垂线
    • 水准线:在上面提到过--在航海上叫做测者的地平平面

    通过地心的地平平面叫做真地平平面或者天文地平平面,通过测者眼睛的平面叫做测者地面真地平平面(sensible horizon)。

     

    • 中横剖面:
    • 中纵剖面
    • 横倾(heel):是船舶中横剖面垂直于静止水面,但是中纵剖面与铅垂面成一横倾角时的浮态,也即船舶自正浮位置向右舷或左舷倾斜使左右舷吃水不等的浮态。其大小以横倾角表示,是船舶横倾后中纵剖面与正浮时的中纵剖面的交角,即船横倾后的水线面与正浮时的水线面的交角。通常向右舷倾斜为正,向左舷倾斜为负。船舶在各种使用情况下对横倾角的大小都有一定的限制。
    • 纵倾:就是长的地方不是横的的。

    • 船首尾线:船舶无橫倾时候,中纵剖面与测者地面真地平平面相交的直线。
    • 航向线:船首尾线向船头的延长线。
    • 真航向:就是航向,和经线的夹角。
    • 船首向:
    • 方位线:测者地面真地平平面 与方位圈平面的交线。
    • 真方位:从正北算起,到物标,有多少度。
    • 舷角:

    航海上的距离单位

    • 海里:等于子午线1分所对应的弧长。但是这个弧长并不是固定的,纬度为0最小=1842.94m,纬度为45°时候=1852.25m,纬度为90°时候=1861.56m,但是为了航行需要必须固定,规定了1海里等于1852m。
    • 赤道里:赤道上1分经度所对应的弧长约为1855.36m。

    恒向线

     

    大圆航线

    墨卡托投影

    https://zhuanlan.zhihu.com/p/21101387

    GIS理论(墨卡托投影、地理坐标系、地面分辨率、地图比例尺、Bing Maps Tile System)

      墨卡托投影(Mercator Projection),又名“等角正轴圆柱投影”,荷兰地图学家墨卡托(Mercator)在1569年拟定,假设地球被围在一个中空的圆柱里,其赤道与圆柱相接触,然后再假想地

    球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开,这就是一幅标准纬线为零度(即赤道)的“墨卡托投影”绘制出的世界地图。

    一、墨卡托投影坐标系(Mercator Projection

      墨卡托投影以整个世界范围,赤道作为标准纬线,本初子午线作为中央经线,两者交点为坐标原点,向东向北为正,向西向南为负。南北极在地图的正下、上方,而东西方向处于地图的正右、左。

      由于Mercator Projection在两极附近是趋于无限值得,因此它并没完整展现了整个世界,地图上最高纬度是85.05度。为了简化计算,我们采用球形映射,而不是椭球体形状。虽然采用Mercator Projection只是为了方便展示地图,需要知道的是,这种映射会给Y轴方向带来0.33%的误差。

    由于赤道半径为6378137米,则赤道周长为2*PI*r = 40073834.771,因此Y轴的取值范围:[-20037508.3427892,20037508.3427892]。当纬度φ接近两极,即90°时,X值趋向于无穷。因此通常把X轴的取值范围也限定在[-20037508.3427892,20037508.3427892]之间。这样投影得到一个正方形,Y轴(横向)不拉伸,X轴(纵向)拉伸,并且越往两极靠近,距离拉伸越厉害,如图所示。因此在墨卡托投影坐标系(米)下的坐标范围是:最小为(-20037508.3427892, -20037508.3427892 )到最大 坐标为(20037508.3427892, 20037508.3427892)。

     

    注意:平面几何坐标系与地图投影平面坐标系是不一样的,前者X轴是横向,后者X轴是纵向,如下图所示

    2、地理坐标系

    地理经度的取值范围是[-180。,180。],纬度不可能到达90°,通过纬度取值范围为[20037508.3427892,20037508.3427892]反算可得到纬度值为85.05112877980659。因此纬度取值范围是[-85.05112877980659,85.05112877980659]。因此,地理坐标系(经纬度)对应的范围是:最小地理坐标(-180,-85.05112877980659),最大地理坐标(180, 85.05112877980659)。

     

    我们常见的地图采用的一般是墨卡托投影,它采用了圆柱作为投影面。没有哪一种投影能够像地球仪一样,保持面积、角度、形状、距离、方向不发生变形,所有的地图都只能在保持某种特性的同时放弃其他特性。墨卡托投影保持了等角的特性,但同时也带来了严重的面积变形(这也是大家惊呼被骗了的原因。事实上,还没有哪种投影能够保证角度和面积都不变形)。

    既然墨卡托投影带来了如此严重的变形,那为什么还要使用它呢?原因在于它对于航行有价值: 如果航行员想从地图上的A点到B点,只需画一条连接A、B两点的直线,再用量角器读出这条线与子午线之间的角度,在罗盘上调出这个角度即可。另外墨卡托地图还很适合表现时区,因此,许多教室挂图都使用墨卡托投影作为地理框架。

    展开全文
  • 1.概述由于历史原因,业内普遍对WGS84坐标系存在一定程度的误解,诸多文献对WGS84坐标系的解释也比较含糊,给测绘、导航、遥感、地信等工作带来一定困扰。本文重点对CGCS2000坐标系WGS84坐标系的关系和转换问题...

    1. 概述

    由于历史原因,业内普遍对WGS84坐标系存在一定程度的误解,诸多文献对WGS84坐标系的解释也比较含糊,给测绘、导航、遥感、地信等工作带来一定困扰。本文重点对CGCS2000坐标系与WGS84坐标系的关系和转换问题进行了较详细的总结、归纳和辨析。

    2. 坐标系关系

    CGCS2000与WGS84关于坐标系原点、尺度、定向及定向演变的定义都是相同的。

    (1)CGCS2000:国家坐标系

    CGCS2000坐标是2000.0历元的瞬时坐标,用于各种生产活动,强调统一性、规范性、自洽性、稳定性。

    (2)WGS84:卫星导航坐标系

    WGS84坐标是观测历元的动态坐标,用于导航,强调实时性、动态性。

    两者用途不同,特点不同,但都统一于ITRS坐标系,都对准ITRF框架。可通过历元归算、框架转换互相转换。

    CGCS2000区域子网划分法测站分布图

    3. 参考椭球关系

    参心地固坐标系是通过参考椭球的定向、定位,先将椭球固定在地球上,然后将空间直角坐标系安放在椭球上。CGCS2000与WGS84坐标系都属于地心地固坐标系。地心地固坐标系直接将空间直角坐标系固定在地球上。坐标系的定义和参考框架的实现都与椭球无关。由于经纬度坐标使用起来更方便,因此引入一个椭球,安放在空间直角坐标系上。

    (1)WGS84椭球与CGCS2000椭球都来自1980大地测量参考系统GRS80椭球,也都做了微小的改进;

    (2)两个椭球仅扁率有微小差异,引起同一点的坐标差异小于0.105mm。

    因此,在各类软件中如果没有CGCS2000坐标系选项,完全可用WGS84坐标系代替CGCS2000坐标系。在软件中选择一个坐标系,本质上就是选择了该坐标系对应的椭球的参数。

    WGS84参考椭球

    4. 坐标实现方式

    (1)CGCS2000的实现

    CGCS2000通过2000国家GPS大地控制网2500个框架点实现,对准ITRF97框架。

    (2)WGS84的实现

    WGS84坐标系由26个全球分布的监测站坐标来实现。不同版本的WGS84对应相应的ITRF版本和参考历元。

    (3)框架比较

    1)CGCS2000实现精度为3cm;

    2)WGS84(1762)与ITRF符合优于1cm。

    通过以上比较,一般的结论是CGCS2000和WGS84应该符合在±5cm 以内。但是应该注意:

    1)这个结论指的是CGCS2000与WGS84参考框架之间的差异,而不是用户的WGS84坐标之间的差异。

    2)这个结论不是通过联测WGS84监测站和CGCS2000框架点直接得到的,而是通过与ITRF间接比较,得到的理论差异。

    CGCS2000基准站坐标

    5. 地基框架与天基框架

    地心坐标区分为不同坐标系的根本原因在于,实现这些坐标系的参考框架不同,然后才是选用的椭球不同。

    这里注意坐标系实现的参考框架与对准的参考框架(ITRF)不是一个概念。

    (1)地基框架与天基框架

    1)CGCS2000坐标系的参考框架主要是国内的2500个GPS控制点。WGS84的参考框架是26个全球分布的GPS监测站,这些都属于地基参考框架。

    2)WGS84监测站精度可达1cm,但用户无法联测。监测站坐标用来计算GPS星历。广播星历、精密星历构成了WGS84的天基参考框架。

    (2)相对定位与绝对定位

    1)各种相对定位(实时动态定位RTK、差分定位、静态定位、常规控制测量)是以地面框架点坐标作为起算数据的,都直接使用地基参考框架。

    2)而绝对定位(精密单点定位、码伪距单点定位)则是以卫星星历(精密、广播)作为起算数据的,使用卫星星历作为天基参考框架。

    卫星星历是利用地面监测站的卫星跟踪数据计算得到的。

    全球框架站点分布

    6. 坐标值差异

    通过坐标系定义和实现上的比较,认为 CGCS2000和WGS84是相容的、一致的。最常见的问题是:一个点的WGS84和CGCS2000坐标差多少?通常所说的这两个坐标系差几厘米的含义,其实指的是CGCS2000与WGS84参考框架的理论差异,而不是用户坐标之间的差异。

    (1)一般情况下,WGS84坐标是观测历元,而CGCS2000坐标是2000.0历元。当前,两个历元相差超过19年,由于地壳运动,坐标相差约0.6m(每年约3cm)。

    (2)即便同在2000.0历元,如果WGS84坐标是米级精度,CGCS2000坐标是厘米级精度,不能说米级精度坐标和厘米级精度坐标只差几厘米。

    (3)ITRF2014与ITRF97的差异,在2000.0历元约为5cm,在2020.0历元约为15cm。WGS84坐标精度为米级,一般不考虑框架差异。

    因此,不能一概而论,也不能说只差几厘米。

    一个点的WGS84和CGCS2000坐标差异主要来自:历元(框架)不同、精度不同、实现不同。归算到2000.0历元的WGS84坐标和CGCS2000坐标可不做区分。区别在于精度不同、实现方式不同。(此处暂不考虑速度场的误差、高程变化对历元归算的影响。)

    ITRF97定义

    7. 坐标实现差异

    “实现不同”有两个层次的含义:

    1)坐标系的实现不同,包括CGCS2000框架点与WGS84监测站不同,以及对准的ITRF框架不同。

    2)坐标的实现不同,包括观测方式不同、约束平差所用的起算数据不同,解算方式不同,施测单位不同等等。

    例如一条基线,两次测量的长度不同,就是这条基线长度的两次不同实现。在实践中,用户常常对不同单位提供的同一组控制点的坐标有差异存在困惑。例如,甲局与乙局测出来坐标,即便在同历元(框架)、同精度的前提下,也必然是不同的。引入了“实现不同”的概念后,就可以合理的解释这些坐标之间的区别了。

    既然是同精度的坐标,也就没有优劣之分。使用时可以不做区分;也可以依据项目要求,按需使用;可以通过坐标转换,使其统一;也可以对两套坐标加权平均,以提高坐标精度。同样,WGS84和CGCS2000的XYZ坐标都统一于ITRS坐标系。在2000.0历元、同精度的前提下,仅有实现的差别。

    GPS定位

    8. 扁率变化

    1)df不引起大地经度变化;

    2)df引起大地纬度的变化范围为0(赤道和两极至0.105mm(B= 45°);

    3)df引起大地高的变化范围为0(赤道)到0.105mm(两极);

    4)df引起椭球面上正常重力的变化范围为0(两极)到0.016×10- 8ms- 2(赤道)。

    显而易见,在当前的测量精度水平(坐标测量精度1mm,重力测量精度1×10- 8ms-

    2),由两个坐标系的参考椭球的扁率差异引起同一点在WGS84和CGCS2000坐标系内的坐标变化和重力变化是可以忽略的。

    鉴于在坐标系定义和实现上的比较,我们可以认为,CGCS2000和WGS84是相容的;在坐标系的实现精度范围内,CGCS2000坐标和WGS84坐标是一致的。

    WGS84基准面

    9. 坐标转换

    如果涉及到WGS84和CGCS2000坐标系之间的转换,可以使用水经注万能地图下载器,在导出矢量的时候可以选择WGS84和CGCS2000等多种坐标系。

    坐标转换

    10. 结语

    以上就是CGCS2000坐标系和WGS84坐标系的区别联系详细说明,主要包括了坐标系关系、参考椭球关系、坐标实现方式、地基框架与天基框架、坐标值差异、坐标实现差异、扁率变化和坐标转换等功能。如果在使用过程中有任何疑问,请联系我们!

    展开全文
  • 一、笔名 主流被使用的地理坐标系并不统一,常见的有wgs84、gcj02(月球坐标系)、bd09(百度坐标系)此外百度地图中留存矢量信息的web墨卡托,本文利用python编写相关类以实现4种坐标功能之间的相互转换。...
  • 自己写的wgs84坐标转成北京54坐标,java源码,本人已经测试过,能用,首先要找一个坐标软件求得七参(随便一个坐标软件都行),然后再用此源码进行坐标转换,
  • public static String WGS84toECEF(double latitude, double longitude, double height) { double X; double Y; double Z; double a = 6378137.0; double b = 635675...
  • 支持GPS WGS84 国家2000 西安80 北京54坐标系的大地、经纬度坐标和平面坐标之间的转换,换带计算,不同坐标系之间的7参数、4参数转换 注意:运行时,杀毒软件可能会提示存在木马,这是授权机制引起的,请忽略,或者...
  • WGS84 坐标系转到J2000坐标系

    千次阅读 2021-05-16 16:00:48
    在wgs84 坐标系转到J2000 坐标系 主要 涉及到坐标的相互转换。一般给定的WGS坐标为 给定时刻的 t ,BLH。 具体转换茹下 step1 WGS 84 转换到协议地球坐标系。 function XYZ = wgs842xyz(BLH) %UNTITLED2 大地坐标...
  • 参数坐标转换工具(可在WGS84、北京54、西安80、CGCS2000坐标系中任意两个转换),也可以自定义参数转换
  • cgcs2000与wgs84坐标系互转

    万次阅读 热门讨论 2021-02-13 10:31:03
    虽然cgcs2000与wgs84差别很小,但是我比较较真,还是做了两个坐标系的转换。 一、经纬高转直角坐标系互转 此处可参考链接(百度文库用手机浏览器可以打开看全部的): (1)第四章地球椭球及其数学详解 (2)第...
  • WGS84坐标系WGS84是地心坐标系,空间直角坐标系,原点与地球质心重合,为GPS采用的坐标系;通过GPS可以直接获取WGS84下的坐标(B,L,H),B为纬度,L为经度,H为大地高即到WGS84椭 球面的高度; WKID: 4326 ...
  • 深圳地方坐标系WGS84坐标系

    千次阅读 2020-07-21 11:48:18
    要求将第三方供应商提供的坐标转换问wgs84大地坐标(也就是我们平时说的gps坐标),上网搜了下资料,什么大地转空间,空间转平面,网上的干货晒得不太干,难受得很,没办法,自己学习一下吧,话不多说上代码(转换四...
  • 文章目录一、坐标转换问题二、软件使用说明实例一实例二实例三三、参数计算工具下载地址原文地址 一、坐标转换问题 坐标转换问题的详细了解对于测量很重要,那么请和我一起来讨论这个问题。 首先,我们要弄清楚...
  • 呼和浩特路况shp矢量数据wgs84坐标系
  • 详细讲述了坐标系概念,并重点讲解区分了WGS84国际坐标系与我们使用的本地坐标系:北京1954、西安1980之间的区别。
  • 银川兴趣点shp矢量数据wgs84坐标系
  • WGS-84坐标系

    千次阅读 2020-01-30 22:13:00
    WGS-84坐标系WGS84坐标系基本参数地理坐标曲率半径WGS-84与NED坐标系的转换 WGS84坐标系 WGS-84坐标系(World Geodetic System一1984 Coordinate System)是美国国防部建立的一种地心地固坐标系,全球卫星定位系统...
  • WGS84坐标转换成国家大地坐标系2000

    万次阅读 2020-09-04 12:14:14
    打开对话框,选择“输出地理坐标系”,具体为:Geographic Coordinate Systems\Asia\China_Geodetic_Coordinate_System_2000.prj 设置“COORDINATE_FRAME”变换方法,参数默认,选择“确定”,结束“创建...
  • 地球坐标系WGS-84)到火星坐标系(GCJ-02)Javascript版 前言 此版本相对之前的版本发布了部分重组,主要调整的内容有: 1. 优化边界判断算法,使用网上公开的中国边界坐标数据作为地图的不规则图形描边,并判断...
  • 本文详细介绍了使用七参数实现WGS84经纬度坐标到西安80平面坐标的转换
  • WGS84与CGCS2000坐标系

    千次阅读 2019-10-04 17:40:42
    1.WGS84WGS是世界大地测量系统World GeodeticSystem的缩写,84是说此坐标系是1984年建立的; 2.GPS数据:一般是WGS84坐标,以大地坐标(经纬度)的形式展现,无投影。 3.WGS84坐标系是一种国际上采用的...
  • 金华建筑物及高程shp数据wgs84坐标系.zip金华建筑物及高程shp数据wgs84坐标系.zip
  • 图1中,P点为测量点,P0为其在地球椭球上的投影点。由图1测量点P点大地坐标P(B,L,Hn) 与空间直角...相同的基准,大地坐标系转换为空间直角坐标系,其公式为 X=(N+H)·cosBcosL Y=(N+H)·cosBsinL Z=[N(1-e2)...
  • 大地坐标表示方法:BLH 空间直角坐标表示方法:XYZ进行地图投影的一般操作步骤为先将BLH转换为...WGS84坐标系参数: 已知量:a,f 可以求解出b与e 长半轴:a=6378137 WGS84椭球扁率:f=1/298.257223563 椭球...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 4,737
精华内容 1,894
关键字:

wgs84坐标系参数

友情链接: ButtonDemo.rar