一般来说，GPS直接提供的坐标（B、L、H）是1984年世界大地测量系统（WGS-84）的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高度。 WGS-84 椭球的高度。在实际应用中，我国地图采用1954年北京坐标系或1980年西安坐标系中的高斯投影坐标（x,y,）。但也有一些电子地图使用1954年北京坐标系或1980年西安坐标系中的经度和纬度。坐标（B、L），高程一般为海拔h。
GPS测量结果与我国54系列或80系列坐标相差几十到一百多米。差异因地区而异。据粗略统计，我国西部地区相差70米左右，东北地区相差140米左右，南方地区相差140米左右。约75米，中间部分约45米。现在我们简单介绍一下上述坐标系，供您参考，并提供各个坐标系的基本参数，以便您在使用过程中自定义坐标系。
1. 1984年世界大地坐标系
WGS-84坐标系是由美国国防部制定和确定的大地坐标系。它是一个协议地球坐标系。 WGS-84坐标系的定义为：原点为地球质心，空间直角坐标系Z轴指向BIH(1984.0)定义的极点(CTP)方向，即是国际协议原产地CIO，由IAU和IUGG推荐。 X轴指向BIH定义的零度子午线与CTP赤道的交点，Y轴、Z轴、X轴构成右手坐标系。 WGS-84椭球体采用国际大地测量学与地球物理学联合会第十七届大会推荐的测量常数，并使用两个常用的基本几何参数：
长半轴a=6378137m；扁平率f=1:298.257223563。
2、1954年北京坐标系
1954年北京坐标系是我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系连接建立的我国过渡大地坐标系。属于地心坐标系，采用前苏联克拉索夫斯基椭球体。其半长轴a=6378245，扁率f=1/298.3。虽然1954年北京坐标系是苏联1942年坐标系的延伸，但并不能说它们完全相同。
3、1980西安坐标系
1978年，我国决定建立新的国家大地坐标系，并在新的大地坐标系下对国家天文大地网进行全面调整。该坐标系被命名为1980西安坐标系。它属于大地坐标系。 1980年西安大地坐标系1980采用1975年国际椭球，以JYD 1968.0系统为椭球定向基准。大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇，采用多点定位建立的大地坐标系。椭球体的参数采用国际大地测量与地球物理学联合会1975年推荐值，它们是：其半长轴a=6378140m；扁率f=1/298.257。
4.高斯平面直角坐标系和UTM。一般地图都是平面地图，其对应的平面坐标也是平面坐标。因此，需要将椭球面上各点的大地坐标按照一定的数学规则投影到平面上，成为平面直角坐标。目前世界各国应用最广泛的高斯-克吕格投影和墨卡托投影（UTM）都是等角投影（等角投影），即投影使平面图形与椭球体上的图形保持相似。一个小区域内。 。为了限制长度变形，根据国际测量测量学会的规定，世界按照一定的经度差被划分为若干区域。我国采用6度区或3度区。 6 度区域是从零度子午线开始的每个经度。高斯平面直角坐标系一般以中央子午线（L0）投影为纵轴X，以赤道投影为横轴Y，两轴的交点为各区域的坐标原点。为了避免横坐标出现负值，投影中规定坐标纵轴应向西移动500公里作为起始轴。为了区分某个坐标系属于哪个区域，通常在横轴坐标前添加区域编号，如（4231898m，21655933m），其中21为区域编号。城市建设坐标大多采用三维分区高斯-克吕格投影。同一坐标系中的大地坐标（即经纬度坐标B、L）与其对应的高斯平面直角坐标（x，y）之间存在着严格的转换关系。目前的测绘教科书已普遍具备。
5.局部独立坐标系
在我国许多城市测量和工程测量中，如果直接使用国家坐标系下的高斯平面直角坐标，由于远离中央经线或由于平均高程较大，长度投影可能会出现较大变形。调查范围较广，难以满足要求。工程或实际精度要求。另一方面，对于一些特殊的测量，如桥梁施工测量、水利大坝测量、滑坡变形监测等，使用国家坐标系在实践中会带来不便。因此，基于限制变形，以及方便、实用、科学的目的，在许多城市和工程测量中，往往建立适合当地区域的局部独立坐标系。建立局部独立坐标系实际上就是通过一些要素的确定来确定局部参考椭球和投影平面。当地参考椭球一般选择当地平均高程对应的参考椭球。中心、轴和扁率与国家参考椭球相同。椭球半径α1增大为： α1=α+Δα1，Δα1=Hm+δ0 式中：Hm为当地平均海拔，δ0为区域平均高程距平。在确定局部投影面时，选择通过测区中心的经线或某一起点的经线作为独立的中央经线。以特定方便的点和方位作为局部独立坐标系的起点和方位，局部平均高程面Hm为投影面。
既然我们讨论的是不同的坐标系，那么就存在坐标转换的问题。关于坐标变换，我们首先要了解变换的严格性，即同一椭球体内的坐标变换是严格的，但此时不同椭球体之间的变换并不严格。例如，从1954年北京坐标系的大地坐标到954年北京坐标系的高斯平面直角坐标的变换是同一参考椭球内的坐标变换，变换过程严谨。从1954年北京坐标系大地坐标到WGS-84大地坐标的转换是不同椭球体之间的转换。
局部区域不同椭球之间坐标变换常用的方法是相似变换法，它利用一些相对合理且高层的共同点来计算相应的变换参数。一般来说，比较严谨的方法是采用七个参数的相似变换方法，分别是X平移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转、尺度变化K。要获得七个参数，需要更多一个区域内的已知点超过 3 个。如果面积不大，最远点之间的距离不大于30Km（经验值），可以使用三个参数，即X平移和Y平移。 、Z 平移，而 X 旋转、Y 旋转、Z 旋转、尺度变化 K 视为 0，因此这三个参数只是这七个参数的特例。
如果不考虑高程的影响，不同椭球下的高斯平面直角坐标可采用四参数相似变换方法，即四个参数（x平移、y平移、尺度变化m、旋转角度α）。如果用户要求的精度小于20米，在一定范围（2′*2′）内，可直接采用二参数法（ΔB，ΔL）或（Δx，Δy）进行修正。但在实际操作中，这还取决于所选择的公共点是否合理并保证其足够的精度。
1.墨卡托投影
1.1 墨卡托投影简介
墨卡托投影是由荷兰制图师格哈杜斯·墨卡托（Gerhardus Mercator，1512-1594）于 1569 年制定的“切线圆柱投影”。假设地球被封闭在一个空心圆柱体内，其标准纬度与圆柱体进行切线接触，然后想象假设地球中心有一盏灯，将球体上的图形投影到圆柱体上，然后展开圆柱体。这是在选定的标准纬度上绘制的“墨卡托投影”图。地图。
墨卡托投影没有角度畸变，每个点到所有方向的长度比相等。它的经线和纬线是平行直线并成直角相交。经线之间的间隔相等，纬线之间的间隔从标准纬线到两极逐渐增大。墨卡托投影图的长度和面积明显变形，但标准纬线没有变形。变形从标准纬线到两极逐渐增大，但由于其具有向各个方向均等膨胀的特性，因此正确地保持了方向和相互位置关系。
在地图上保持正确的方向和角度是墨卡托投影的优点。墨卡托投影图通常用作航海图和航空图。如果沿着墨卡托投影图上两点之间的直线行驶，方向将保持不变。到达目的地，为船舶航行时定位和确定航向提供了有利条件，给航海者带来了极大的方便。
《海底地形图编制规范》（GB/T17834-1999，海军航空防护部起草）规定，1：25万及以下比例尺的海图应采用墨卡托投影，其中基本比例尺海底地形图（1：5万、1：25万、1：100万）采用统一参考纬度30°，非基本比例尺地图采用测绘区域中纬度作为参考纬度。基准纬度四舍五入为整数度或分。
1.2 墨卡托投影坐标系
以零子午线或自定义原点子午线（L0）与赤道交点的投影为原点，以零子午线或自定义原点子午线的投影为纵坐标 X 轴，赤道投影为横坐标为Y轴，形成墨卡托平面直角坐标。领带。
2.高斯-克鲁格投影和UTM（UniversalTransverseMercator）投影
2.1 高斯-克吕格投影简介
高斯-克鲁格投影是“等角横向圆柱投影”。德国数学家、物理学家、天文学家卡尔·弗里德里希·高斯（Carl Friedrich Gauss，1777-1855）在1820年代制定了投影公式，后于1912年由德国大地测量学家约翰内斯·克鲁格（Johannes Kruger，1857-1928）修订补充，故名。想象一下使用一个垂直于球面上投影区域的中心子午线的圆柱体。根据投影区中央经线投影为等长直线且赤道投影为直线的条件，对中央经线两侧一定经差范围内的球面进行等角投影。在圆柱面上。然后沿穿过南北两极的母线对圆柱面进行剪切展平，得到高斯-克吕格投影平面。
高斯-克吕格投影后，除中央经线和赤道为直线外，其他经线均为与中央经线对称的曲线。高斯-克吕格投影没有角度变形，长度和面积的变形很小。中央经线没有变形。从中央子午线到投影区边缘，变形逐渐增大，其中投影区赤道两端变形最大。由于其投影精度高、变形小、计算简单（每个投影区域的坐标一致，只要计算出一个区域的数据，就可以套用其他区域），因此可以应用于大型缩放地形图以满足各种军事需要。 ，并可以对图表进行精确的测量计算。
按照一定的经度差将地球椭球划分为若干投影区域是高斯投影中限制长度变形最有效的方法。划分区域时，需要控制长度变形，使其不大于建图误差，并避免区域数量过多，以减少区域替换的计算工作。根据这一原理，地球椭球体沿经线被划分为经线相等的瓜形区域。 ，用于分区投影。通常按经度差6度或3度分为六度带或三度带。六度带从0度子午线开始，自西向东每隔6度经度差划分为一个区域，区域编号依次编号为区域1、2...60。三度区又分为六度区。它的中央子午线与六度带的中央子午线和分区子午线重合。即从1.5度子午线开始，自西向东每经度差3度划分为一个区域。这些数字按顺序分为三维区域 1、2...120。我国经度范围从西经73°到东经135°，可分为十一个六度带。每个区域的中央经线为75°、81°、87°、...、117°、123°、129°、135°或三度二十二度。
我国50万幅以上的大中比例尺地形图一般采用六度高斯-克吕格投影，三度高斯-克吕格投影多用于大比例尺测量。例如，城市建设坐标大多采用三度高斯-克吕格坐标。克鲁格投影。
2.2 UTM投影简介
UTM投影的全称是“Universal Transverse Mercator Projection”，即“等角横轴正割圆柱投影”。椭圆柱在南纬80度和北纬84度的两个等高线圆上切割地球。最后两个投影在切割经线上没有变形，在中央经线上的长度比为0.9996。 UTM投影是为了全球战争的需要而创建的，美国于1948年完成了这种通用投影系统的计算。与高斯-克吕格投影类似，这种投影角度没有畸变。中央经线是一条直线，并且是投影的对称轴。中央子午线的比例因子为0.9996，以保证距中央子午线约330km处有两个不失真的投影。标准经络。
UTM 投影分区方法与高斯-克吕格投影类似。从西经180°开始，自西向东每经度差6度划分，将地球划分为60个投影区。
我国的卫星影像数据经常采用UTM投影。
2.3 Gauss-Krüger投影与UTM投影的异同
高斯-克鲁格投影和UTM投影（Universal Transverse Mercator经纬度定位软件，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变体。目前国外的一些软件或者国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持UTM投影，因此UTM投影往往被认为是高斯-克吕格投影。从投影几何的角度来看，高斯-克吕格投影是一种“等角横圆柱投影”。投影后，中央经线长度保持不变，即比例因子为1； UTM 投影是“等角横轴正割圆柱投影”。圆柱体在南纬 80 度和北纬 84 度的两个等高圆处切割地球。投影后两条割线无变形，中央经线上的长度比为0.9996。从计算结果来看经纬度定位软件，两者的主要区别在于比例因子。高斯-克吕格投影的中央子午线比例因子为 1，UTM 投影为 0.9996。 Gauss-Krüger 投影和 UTM 投影可以通过使用 X[UTM] =0.9996 * 再添加 500,000 来近似。从分段方式来看，两个分段的出发点不同。高斯-克吕格投影从 0 度子午线开始，自西向东每隔 6 度经度差划分为多个带。第一带的中心经度为3°； UTM投影是从西经180°开始，自西向东每经度差6度划分为一个区域。第一区域的中心经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第一区域是UTM的第31区域。另外，两个投影的东伪偏移量均为500公里，高斯-克吕格投影的北伪偏移量为零，UTM北半球投影的北伪偏移量为零，南半球有10000公里。
2.4 高斯-克吕格投影和UTM投影坐标系
高斯-克吕格投影和UTM投影是根据分区方法分别进行投影的，因此每个分区的坐标是独立的系统。以中央经线（L0）的投影为纵轴X，以赤道投影为横轴Y，两轴的交点为各区域的坐标原点。为了避免横坐标出现负值，高斯-克吕格投影和UTM北半球投影都规定坐标纵轴应向西移动500公里作为起始轴，而UTM南半球投影，在除纵轴西移500公里外，横轴南移1万公里。由于高斯-克吕格投影和UTM投影的每个投影区域的坐标都是相对于区域坐标原点的，因此每个区域的坐标是完全相同的。为了区分某个坐标系属于哪个地带，通常在横轴坐标前添加波段号，如（4231898m，21655933m），其中21为波段号。
3.兰伯特等角圆锥投影
兰伯特等角圆锥投影也称为兰伯特等角圆锥投影。该投影的微分圆在投影后仍然是圆。经线是辐射直线，纬度是同心圆弧。指定两条标准纬线 Q1 和 Q2。这两条纬线上没有长度变形，即M=N=1。这种投影也称为等角正割圆锥投影，可用于编制中、小比例尺地图。等角圆锥投影的应用范围很广，特别适合作为中纬度地区沿纬线延伸的制图区域的投影。投影后，经线变为辐射直线，纬线变为同心圆弧。我国省级地图是兰伯特等角圆锥投影，有两条标准纬线Q1=25度和Q2=45度。 1962年以后，第一百万张地图采用了等角圆锥投影（南纬80度，北纬84度），在极地地区附近，采用了等角方位投影（极地球面投影）。
地图分为：
纬度60以下，纬度相差4度，经度相差6度。
纬度60-76，纬度相差4度，经度相差12度。
纬度76-84，纬度相差4度，经度相差24度
纬度84-88，纬度相差4度，经度相差36度
88-90还是一张图
每幅图中两条标准纬线的纬度：
Q1=QS+40分钟（南纬） Q2=QN-40分钟（北纬）
投影后，经线呈放射状直线，东西向的框架可以完全拼接，南北向的框架有间隙。
我国采用等角切锥，Q1=PHIS+35分 Q2=PHIN-35分
图文工作室专业承接地质、矿业、国土、岩土、国土、测绘、水利水电、地理信息等行业测绘。
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