2000200020002000中国大地坐标系中国大地坐标系中国大地坐标系中国大地坐标系西安刘光明西安刘光明西安刘光明西安刘光明：：：：912309804912309804China Geodetic Coordinate System 2000China Geodetic Coordinate System 2000China Geodetic Coordinate System 2000China Geodetic Coordinate System 2000X XY YZ Z四、平面坐标系四、平面坐标系 一、投影一、投影椭球面与平面之间椭球面与平面之间椭球面与平面之间椭球面与平面之间点的点的点的点的一一对应关系一一对应关系一一对应关系一一对应关系坐标是一对多关系坐标是一对多关系坐标是一对多关系坐标是一对多关系椭椭球球面面地地图图 等角投影（正形投影）等角投影（正形投影） 正形投影正形投影（等角投影）（等角投影）（等角投影）（等角投影） 保持角度不变形，即也保持了小范围内图形相似它保持角度不变形，即也保持了小范围内图形相似它保持角度不变形，即也保持了小范围内图形相似。
它保持角度不变形，即也保持了小范围内图形相似它便于地形图的测制和应用便于地形图的测制和应用便于地形图的测制和应用便于地形图的测制和应用 由此条件可推出由此条件可推出由此条件可推出由此条件可推出柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程等量经纬度等量经纬度正形投影的条件：正形投影的条件：1 1 1 1、中央经线和赤道投影为平面直角坐标系的坐标轴中央经线和赤道投影为平面直角坐标系的坐标轴中央经线和赤道投影为平面直角坐标系的坐标轴中央经线和赤道投影为平面直角坐标系的坐标轴2 2 2 2、投影后无角度变形投影后无角度变形投影后无角度变形投影后无角度变形3 3 3 3、中央经线投影后保持长度不变中央经线投影后保持长度不变中央经线投影后保持长度不变中央经线投影后保持长度不变由由由由柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程柯西－黎曼微分方程可推出此条件可推出此条件可推出此条件可推出此条件 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影（等角横切椭圆柱投影）（等角横切椭圆柱投影） 由由由由德德德德国国国国数数数数学学学学家家家家、、、、天天天天文文文文学学学学家家家家高高高高斯斯斯斯（（（（1777—18551777—18551777—18551777—1855））））及及及及大大大大地地地地测量学家克吕格（测量学家克吕格（测量学家克吕格（测量学家克吕格（1857—19231857—19231857—19231857—1923））））共同创建。
共同创建共同创建共同创建 以以以以椭椭椭椭圆圆圆圆柱柱柱柱为为为为投投投投影影影影面面面面，，，，使使使使地地地地球球球球椭椭椭椭球球球球体体体体的的的的某某某某一一一一经经经经线线线线与与与与椭椭椭椭圆圆圆圆柱柱柱柱相相相相切切切切，，，，然然然然后后后后按按按按等等等等角角角角条条条条件件件件，，，，将将将将中中中中央央央央经经经经线线线线两两两两侧侧侧侧各各各各一一一一定定定定范范范范围围围围内内内内的的的的地地地地区区区区投投投投影影影影到到到到椭椭椭椭圆圆圆圆柱柱柱柱面面面面上上上上，，，，再再再再将将将将其其其其展展展展成成成成平平平平面面面面而而而而得得得得 变形规律：变形规律：变形规律：变形规律：1 1 1 1）中央经线上长度比）中央经线上长度比）中央经线上长度比）中央经线上长度比 m m m m0 0 0 0=1 =1 =1 =1 ，其它点上长度比均大于，其它点上长度比均大于，其它点上长度比均大于，其它点上长度比均大于1 1 1 12 2 2 2）在同一条纬线上，离中央经线越远，则变形越大在同一条纬线上，离中央经线越远，则变形越大。
在同一条纬线上，离中央经线越远，则变形越大在同一条纬线上，离中央经线越远，则变形越大3 3 3 3）纬度越低变形越大，最大值位于赤道上纬度越低变形越大，最大值位于赤道上纬度越低变形越大，最大值位于赤道上纬度越低变形越大，最大值位于赤道上4 4 4 4）没有角度变形，面积比为长度比的平方没有角度变形，面积比为长度比的平方没有角度变形，面积比为长度比的平方没有角度变形，面积比为长度比的平方为了控制带内变形：为了控制带内变形：为了控制带内变形：为了控制带内变形： 1:2.5 1:2.5 1:2.5 1:2.5万～万～万～万～ 1:501:501:501:50万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用6°6°6°6°分带；分带；分带；分带； 1:1 1:1 1:1 1:1万及大于万及大于万及大于万及大于1:11:11:11:1万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用万比例尺地形图采用3°3°3°3°分带 1 1 1 1、点的带号和中央子午线可互算或直接在上图查；、点的带号和中央子午线可互算或直接在上图查；、点的带号和中央子午线可互算或直接在上图查；、点的带号和中央子午线可互算或直接在上图查；2 2 2 2、知道点的经度，可以计算其带号和中央子午线；、知道点的经度，可以计算其带号和中央子午线；、知道点的经度，可以计算其带号和中央子午线；、知道点的经度，可以计算其带号和中央子午线； 通用坐标与自然坐标通用坐标与自然坐标通用坐标与自然坐标通用坐标与自然坐标例如：例如：例如：例如：6 6 6 6度带度带度带度带19191919带的点带的点带的点带的点自然自然自然自然通用通用通用通用1 1 1 1、将各带的坐标纵轴西移、将各带的坐标纵轴西移、将各带的坐标纵轴西移、将各带的坐标纵轴西移500500500500公里。
公里 Y=y+500000mY=y+500000mY=y+500000mY=y+500000m2 2 2 2、前面加上投影带号前面加上投影带号前面加上投影带号前面加上投影带号 Y Y Y Y通通通通=n*1000000+Y=n*1000000+Y=n*1000000+Y=n*1000000+Y 在我国，通用坐标在我国，通用坐标在我国，通用坐标在我国，通用坐标Y Y Y Y值整数为值整数为值整数为值整数为8 8 8 8位，自然坐标位，自然坐标位，自然坐标位，自然坐标6 6 6 6位以下 注意软件输入输出的是通用坐标还是自然坐标注意软件输入输出的是通用坐标还是自然坐标注意软件输入输出的是通用坐标还是自然坐标注意软件输入输出的是通用坐标还是自然坐标 注注注注意意意意：：：：使使使使用用用用各各各各种种种种软软软软件件件件时时时时，，，，一一一一定定定定要要要要先先先先搞搞搞搞清清清清楚楚楚楚软软软软件件件件的的的的输输输输入入入入、、、、输出是通用坐标还是自然坐标。
输出是通用坐标还是自然坐标输出是通用坐标还是自然坐标输出是通用坐标还是自然坐标1 1 1 1））））有有有有些些些些软软软软件件件件的的的的输输输输入入入入、、、、输输输输出出出出的的的的坐坐坐坐标标标标加加加加了了了了500500500500公公公公里里里里，，，，但但但但是是是是前前前前面面面面没没没没加加加加带带带带号号号号，，，，既既既既不不不不是是是是通通通通用用用用坐坐坐坐标标标标也也也也不不不不是是是是自自自自然然然然坐坐坐坐标标标标用用用用户户户户一一一一定要心中有数定要心中有数定要心中有数定要心中有数2 2 2 2））））有有有有些些些些软软软软件件件件既既既既可可可可以以以以输输输输入入入入带带带带号号号号，，，，又又又又可可可可以以以以输输输输入入入入任任任任意意意意中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线，，，，这这这这就就就就会会会会产产产产生生生生矛矛矛矛盾盾盾盾软软软软件件件件后后后后台台台台如如如如何何何何处处处处理理理理这这这这个个个个矛矛矛矛盾盾盾盾就就就就不得而知了，因此要特别注意不得而知了，因此要特别注意不得而知了，因此要特别注意不得而知了，因此要特别注意。
例例例例如如如如：：：：输输输输入入入入带带带带号号号号为为为为19191919，，，，那那那那么么么么中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线必必必必然然然然是是是是111111111111度度度度，，，，如果又输入了中央子午线为如果又输入了中央子午线为如果又输入了中央子午线为如果又输入了中央子午线为110110110110度，就会产生矛盾度，就会产生矛盾度，就会产生矛盾度，就会产生矛盾 未知未知未知未知国家平面坐标国家平面坐标国家平面坐标国家平面坐标的中央子午线，如何判断？的中央子午线，如何判断？的中央子午线，如何判断？的中央子午线，如何判断？通用坐标通用坐标通用坐标通用坐标 在在在在我我我我国国国国，，，，根根根根据据据据3 3 3 3或或或或6 6 6 6度度度度带带带带的的的的带带带带号号号号不不不不重重重重叠叠叠叠，，，，可可可可判判判判断断断断分分分分带带带带方方方方式进而得到中央子午线进而得到中央子午线进而得到中央子午线进而得到中央子午线 19 19 19 19带必然是带必然是带必然是带必然是6 6 6 6度带，中央子午线度带，中央子午线度带，中央子午线度带，中央子午线111111111111度。
度自然坐标自然坐标自然坐标自然坐标1 1 1 1、获得点的概略经纬度、获得点的概略经纬度、获得点的概略经纬度、获得点的概略经纬度BLBLBLBL；；；；2 2 2 2、分别按、分别按、分别按、分别按3 3 3 3或或或或6 6 6 6度标准分带及邻带，各投影一次度标准分带及邻带，各投影一次度标准分带及邻带，各投影一次度标准分带及邻带，各投影一次xyxyxyxy坐标；坐标；坐标；坐标；3 3 3 3、通过比较坐标的值来判断中央子午线；、通过比较坐标的值来判断中央子午线；、通过比较坐标的值来判断中央子午线；、通过比较坐标的值来判断中央子午线； 城市独立坐标需用重合点搜索中央子午线城市独立坐标需用重合点搜索中央子午线城市独立坐标需用重合点搜索中央子午线城市独立坐标需用重合点搜索中央子午线 如如如如果果果果只只只只知知知知道道道道中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线，，，，直直直直接接接接用用用用城城城城市市市市独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标程程程程序序序序投投投投影就可以了影就可以了影就可以了影就可以了 1 1 1 1、经纬网、经纬网、经纬网、经纬网2 2 2 2、方里网、方里网、方里网、方里网1 1 1 1、真北：某点、真北：某点、真北：某点、真北：某点真子午线真子午线真子午线真子午线的切线方向的切线方向的切线方向的切线方向2 2 2 2、磁北：磁子午线、磁北：磁子午线、磁北：磁子午线、磁北：磁子午线3 3 3 3、坐标北：中央经线、坐标北：中央经线、坐标北：中央经线、坐标北：中央经线 高斯高斯高斯高斯- - - -克吕格投影（等角横克吕格投影（等角横克吕格投影（等角横克吕格投影（等角横切切切切椭圆柱投影）椭圆柱投影）椭圆柱投影）椭圆柱投影）UTMUTMUTMUTM通用横轴墨卡托投影通用横轴墨卡托投影通用横轴墨卡托投影通用横轴墨卡托投影（等角横（等角横（等角横（等角横割割割割椭圆柱投影）椭圆柱投影）椭圆柱投影）椭圆柱投影） 以以以以横横横横轴轴轴轴椭椭椭椭圆圆圆圆柱柱柱柱面面面面割割割割于于于于地地地地球球球球椭椭椭椭球球球球体体体体的的的的两两两两条条条条等等等等高高高高圈圈圈圈（（（（南南南南纬纬纬纬80808080度度度度，，，，北北北北纬纬纬纬84848484度度度度）））），，，，按按按按等等等等角角角角条条条条件件件件，，，，将将将将中中中中央央央央经经经经线线线线两两两两侧侧侧侧各各各各一一一一定定定定范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得。
范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将其展成平面而得 无无无无角角角角度度度度变变变变形形形形，，，，中中中中央央央央经经经经线线线线长长长长度度度度比比比比为为为为0.99960.99960.99960.9996，，，，距距距距中中中中央央央央经经经经线线线线约约约约±180±180±180±180kmkmkmkm处处处处的的的的两两两两条条条条割割割割线线线线上上上上无无无无变变变变形形形形亦采用亦采用亦采用亦采用6°6°6°6°或或或或3°3°3°3°分带长度变形长度变形长度变形长度变形 < 0.04% < 0.04% < 0.04% < 0.04% 墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影正轴等角切圆柱投影正轴等角切圆柱投影正轴等角切圆柱投影正轴等角切圆柱投影 投投投投影影影影后后后后等等等等经经经经差差差差经经经经线线线线等等等等距距距距平平平平行行行行纬纬纬纬线线线线间间间间平平平平行行行行，，，，并并并并与与与与经经经经线线线线垂直。
纬线间距不等纬线间距不等纬线间距不等纬线间距不等 任任任任意意意意两两两两点点点点间间间间连连连连线线线线为为为为等等等等角角角角航航航航线线线线，，，，广广广广泛泛泛泛用用用用于于于于航航航航海海海海图图图图，，，，航航航航空空空空图图图图，赤道附近地图赤道附近地图赤道附近地图赤道附近地图 高纬度面积变形大高纬度面积变形大高纬度面积变形大高纬度面积变形大 正轴等角割圆柱投影正轴等角割圆柱投影正轴等角割圆柱投影正轴等角割圆柱投影 有两条割线为标准纬线有两条割线为标准纬线有两条割线为标准纬线有两条割线为标准纬线 GISGIS常用坐标系常用坐标系 webwebwebweb墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影墨卡托投影将地球看做一个球体，将地球看做一个球体，将地球看做一个球体，将地球看做一个球体，精度差别精度差别精度差别精度差别0.33%0.33%0.33%0.33%，基本可以忽略基本可以忽略基本可以忽略基本可以忽略可以认为基准面是可以认为基准面是可以认为基准面是可以认为基准面是WGS84WGS84WGS84WGS84椭球椭球椭球椭球。
2005 2005 2005 2005年，谷歌地图中首次使用，年，谷歌地图中首次使用，年，谷歌地图中首次使用，年，谷歌地图中首次使用，国内外主流的国内外主流的国内外主流的国内外主流的WebWebWebWeb地地地地图几乎都在使用图几乎都在使用图几乎都在使用图几乎都在使用 以赤道为标准纬线，本初子以赤道为标准纬线，本初子以赤道为标准纬线，本初子以赤道为标准纬线，本初子午线为中央经线，其交点为坐午线为中央经线，其交点为坐午线为中央经线，其交点为坐午线为中央经线，其交点为坐标原点，向东向北为正标原点，向东向北为正标原点，向东向北为正标原点，向东向北为正X X X X和和和和Y Y Y Y轴的取值范围轴的取值范围轴的取值范围轴的取值范围( ( ( (米米米米) ) ) )：：：：[-20037508.343[-20037508.343[-20037508.343[-20037508.343，，，，20037508.343]20037508.343]20037508.343]20037508.343] 全球展开图是一个不包括两全球展开图是一个不包括两全球展开图是一个不包括两全球展开图是一个不包括两极（极（极（极（85858585度）的正方形。
度）的正方形度）的正方形度）的正方形 在在在在国国国国内内内内用用用用GPSGPSGPSGPS定定定定位位位位，，，，和和和和电电电电子子子子地地地地图图图图上上上上的的的的位位位位置置置置有有有有几几几几百百百百米米米米偏偏偏偏差差差差，，，，会产生一种置身于火星的奇妙体验会产生一种置身于火星的奇妙体验会产生一种置身于火星的奇妙体验会产生一种置身于火星的奇妙体验GCJ02GCJ02GCJ02GCJ02：：：：是是是是由由由由国国国国家家家家测测测测绘绘绘绘局局局局制制制制订订订订的的的的GISGISGISGIS坐坐坐坐标标标标系系系系统统统统在在在在WebWebWebWeb墨墨墨墨卡卡卡卡托托托托的的的的基基基基础础础础上上上上对对对对坐坐坐坐标标标标进进进进行行行行人人人人为为为为的的的的加加加加偏偏偏偏、、、、加加加加密密密密，，，，俗俗俗俗称称称称为为为为火火火火星星星星坐坐坐坐标系标系标系标系””””有经纬度和平面两种坐标有经纬度和平面两种坐标有经纬度和平面两种坐标有经纬度和平面两种坐标各地偏移量不同各地偏移量不同各地偏移量不同各地偏移量不同 我我我我们们们们经经经经常常常常看看看看到到到到的的的的导导导导航航航航类类类类、、、、网网网网络络络络类类类类地地地地图图图图都都都都是是是是加加加加密密密密后后后后的的的的。
为了将为了将为了将为了将GPSGPSGPSGPS获得的坐标与地图匹配，必须加入保密插件获得的坐标与地图匹配，必须加入保密插件获得的坐标与地图匹配，必须加入保密插件获得的坐标与地图匹配，必须加入保密插件 解决方法：解决方法：解决方法：解决方法：用真实坐标和加密坐标进行坐标转换用真实坐标和加密坐标进行坐标转换用真实坐标和加密坐标进行坐标转换用真实坐标和加密坐标进行坐标转换 由于各地偏移量不同，网上的算法，不可完全相信由于各地偏移量不同，网上的算法，不可完全相信由于各地偏移量不同，网上的算法，不可完全相信由于各地偏移量不同，网上的算法，不可完全相信BD09BD09BD09BD09：：：：百度坐标系是在百度坐标系是在百度坐标系是在百度坐标系是在GCJ-02GCJ-02GCJ-02GCJ-02基础上再次加密基础上再次加密基础上再次加密基础上再次加密加密过的：图吧、百度、搜狗、高德、腾讯、谷歌地图加密过的：图吧、百度、搜狗、高德、腾讯、谷歌地图加密过的：图吧、百度、搜狗、高德、腾讯、谷歌地图加密过的：图吧、百度、搜狗、高德、腾讯、谷歌地图未加密的：谷歌地球、未加密的：谷歌地球、未加密的：谷歌地球、未加密的：谷歌地球、google earthgoogle earthgoogle earthgoogle earth 高斯正反算和换带高斯正反算和换带示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标（精度（精度（精度（精度0.001m0.001m0.001m0.001m））））zone.datzone.datzone.datzone.dat是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件coorbl.datcoorbl.datcoorbl.datcoorbl.dat是大地坐标文件是大地坐标文件是大地坐标文件是大地坐标文件上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行GUASS_BL_XY.exeGUASS_BL_XY.exeGUASS_BL_XY.exeGUASS_BL_XY.exe得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件coorxy.datcoorxy.datcoorxy.datcoorxy.dat （（（（通用坐标通用坐标通用坐标通用坐标）））） 邻带投影邻带投影示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标左邻带左邻带左邻带左邻带。
文件文件文件文件zone.dat zone.dat zone.dat zone.dat 、、、、coorbl.datcoorbl.datcoorbl.datcoorbl.dat准备同上准备同上准备同上准备同上两个文件准备好后，运行两个文件准备好后，运行两个文件准备好后，运行两个文件准备好后，运行GUASS_BL_XY _L.exeGUASS_BL_XY _L.exeGUASS_BL_XY _L.exeGUASS_BL_XY _L.exe得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件coorxy_l.datcoorxy_l.datcoorxy_l.datcoorxy_l.dat （（（（通用坐标通用坐标通用坐标通用坐标））））示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标示例是：在同椭球下将大地坐标转换到平面坐标右邻带右邻带右邻带右邻带运行运行运行运行GUASS_BL_XY _R.exeGUASS_BL_XY _R.exeGUASS_BL_XY _R.exeGUASS_BL_XY _R.exe得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件coorxy_r.datcoorxy_r.datcoorxy_r.datcoorxy_r.dat （（（（通用坐标通用坐标通用坐标通用坐标））））重叠带超过重叠带超过重叠带超过重叠带超过1.51.51.51.5度不输出度不输出度不输出度不输出( ( ( (无必要，会出现负值无必要，会出现负值无必要，会出现负值无必要，会出现负值) ) ) ) 反算反算示例是：在同椭球下将示例是：在同椭球下将示例是：在同椭球下将示例是：在同椭球下将平面坐标转换到大地坐标平面坐标转换到大地坐标平面坐标转换到大地坐标平面坐标转换到大地坐标（精度（精度（精度（精度0.00010.00010.00010.0001秒）秒）秒）秒）zone.datzone.datzone.datzone.dat是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件是分带和椭球选择文件coorxy.datcoorxy.datcoorxy.datcoorxy.dat是平面坐标文件（可包括是平面坐标文件（可包括是平面坐标文件（可包括是平面坐标文件（可包括邻带坐标邻带坐标邻带坐标邻带坐标）））） 通过带号可以明确通过带号可以明确通过带号可以明确通过带号可以明确 中央子午线中央子午线中央子午线中央子午线上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行GUASS_XY_BL.exeGUASS_XY_BL.exeGUASS_XY_BL.exeGUASS_XY_BL.exe得到文件得到文件得到文件得到文件coorbl.datcoorbl.datcoorbl.datcoorbl.dat 平面坐标平面坐标平面坐标平面坐标1 1 1 1 大地坐标大地坐标大地坐标大地坐标 平面坐标平面坐标平面坐标平面坐标2 2 2 2高斯坐标的邻带换算高斯坐标的邻带换算高斯坐标的邻带换算高斯坐标的邻带换算 xyxyxyxy(19(19(19(19带带带带) ) ) ) — BL — xy— BL — xy— BL — xy— BL — xy(20(20(20(20带带带带) ) ) )三度带与六度带坐标换算三度带与六度带坐标换算三度带与六度带坐标换算三度带与六度带坐标换算 xyxyxyxy(3(3(3(3度带度带度带度带) ) ) ) — BL — xy— BL — xy— BL — xy— BL — xy(6(6(6(6度带度带度带度带) ) ) )高斯坐标与横轴墨卡托坐标换算高斯坐标与横轴墨卡托坐标换算高斯坐标与横轴墨卡托坐标换算高斯坐标与横轴墨卡托坐标换算 xyxyxyxy(G) (G) (G) (G) — BL — xy— BL — xy— BL — xy— BL — xy(M)(M)(M)(M)有些进口接收机和软件不支持高斯投影有些进口接收机和软件不支持高斯投影有些进口接收机和软件不支持高斯投影有些进口接收机和软件不支持高斯投影（自然坐标）（自然坐标）（自然坐标）（自然坐标）近似公式：近似公式：近似公式：近似公式：x x x xUTM UTM UTM UTM ≈≈≈≈0.9996*x0.9996*x0.9996*x0.9996*xGaussGaussGaussGauss y y y yUTM UTM UTM UTM ≈≈≈≈0.9996*y0.9996*y0.9996*y0.9996*yGaussGaussGaussGauss同同椭椭球球下下换换算算大大地地坐坐标标唯唯一一 城市独立坐标系城市独立坐标系二二 城市独立坐标系城市独立坐标系《《《《城市测量规范城市测量规范城市测量规范城市测量规范》》》》 《《《《工程测量规范工程测量规范工程测量规范工程测量规范》》》》 《《《《公路勘测规范公路勘测规范公路勘测规范公路勘测规范》》》》 边长变形边长变形边长变形边长变形2.5cm/km2.5cm/km2.5cm/km2.5cm/km（（（（1/400001/400001/400001/40000））））在在在在城城城城市市市市测测测测量量量量和和和和工工工工程程程程测测测测量量量量中中中中，，，，若若若若直直直直接接接接在在在在国国国国家家家家坐坐坐坐标标标标系系系系（（（（54545454，，，，80808080，，，，2000200020002000））））中中中中建建建建立立立立控控控控制制制制网网网网，，，，高高高高斯斯斯斯投投投投影影影影后后后后会会会会使使使使长长长长度度度度的的的的变变变变形形形形较较较较大大大大，，，，难难难难以以以以满满满满足足足足实实实实际际际际或或或或工工工工程程程程上上上上的的的的需需需需要要要要。
为为为为此此此此，，，，往往往往往往往往需需需需要建立地方独立坐标系要建立地方独立坐标系要建立地方独立坐标系要建立地方独立坐标系 上世纪五六十年代建立上世纪五六十年代建立上世纪五六十年代建立上世纪五六十年代建立 有些城市东西较长，有多套独立坐标系有些城市东西较长，有多套独立坐标系有些城市东西较长，有多套独立坐标系有些城市东西较长，有多套独立坐标系 在高铁、高速等工程中也需要建立多套独立坐标系在高铁、高速等工程中也需要建立多套独立坐标系在高铁、高速等工程中也需要建立多套独立坐标系在高铁、高速等工程中也需要建立多套独立坐标系 高斯投影变形高斯投影变形高斯投影变形高斯投影变形：：：： 将椭球面上的长度由投影至高斯平面时，将椭球面上的长度由投影至高斯平面时，将椭球面上的长度由投影至高斯平面时，将椭球面上的长度由投影至高斯平面时，长度增加长度增加长度增加长度增加 越远离中央子午线变形越大越远离中央子午线变形越大越远离中央子午线变形越大越远离中央子午线变形越大。
高程归化改正高程归化改正高程归化改正高程归化改正：：：： 将长度测量值由较高处投影至椭球面时，将长度测量值由较高处投影至椭球面时，将长度测量值由较高处投影至椭球面时，将长度测量值由较高处投影至椭球面时，长度减小长度减小长度减小长度减小 大地高越高，边长越长大地高越高，边长越长大地高越高，边长越长大地高越高，边长越长1 1 1 1、投影本身、投影本身、投影本身、投影本身不涉及高程不涉及高程不涉及高程不涉及高程，只是在椭球面，只是在椭球面，只是在椭球面，只是在椭球面和高斯平面之间变换和高斯平面之间变换和高斯平面之间变换和高斯平面之间变换2 2 2 2、相同的、相同的、相同的、相同的BLBLBLBL可以对应不同的高程，导致可以对应不同的高程，导致可以对应不同的高程，导致可以对应不同的高程，导致实测边和平面边长有差距实测边和平面边长有差距实测边和平面边长有差距实测边和平面边长有差距3 3 3 3、、、、两个改正都体现在高斯投影中两个改正都体现在高斯投影中两个改正都体现在高斯投影中两个改正都体现在高斯投影中 城市独立坐标系建立城市独立坐标系建立城市独立坐标系建立城市独立坐标系建立 只只只只需需需需改改改改变变变变投投投投影影影影面面面面和和和和中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线，，，，使使使使两两两两个个个个改改改改正正正正互互互互相相相相抵抵抵抵消消消消，，，，或者使两个改正都很小且互相抵消。
或者使两个改正都很小且互相抵消或者使两个改正都很小且互相抵消或者使两个改正都很小且互相抵消1 1 1 1、调整中央子午线，使投影变形和高程归化改正抵消、调整中央子午线，使投影变形和高程归化改正抵消、调整中央子午线，使投影变形和高程归化改正抵消、调整中央子午线，使投影变形和高程归化改正抵消不是标准分带，无带号不是标准分带，无带号不是标准分带，无带号不是标准分带，无带号2 2 2 2、标准分带，选择抵偿高程面作为高斯投影面标准分带，选择抵偿高程面作为高斯投影面标准分带，选择抵偿高程面作为高斯投影面标准分带，选择抵偿高程面作为高斯投影面有带号有带号有带号有带号3 3 3 3、中央子午线移到测区中心，抵偿高程面为平均大地高、中央子午线移到测区中心，抵偿高程面为平均大地高、中央子午线移到测区中心，抵偿高程面为平均大地高、中央子午线移到测区中心，抵偿高程面为平均大地高两项改正都接近零，且互相抵消两项改正都接近零，且互相抵消两项改正都接近零，且互相抵消两项改正都接近零，且互相抵消 测测测测区区区区高高高高差差差差起起起起伏伏伏伏在在在在100m100m100m100m以以以以内内内内时时时时，，，，中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线东东东东西西西西45km45km45km45km范范范范围内，满足变形控制要求。
围内，满足变形控制要求围内，满足变形控制要求围内，满足变形控制要求 城市独立坐标系城市独立坐标系城市独立坐标系城市独立坐标系5 5 5 5要素要素要素要素1.1.1.1.中央子午线中央子午线中央子午线中央子午线2.2.2.2.抵偿高程面抵偿高程面抵偿高程面抵偿高程面3.3.3.3.原点原点原点原点4.4.4.4.起算方位角：用天文方位角，或用坐标求方位角起算方位角：用天文方位角，或用坐标求方位角起算方位角：用天文方位角，或用坐标求方位角起算方位角：用天文方位角，或用坐标求方位角5.5.5.5.投影椭球：决定独立坐标系属于投影椭球：决定独立坐标系属于投影椭球：决定独立坐标系属于投影椭球：决定独立坐标系属于54545454、、、、80808080或或或或2000200020002000坐标系坐标系坐标系坐标系 任意中央子午线任意中央子午线任意中央子午线任意中央子午线 1 1 1 1、、、、尽尽尽尽量量量量取取取取国国国国家家家家坐坐坐坐标标标标系系系系三三三三度度度度带带带带的的的的中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线作作作作为为为为它它它它的的的的中中中中央央央央子午线；子午线；子午线；子午线； 2 2 2 2、、、、当当当当测测测测区区区区离离离离三三三三度度度度带带带带中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线较较较较远远远远时时时时，，，，应应应应取取取取过过过过测测测测区区区区中中中中心心心心的经线，或取过某个起算点的经线作为中央子午线；的经线，或取过某个起算点的经线作为中央子午线；的经线，或取过某个起算点的经线作为中央子午线；的经线，或取过某个起算点的经线作为中央子午线； 与分带无关，无带号，也叫与分带无关，无带号，也叫与分带无关，无带号，也叫与分带无关，无带号，也叫任意带任意带任意带任意带。
抵偿高程面抵偿高程面抵偿高程面抵偿高程面调整投影面调整投影面调整投影面调整投影面使高程归化改正和高斯投影变形抵消使高程归化改正和高斯投影变形抵消使高程归化改正和高斯投影变形抵消使高程归化改正和高斯投影变形抵消1 1 1 1、椭球平移法：、椭球平移法：、椭球平移法：、椭球平移法：椭球形状、大小不变、位置抬高椭球形状、大小不变、位置抬高椭球形状、大小不变、位置抬高椭球形状、大小不变、位置抬高椭球参数没变，新椭球上的椭球参数没变，新椭球上的椭球参数没变，新椭球上的椭球参数没变，新椭球上的BLBLBLBL变了2 2 2 2、椭球膨胀法：、椭球膨胀法：、椭球膨胀法：、椭球膨胀法：椭球形状、位置不变，大小改变椭球形状、位置不变，大小改变椭球形状、位置不变，大小改变椭球形状、位置不变，大小改变a a a a新新新新 = a += a += a += a +ΔΔΔΔH H H H，，，，新椭球上的新椭球上的新椭球上的新椭球上的BLBLBLBL不变 这这这这两两两两种种种种方方方方法法法法的的的的实实实实质质质质就就就就是是是是椭椭椭椭球球球球变变变变换换换换。
BLBLBLBL坐坐坐坐标标标标和和和和（（（（或或或或））））椭椭椭椭球球球球参参参参数数数数发发发发生生生生了了了了变变变变化化化化，，，，用用用用新新新新的的的的椭椭椭椭球球球球参参参参数数数数、、、、新新新新的的的的BLBLBLBL做做做做高高高高斯斯斯斯投投投投影影影影，，，，得到新的独立坐标，达到高程归化改正的目的得到新的独立坐标，达到高程归化改正的目的得到新的独立坐标，达到高程归化改正的目的得到新的独立坐标，达到高程归化改正的目的 问问问问题题题题1 1 1 1：：：：点点点点的的的的大大大大地地地地坐坐坐坐标标标标BLBLBLBL变变变变了了了了？？？？椭椭椭椭球球球球也也也也变变变变了了了了？？？？那那那那还还还还算算算算是是是是西安西安西安西安80808080的独立坐标吗？的独立坐标吗？的独立坐标吗？的独立坐标吗？ 椭球平移法、椭球膨胀法椭球平移法、椭球膨胀法椭球平移法、椭球膨胀法椭球平移法、椭球膨胀法1 1 1 1、、、、只是为了抵消变形而调整了投影面；只是为了抵消变形而调整了投影面；只是为了抵消变形而调整了投影面；只是为了抵消变形而调整了投影面；2 2 2 2、、、、椭球不会变，大地坐标椭球不会变，大地坐标椭球不会变，大地坐标椭球不会变，大地坐标BLBLBLBL也不会变；也不会变；也不会变；也不会变； 不不不不会会会会因因因因为为为为建建建建立立立立了了了了独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标系系系系就就就就把把把把西西西西安安安安80808080的的的的椭椭椭椭球球球球和和和和大大大大地地地地坐标坐标坐标坐标BLBLBLBL给变了。
给变了这是逻辑错误这是逻辑错误这是逻辑错误这是逻辑错误 它依然还是西安它依然还是西安它依然还是西安它依然还是西安80808080的独立坐标的独立坐标的独立坐标的独立坐标3 3 3 3、、、、独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标xyxyxyxy是是是是新新新新椭椭椭椭球球球球面面面面上上上上投投投投影影影影的的的的坐坐坐坐标标标标，，，，与与与与用用用用原原原原椭椭椭椭球球球球面面面面投影的坐标不同经过高程归化改正了）投影的坐标不同经过高程归化改正了）投影的坐标不同经过高程归化改正了）投影的坐标不同经过高程归化改正了）4 4 4 4、、、、在在在在高高高高程程程程归归归归化化化化改改改改正正正正的的的的过过过过程程程程中中中中，，，，会会会会把把把把BLBLBLBL经经经经过过过过椭椭椭椭球球球球变变变变换换换换变变变变成成成成新椭球上的新椭球上的新椭球上的新椭球上的B B B B1 1 1 1L L L L1 1 1 1，然后再做高斯投影然后再做高斯投影然后再做高斯投影然后再做高斯投影 这这这这个个个个新新新新椭椭椭椭球球球球和和和和B B B B1 1 1 1L L L L1 1 1 1都都都都是是是是个个个个过过过过渡渡渡渡的的的的量量量量，，，，没没没没有有有有实实实实际际际际意意意意义义义义，，，，但但但但是往往会使人迷惑，以为椭球和大地坐标变了。
是往往会使人迷惑，以为椭球和大地坐标变了是往往会使人迷惑，以为椭球和大地坐标变了是往往会使人迷惑，以为椭球和大地坐标变了5 5 5 5、、、、同理，抵偿高程面也不会改变大地高和正常高同理，抵偿高程面也不会改变大地高和正常高同理，抵偿高程面也不会改变大地高和正常高同理，抵偿高程面也不会改变大地高和正常高 问问问问题题题题2 2 2 2：：：：独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标系系系系投投投投影影影影中中中中，，，，用用用用不不不不同同同同软软软软件件件件投投投投影影影影出出出出来来来来的的的的平平平平面面面面坐坐坐坐标标标标不不不不同同同同，，，，差差差差异异异异随随随随抵抵抵抵偿偿偿偿高高高高程程程程面面面面的的的的增增增增加加加加而而而而变变变变大大大大，，，，在在在在西西西西藏藏藏藏甚甚甚甚至差几米至差几米至差几米至差几米解答：解答：解答：解答： 这这这这是是是是由由由由不不不不同同同同软软软软件件件件使使使使用用用用的的的的高高高高程程程程归归归归化化化化改改改改正正正正模模模模型型型型不不不不同同同同引引引引起起起起的的的的，，，，应该使用统一的模型或软件。
应该使用统一的模型或软件应该使用统一的模型或软件应该使用统一的模型或软件 如如如如果果果果在在在在和和和和其其其其它它它它坐坐坐坐标标标标成成成成果果果果比比比比较较较较时时时时不不不不符符符符，，，，可可可可以以以以用用用用不不不不同同同同软软软软件件件件试探比较，或者用重合点求转换参数转换试探比较，或者用重合点求转换参数转换试探比较，或者用重合点求转换参数转换试探比较，或者用重合点求转换参数转换 各各各各种种种种高高高高程程程程归归归归化化化化改改改改正正正正模模模模型型型型的的的的目目目目的的的的都都都都是是是是限限限限制制制制边边边边长长长长变变变变形形形形，，，，并并并并无明显的优劣之分无明显的优劣之分无明显的优劣之分无明显的优劣之分 附附附附赠赠赠赠软软软软件件件件使使使使用用用用的的的的模模模模型型型型是是是是椭椭椭椭球球球球膨膨膨膨胀胀胀胀法法法法，，，，与与与与南南南南方方方方和和和和科科科科傻傻傻傻软软软软件计算结果相同件计算结果相同件计算结果相同件计算结果相同 独立坐标系原点坐标独立坐标系原点坐标独立坐标系原点坐标独立坐标系原点坐标 原点：起算点，不一定在赤道与中央子午线交点。
原点：起算点，不一定在赤道与中央子午线交点原点：起算点，不一定在赤道与中央子午线交点原点：起算点，不一定在赤道与中央子午线交点 先选一个控制点作为原点先选一个控制点作为原点先选一个控制点作为原点先选一个控制点作为原点1 1 1 1））））将将将将原原原原点点点点的的的的独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标平平平平移移移移，，，，取取取取其其其其在在在在国国国国家家家家坐坐坐坐标标标标系系系系中中中中的的的的平平平平面坐标 经经经经过过过过平平平平移移移移可可可可使使使使独独独独立立立立坐坐坐坐标标标标系系系系和和和和国国国国家家家家坐坐坐坐标标标标系系系系坐坐坐坐标标标标比比比比较较较较接接接接近2 2 2 2）将原点坐标取为某个特定值将原点坐标取为某个特定值将原点坐标取为某个特定值将原点坐标取为某个特定值 例如：（例如：（例如：（例如：（0,00,00,00,0）））） 城市独立坐标系高斯正反算城市独立坐标系高斯正反算将大地坐标转换到平面坐标将大地坐标转换到平面坐标将大地坐标转换到平面坐标将大地坐标转换到平面坐标 （精度（精度（精度（精度0.001m0.001m0.001m0.001m））））meri.datmeri.datmeri.datmeri.dat是是是是中中中中央央央央子子子子午午午午线线线线、、、、椭椭椭椭球球球球、、、、抵抵抵抵偿偿偿偿高高高高程程程程面面面面、、、、原原原原点点点点平平平平移移移移加加加加常数（常数（常数（常数（不是通用坐标加的那不是通用坐标加的那不是通用坐标加的那不是通用坐标加的那500KM500KM500KM500KM））））文件。
文件 没有就输入没有就输入没有就输入没有就输入0 0 0 0，不能空着不能空着不能空着不能空着coorbl.datcoorbl.datcoorbl.datcoorbl.dat是大地坐标文件是大地坐标文件是大地坐标文件是大地坐标文件上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行GUASS1_BL_XY.exeGUASS1_BL_XY.exeGUASS1_BL_XY.exeGUASS1_BL_XY.exe得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件得到平面坐标文件coorxy.datcoorxy.datcoorxy.datcoorxy.dat（（（（自然坐标自然坐标自然坐标自然坐标）））） 反算反算将平面坐标转换到大地坐标将平面坐标转换到大地坐标将平面坐标转换到大地坐标将平面坐标转换到大地坐标 （精度（精度（精度（精度0.00010.00010.00010.0001秒）秒）秒）秒）meri.datmeri.datmeri.datmeri.dat是中央子午线、椭球和抵偿高程面文件是中央子午线、椭球和抵偿高程面文件是中央子午线、椭球和抵偿高程面文件是中央子午线、椭球和抵偿高程面文件coorxy.datcoorxy.datcoorxy.datcoorxy.dat是平面坐标文件（是平面坐标文件（是平面坐标文件（是平面坐标文件（自然坐标自然坐标自然坐标自然坐标）））） 上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行上面这两个文件准备好后，运行GUASS1_XY_BL.exeGUASS1_XY_BL.exeGUASS1_XY_BL.exeGUASS1_XY_BL.exe得到大地坐标文件得到大地坐标文件得到大地坐标文件得到大地坐标文件coorbl.datcoorbl.datcoorbl.datcoorbl.dat 独立坐标系和国家坐标系转换独立坐标系和国家坐标系转换独立坐标系和国家坐标系转换独立坐标系和国家坐标系转换 已知独立坐标系已知独立坐标系已知独立坐标系已知独立坐标系的中央子午线、抵偿高程面、原点的中央子午线、抵偿高程面、原点的中央子午线、抵偿高程面、原点的中央子午线、抵偿高程面、原点 独立坐标系和标准分带的国家坐标系转换：独立坐标系和标准分带的国家坐标系转换：独立坐标系和标准分带的国家坐标系转换：独立坐标系和标准分带的国家坐标系转换：同椭球同椭球同椭球同椭球 （（（（两种投影程序两种投影程序两种投影程序两种投影程序）））） 更换独立坐标系中央子午线更换独立坐标系中央子午线更换独立坐标系中央子午线更换独立坐标系中央子午线 xy xy xy xy( ( ( (独立独立独立独立1) 1) 1) 1) — BL — xy— BL — xy— BL — xy— BL — xy( ( ( (独立独立独立独立2)2)2)2) 谢谢 谢谢 。