2024年2月15日发(作者：)

笑脸工具COORD坐标转换操作教程

（简易实操）

一、坐标系

坐标转换问题的详细了解对于测量很重要，现在为大家讲解一下坐标系的区别、几种转换方式、中央子午线的确定等等基本科普知识。

（一）坐标系分类

首先，我们要弄清楚几种坐标表示方法。大致有三种坐标表示方法：经纬度和高程，空间直角坐标，平面坐标和高程。这里暂且将坐标系分为两种，地理坐标系和投影坐标系。（某一点的经纬度会因椭球参数的不同而不同。在实际测量工作中，WGS-84与2000大地坐标系的经纬度应是一致的。）

地理坐标系，也称大地坐标系（球面坐标B、L、H）：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(B)、大地纬(L)度和大地高度(H)表示。

CGCS2000、北京54、西安80、城市独立坐标系均为地理坐标系。

投影坐标系（平面坐标X、Y）：从参考椭球体按照某种投影方法（如高斯投影，横轴墨卡托投影）投影得到的，它对应于某个地理坐标系。

注意：

测绘里的坐标系和我们中学里学到的平面坐标系xy是相反的！

测绘里北坐标是X，东坐标是Y。

如cad、奥维软件里面对应的坐标，按顺序应该是（东坐标，北坐标）或者可以说成是CAD风格的（X，Y），就是测绘风格

的（东坐标，北坐标）。

（二）关于坐标系的表述

我们平时所说的控制点N1的北京54坐标为：（2187995.26,321316.58）

其实严格意义的表述应该为：

N1的平面坐标为：（北坐标2187995.26,东坐标321316.58） ，1954年北京坐标系，高斯3度带投影（带号37），中央子午线111度。

加带号37的完整坐标为（北坐标2187995.26,东坐标37321316.58）。

简单来说，大地坐标是经纬度BL，投影坐标是XY。

（三）关于WGS84坐标系

WGS84坐标系是地心坐标系，属于大地坐标系中的一种。

它主要以经纬度和大地高（椭球高）的形式表现。

它一般出现在：

RTK测量手簿的原始数据坐标系

无人机POS定位数据的原始坐标系

由于WGS84坐标系的椭球参数与CGCS2000坐标系的椭球参数极为接近，他们两者的同一经纬度坐标，在相同投影方式下的投影坐标几乎一致，仅有微小差异（毫米级别），在当前测量精度的条件下这种差异是可以忽略的。

因此，可以说WGS84和CGCS2000的坐标是可以等同的，它们的经纬度坐标在不进行参数转换的情况下是一致的。

二、常用的转换方式（针对平面转换）

（一）A平面坐标系——B平面坐标系（后面会用到）

此时，A坐标系（转换前）称为源坐标系，B坐标系（转换后）称为目标坐标系。

涉及的常见转换参数：

二参数：

包含X平移，Y平移

四参数：

包含X平移，Y平移，旋转，尺度（缩放）

七参数，最常用的叫布尔莎七参数：

包含X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度（缩放）

（二）相同椭球下，大地坐标系BL——平面坐标系XY（正算）

通过设置椭球参数+投影方式+中央子午线

（三）相同椭球下，平面坐标系XY——大地坐标系BL（反算）

同样通过设置椭球参数+投影方式+中央子午线，进行反推

三、如何确定中央子午线及投影带号

（一）已知加带号的坐标

如北坐标2187995.26,东坐标37321316.58，则中央子午线的经度=37×3=111度。

（二）根据大地坐标经度L

所在地经度范围对应的中央经线请参考下表（来自于奥维官

方帮助文档）：

计算转换参数必要条件

科普——公共点（该点的2个坐标系统的坐标都知道）

二参数：至少1个公共点的两套坐标

四参数：至少2个公共点的两套坐标

七参数，至少3个公共点的两套坐标

四、转换四/七参数计算方法

准备材料：4个公共点，1个检查点

计算工具：COORD（笑脸软件）

公共点与检查点分布如下：

下面以CGCS2000（源坐标）转换至北京54坐标系（目标坐标）为例：

（一）四参数计算

计算形式：源坐标XY——目标坐标XY

（1）制作参与计算的数据文件

文件格式为txt或者csv都可以，数据存放顺序为：点号，源坐标X，源坐标Y，目标坐标X，目标坐标Y。

（2）设置——计算四参数——文件导入，选择刚刚做好的数据文件——点击计算。

然后我们可以看到计算的四参数结果，及其参数精度（用RMS表示，单位米，越小越好）。

点击“导出”，可以以txt文本形式导出保存算好的四参数，下面我们点击“确定”——“确定”，将该参数用于计算。

五、转换参数精度检查（进行数据转换也是这个流程）

1、设置中央子午线

设置——换带计算——确定——中央子午线输入111——确定——中央子午线输入111——确定。

2、单点转换——输入源坐标（2000坐标）——输入源椭球选择CGCS2000，输出目标椭球选择北京54——勾选“七参数转换”，勾选两个“平面坐标”——点击“转换坐标”——将转换后的坐标与已知的54坐标进行比较。

六、说明

我们要知道在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换这时不严密的。举个例子，在 WGS-84 坐标和北京 54 坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。

那么，两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？一般而言比较严密的是用七参数法，即 X 平移，Y 平移，Z 平移，X 旋转，Y 旋转，Z 旋转，尺度变化 K。要求得七参数就需要在一个地区

需要 3 个以上的已知点，如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)， 这可以用三参数，即 X 平移，Y 平移，Z 平移，而将 X 旋转，Y 旋转，Z 旋转，尺度变化 K 视为 0，所以三参数只是七参数的一种特例。在本软件中提供了计算三参数、七参数的功能。