wgs84是什么意思
晚枫秋竹0207
WGS84与C80坐标系：任何一项测量工作都离不开一个基准,都需要—个特定的坐标系.例如,在常规大地测量中,各国都有自己的测量基准和坐标系(如我国的1980年国家大地坐标系C80).由于GPS是全球性的定位导航系统,其坐标系统也必须是全球性的.为了使用方便,它是通过国际协议确定的,称为协议地球坐标系( Conventional Terrestrial System—CTS).目前,GPS测量中所使用的协议地球坐标系统称为WGS—84世界大地坐标系(Wor1d Geodetic System).属于地心坐标系,它是美国国防局为进行GPS导航定位于1984年建立的地心坐标系,1985年投入使用.WGS-84坐标系的几何意义是：坐标系的原点位于地球质心,z轴指向（国际时间局）BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,x轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,y轴通过右手规则确定.WGS-84地心坐标系可以与1954北京坐标系或1980西安坐标系等参心坐标系相互转换,其方法之一是：在测区内,利用至少3个以上公共点的两套坐标列出坐标转换方程,采用最小二乘原理解算出7个转换参数就可以得到转换方程.其中7个转换参数是指3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数.
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关于利用七参数法进行WGS84和BJ54坐标转换问题的探讨
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关于利用七参数法进行WGS84和BJ54坐标转换问题的探讨
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坐标系转换问题--WGS84坐标 BJ54
对于坐标系的转换，给很多GPS的使用者造成一些迷惑，尤其是对于刚刚接触的人， 搞不明白到底是怎么一回事。我对坐标系的转换问题，也是一知半解，对于没学过测量专业的人来说，各种参数的搞来搞去实在让人迷糊。在我有限的理解范围内， 我想在这里简单介绍一下，主要是抛砖引玉，希望能引出更多的高手来指点迷津。
我们常见的坐标转换问题，多数为WGS84转换成北京54或西安80坐标系。其中WGS84坐标系属于大地坐标，就是我们常说的经纬度坐标，而北京54或 者西安80属于平面直角坐标。对于什么是大地坐标，什么是平面直角坐标，以及他们如何建立，我们可以另外讨论。这里不多啰嗦。
那么，为什么要做这样的坐标转换呢？
因为GPS卫星星历是以WGS84坐标系为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之 间存在着平移和旋转关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间的误差约为80），所以在我国应用GPS进行绝对定位必须进行坐标转换，转换后的绝对定 位精度可由80提高到5-10米。简单的来说，就一句话，减小误差，提高精度。
下面要说到的，才是我们要讨论的根本问题：如何在WGS84坐标系和北京54坐标系之间进行转换。
说到坐标系转换，还要罗嗦两句，就是上面提到过的椭球模型。我们都知道，地球是一个近似的椭球体。因此为了研究方便，科学家们根据各自的理论建立了不同的 椭球模型来模拟地球的形状。而且我们刚才讨论了半天的各种坐标系也是建立在这些椭球基准之上的。比如北京54坐标系采用的就是克拉索夫斯基椭球模型。而对 应于 WGS84坐标系有一个WGS84椭球，其常数采用 IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。WGS84椭球两个最常用的几何常数：长半轴：(m)；扁 率：1：298.
之所以说到半长轴和扁率倒数是因为要在不同的坐标系之间转换，就需要转换不同的椭球基准。这就需要两个很重要的转换参数dA、dF。
dA的含义是两个椭球基准之间半长轴的差；dF的含义是两个椭球基准之间扁率倒数的差。
在进行坐标转换时，这两个转换参数是固定的，这里，我们给出在进行84—〉54，84—〉80坐标转换时候的这两个参数如下：
WGS84&北京54：DA:-108；DF:0.0000005
WGS84&西安80：DA: -3 ；DF: 0
椭球的基准转换过来了，那么由于建立椭球的原点还是不一致的，还需要在dXdYdZ这三个空间平移参量，来将两个不同的椭球原点重合，这样一来才能使两个 坐标系的椭球完全转换过来。而由于各地的地理位置不同，所以在各个地方的这三个坐标轴平移参量也是不同的，因此需要用当地的已知点来计算这三个参数。具体 的计算方法是：
第一步：搜集应用区域内GPS“B”级网三个以上网点WGS84坐标系B、L、H值及我国坐标系（BJ54或西安80）B、L、h、x值。（注：B、L、H分别为大地坐标系中的大地纬度、大地经度及大地高，h、x分别为大地坐标系中的高程及高程异常。各参数可以通过各省级测绘局或测绘院具有“A”级、“B”级网的单位获得。）
第二步：计算不同坐标系三维直角坐标值。计算公式如下：
X=（N+H）cosBcosL
Y=（N+H）cosBsinL
Z=[N（1-e2）+H]sinB
不同坐标系对应椭球的有关常数详见下表：
& WGS84坐标系
& BJ54坐标系
& 西安80坐标系
（注：X、Y、Z为大地坐标系中的三维直角坐标；A为大地坐标系对应椭球之长半轴；e2为大地坐标系对应椭球第一偏心率； N为该点的卯酉圈曲率半径，N=A/(1-e2sin2B)1/2；H=h+x，该处H为BJ54或西安80坐标系中的大地高）
　　一、概述GPS及其应用
　　GPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成的卫星导航定位系统。作为新一代的卫星导航定位系统 经过二十多年的发展，已成为在航空、航天、军事、交通运输、资源勘探、通信气象等所有的领域中一种被广泛采用的系统。我国测绘部门使用GPS也近十年了， 它最初主要用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网，现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外还在测量领域的其它方面得到充分的 应用，如用于各种类型的工程测量、变形观测、航空摄影测量、海洋测量和地理信息系统中地理数据的采集等。GPS以测量精度高； 操作简便，仪器体积小，便于携带； 全天候操作；观测点之间无须通视；测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者 的信赖。
　　二、GPS测量常用的坐标系统
　　1.WGS-84坐标系
　　WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。 WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所 采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的 协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点，Y轴与X轴和Z轴构成右手系。采用椭球参数为： a = 6378137m f = 1/298.
　　2.1954年北京坐标系
　　1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，是一种参心坐标系统。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。该坐 标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：a = 6378245m f = 1/298.3.我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。
　　3.地方坐标系（任意独立坐标系）
　　在我们测量过程中时常会遇到的如一些某城市坐标系、某城建坐标系、某港口坐标系等，或我们自己为了测量方便而临时建立的独立坐标系。
　　三、坐标系统的转换
　　在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据，而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方（任意）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐标系或地方（任意）独立坐标系。
　　目前一般采用布尔莎公式（七参数法）完成WGS-84坐标系到北京54坐标系的转换，得到北京54坐标数据。
　　XBJ54=XWGS84+ KXWGS84+Δx+YWGS84ξZ＂/ρ＂－ＺＷＧＳ84ξＹ＂/ρ＂
　　YBJ54=YWGS84+ KYWGS84+ΔY-XWGS84ξZ＂/ρ＂+ＺＷＧＳ84ξX＂/ρ＂
　　ZBJ54=ZWGS84+ KZWGS84+ΔZ+XWGS84ξY＂/ρ＂－ＺＷＧＳ84ξX＂/ρ＂
　　四、坐标系的变换
　　同一坐标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。如空间直角坐标系（X，Y，Z）、大地坐标系（B，L）、平面直角坐 标（x，y）等。通过坐标统的转换我们得到了BJ54坐标系统下的空间直角坐标，我们还须在BJ54坐标系统下再进行各种坐标系的转换，直至得到工程所需 的坐标。
　　1.将空间直角坐标系转换成大地坐标系，得到大地坐标（B，L）：
　　L=arctan（Y/X）
　　B=arctan {（Z+Ne2sinB）/（X2+Y2）0.5}
　　H=（X2+Y2）0.5sinB-N
　　用上式采用迭代法求出大地坐标（B，L）
　　2.将大地坐标系转换成高斯坐标系，得到高斯坐标（x，y）
　　按高斯投影的方法求得高斯坐标，x=F1（B，L），y=F2（B，L）
　　3.将高斯坐标系转换成任意独立坐标系，得到独立坐标（x'，y'）
　　在小范围内测量，我们可以将地面当作平面，用简单的旋转、平移便可将高斯坐标换成工程中所采用坐标系的坐标（x'，y'），
　　x'=xcosα+ysinα
　　y'=ycosα-xsinα
　　五、小结
　　由于GPS测量的种种优点，GPS 定位技术现已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段，市面上出现了许多转换软件和不同型号的GPS数据处理配套软件（包含了怎样将GPS测量中所 得到的WGS-84转换成工程中所须坐标的功能），万变不离其宗，只要我们明白了WGS-84转换到独立坐标系的转换过程，便可很容易的使用该软件了，甚 至可以自己编写程序，将WGS-84坐标转换成独立坐标系坐标。
　　本文主要是介绍坐标系统、坐标系的转换过程，文中提及的符号及具体转换方法请参阅相关文献。
　　参考文献
　　[1] 徐绍铨等。GPS测量原理及应用（3S丛书）。武汉测绘科技大学出版社。1998.
　　[2] 朱华统等。GPS坐标系统的变换。北京测绘出版社。1994.
　　[3] 武汉测绘学院等。控制测量学（下）。测绘出版社。1988.
　　[4] 杨德麟等。大比例尺数字测图的原理方法与应用。清华大学出版社。1998
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||||客服电话（010-）使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换
【摘　要】　本文针对从事测绘工作者普遍遇到的坐标转换问题，简要介绍ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标转换原理和步骤。
【关键词】　ArcGIS 坐标转换 投影变换
　　1 坐标转换简介
　　坐标系统之间的坐标转换既包括不同的参心坐标之间的转换，或者不同的地心坐标系之间的转换，也包括参心坐标系与地心坐标系之间的转换以及相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换，还有大地坐标与高斯平面坐标之间的转换。在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O--XYZ和O--XYZ，如果两个坐标系的原点相同，通过三次旋转，就可以使两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数；而对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算和高斯投影反算，通过使用中央子午线的经度和不同的参考椭球以及不同的投影面的选择来实现坐标的转换。
　　如何使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到BJ54高斯投影坐标的转换？这是很多从事GIS工作或者测绘工作者普遍遇到的问题。本文目的在于帮助用户解决这个问题。
　　我们通常说的WGS-84坐标是指经纬度这种坐标表示方法，北京54坐标通常是指经过高斯投影的平面直角坐标这种坐标表示方法。为什么要进行坐标转换？我们先来看两组参数，如表1所示：
表1 BJ54与WGS84基准参数
参考椭球体
BJ54基准参数
Krasovsky_1940
WGS84基准参数
298.257224
很显然，WGS84与BJ54是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，因而两种地图下，同一个点的坐标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。当要把GPS接收到的点（WGS84坐标系统的）叠加到BJ54坐标系统的底图上，那就会发现这些GPS点不能准确的在它该在的地方，即“与实际地点发生了偏移”。这就要求把这些GPS点从WGS84的坐标系统转换成BJ54的坐标系统了。
　　有关WGS84与BJ54的坐标转换问题，实质是WGS-84椭球体到BJ54椭球体的转换问题。如果我们是需要把WGS84的经纬度坐标转换成BJ54的高斯投影坐标，那就还会涉及到投影变换问题。因此，这个转换过程，一般的GPS数据处理软件都是采用下述步骤进行的：
　　1）（B，L）84——（X，Y，Z）84，空间大地坐标到空间直角坐标的转换。
　　2）（X，Y，Z）84——（X，Y，Z）54，坐标基准的转换，即Datum转换。通常有三种转换方法：七参数、简化三参数、Molodensky。
　　3）（X，Y，Z）54——（B，L）54，空间直角坐标到空间大地坐标的转换。
　　4）（B，L）54——（x，y）54， 高斯投影正算。
　　从以上步骤不难看出，转换的关键是第二步，转换的参数。鉴于我国曾使用不同的坐标基准（BJ54、State80、Correct54），各地的重力值又有很大差异，所以很难确定一套适合全国且精度较好的转换参数。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。
　　必须了解，在不同的椭球之间的转换是不严密的。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3个平移因子（X平移，Y平移，Z平移），3个旋转因子（X旋转，Y旋转，Z旋转），一个比例因子（也叫尺度变化K）。国内参数来源的途径不多，一般当地测绘部门会有。通行的做法是：在工作区内找三个以上的已知点，利用已知点的BJ54坐标和所测WGS84坐标，通过一定的数学模型，求解七参数。若多选几个已知点，通过平差的方法可以获得较好的精度。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，即只考虑3个平移因子（X平移，Y平移，Z平移），而将旋转因子及比例因子（X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K）都视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。北京54和西安80也是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，他们之间的转换也是同理。在ArcGIS中提供了三参数、七参数转换法。而在同一个椭球里的转换都是严密的，在同一个椭球的不同坐标系中转换需要用到四参数转换，举个例子，在深圳既有北京54坐标又有深圳坐标，在这两种坐标之间转换就用到四参数，计算四参数需要两个已知点。
　　2 ArcGIS坐标转换例子
　　2.1 应注意问题
　　使用ArcGIS如何实现WGS84经纬度坐标到BJ54高斯投影坐标的转换呢？在ArcGIS中，这个坐标转换步骤简化了，用户只需要两个步骤就能够直接从最初的WGS84经纬度坐标转换到BJ54高斯投影坐标。这就是ArcGIS的强大之处。
　　接下来，我们做一个例子。假设我们已经知道了7参数，应该如何操作呢？在具体的操作前，请大家一定注意以下三点：
　　WGS84的经纬度坐标值是用度来表示，而不能是度分秒表示　　七参数的平移因子单位是米，旋转因子单位是秒，比例因子单位是百万。
在ArcGIS中，7参数法的名字是Coordinate_Frame
方法。　　有人在用ArcGIS进行不同椭球体间的坐标转换时，转换出来的结果不对，然后就写文章说变形如何如何，很可能是由于他们没有注意上面这三个关键的问题造成的。
　　2.2 转换步骤
　　a、定义7参数的地理转换（Create Custom Geographic Transformation）
　　在Arctool中打开Create Custom Geographic Transformation工具，如图1所示：
　在弹出的窗口中，输入一个转换的名字，如wgs84ToBJ54。在定义地理转换方法下面，在Method中选择合适的转换方法如
COORDINATE_FRAME，然后输入平移参数、旋转角度和比例因子，如图2所示：
　　b、投影变换
　　打开工具箱下的Projections and
Transformations&Feature&Project，在弹出的窗口中输入要转换的数据以及Output
Coordinate System，然后输入第一步自定义的地理坐标系如wgs84ToBJ54，开始投影变换，如图3所示：
　　点击“确定”，完成坐标转换。
结束语　　我国现已启用新的坐标系统2000国家大地坐标系，2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期仍需一段较长时期，在实际工作、工程中还遇到不同坐标系之间转换，本文针对在生产中从事测绘工作遇到的坐标转换问题提供解决方法和经验，希望对同行有所参考。
【参考文献】[1]
孔祥元、郭际明、刘宗泉.《大地测量学基础》.武汉大学出版社，第一版，2001年9月
[2] 李征航、黄劲松.《GPS测量与数据处理》.武汉大学出版社，第一版，2005年3月
[3] MAPGIS使用教程
ARCGIS中北京54转WGS84的参数精度
在ARCGIS中提供了Beijing_1954_to_wgs_1984_1到Beijing_1954_to_wgs_1984_6等模型，里面涉及到的参数的来源是否有依据，如果做全国整体的转换的话，该选哪个？
不同的地方转换参数应该不一样，所以没有个统一的参数。arcgis中提供的Beijing_1954_to_wgs_1984_1到Beijing_1954_to_wgs_1984_6几种转换方法应该是针对中国不同地区的，转换全国的恐怕精度难以保证。你可以用这几种方法都试试，然后比较一下它们之间的区别。
Beijing_1954_To_WGS_1984_1
内蒙古自治区，陕西省，山西省，宁夏回族自治区，甘肃省，四川省，重庆市
Beijing_1954_To_WGS_1984_2
黑龙江省，吉林省，辽宁省，北京市，天津市，河北省，河南省，山东省，江苏省，安徽省，上海市
Beijing_1954_To_WGS_1984_3
浙江省，福建省，江西省，湖北省，湖南省，广东省，广西壮族自治区，海南省，贵州省，云南省，香港和澳门特别行政区，台湾省
Beijing_1954_To_WGS_1984_4
青海省，新疆维吾尔自治区，西藏自治区
Beijing_1954_To_WGS_35 China - Bei Bu
Basin 北部湾
Beijing_1954_To_WGS_36 China - Orduz basin 不知道是啥
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