我国三大坐标系.docx

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我国三大坐标系

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）

我国三大常用坐标系区别（北京54、西安80和WGS－84）

1、北京54坐标系（BJZ54）

北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。

1954年北京坐标系的历史：

新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。

由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。

因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。

它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。

北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；

2、西安80坐标系

1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。

为此有了1980年国家大地坐标系。

1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。

该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。

基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101

3、WGS－84坐标系

WGS－84坐标系（WorldGeodeticSystem）是一种国际上采用的地心坐标系。

坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。

这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。

GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。

WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。

由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。

对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。

当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。

附：

我国常用高程系

“1956年黄海高程系”，是在1956年确定的。

它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料，求出该站验潮井里横按铜丝的高度为3.61米，所以就确定这个钢丝以下3.61米处为黄海平均海水面。

从这个平均海水面起，于1956年推算出青岛水准原点的高程为72.289米。

国家85高程基准其实也是黄海高程基准，只不过老的叫“1956年黄海高程系统”，新的叫“1985国家高程基准”，新的比旧的低0.029m

我国于1956年规定以黄海（青岛）的多年平均海平面作为统一基面，为中国第一个国家高程系统，从而结束了过去高程系统繁杂的局面。

但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列（1950年～1956年）较短等原因，中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面，以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据，并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点，得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为：

1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。

1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。

各高程系统之间的关系：

56黄海高程基准：

+0.000

85高程基准（最新的黄海高程）：

56高程基准-0.029

吴淞高程系统：

56高程基准+1.688

珠江高程系统：

56高程基准-0.586

我国目前通用的高程基准是：

85高程基准

大地坐标系

1、椭球体

GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定。

基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。

基准面是在椭球体基础上建立的，椭球体可以对应多个基准面，而基准面只能对应一个椭球体。

椭球体的几何定义：

O是椭球中心，NS为旋转轴，a为长半轴，b为短半轴。

子午圈：

包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。

纬圈：

垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，也叫平行圈。

赤道：

通过椭球中心的平行圈。

基本几何参数：

椭圆的扁率  

椭圆的第一偏心率  

椭圆的第二偏心率  

其中a、b称为长度元素；扁率α反映了椭球体的扁平程度。

偏心率e和e’是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比，它们也反映椭球体的扁平程度，偏心率愈大，椭球愈扁。

套用不同的椭球体，同一个地点会测量到不同的经纬度。

下面是几种常见的椭球体及参数列表。

几种常见的椭球体参数值

克拉索夫斯基椭球体

1975年国际椭球体

WGS-84椭球体

a

6378245.0000000000（m）

6378140.0000000000（m）

6378137.0000000000（m）

b

6356863.0187730473（m）

6356755.2881575287（m）

6356752.3142（m）

c

6399698.9017827110（m）

6399596.6519880105（m）

6399593.6258（m）

α

1／298.3

1／298.257

1/298.257223563

e2

0.006693421622966

0.006694384999588

0.0066943799013

e’2

0.006738525414683

0.006739501819473

0.00673949674227

2、地图投影

地球是一个球体，球面上的位置，是以经纬度来表示，我们把它称为“球面坐标系統”或“地理坐标系統”。

在球面上计算角度距离十分麻烦，而且地图是印刷在平面纸张上，要将球面上的物体画到紙上，就必须展平，这种将球面转化为平面的过程，称为“投影”。

经由投影的过程，把球面坐标换算为平面直角坐标，便于印刷与计算角度与距离。

由于球面無法百分之百展为平面而不变形，所以除了地球仪外，所有地图都有某些程度的变形，有些可保持面积不变，有些可保持方位不变，视其用途而定。

目前国际间普遍采用的一种投影，是即横轴墨卡托投影（TransverseMecatorProjection），又称为高斯-克吕格投影（Gauss-KrugerProjection），在小范围内保持形状不变，对于各种应用较为方便。

我们可以想象成将一个圆柱体橫躺，套在地球外面，再将地表投影到这个圆柱上，然后将圆柱体展开成平面。

圆柱与地球沿南北经线方向相切，我们将这条切线称为“中央经线”。

在中央经线上，投影面与地球完全密合，因此图形没有变形；由中央经线往東西两侧延伸，地表图形会被逐渐放大，变形也会越来越严重。

为了保持投影精度在可接受范围内，每次只能取中央经线两侧附近地区来用，因此必须切割为许多投影带。

就像将地球沿南北子午线方向，如切西瓜一般，切割为若干带状，再展成平面。

目前世界各国军用地图所采用之 UTM 坐标系統 （UniversalTransverseMecatorProjectionSystem），即为横轴投影的一种。

是将地球沿子午线方向，每隔 6 度切割为一带，全球共切割为 60 个投影带。

    地图投影几何分类主要包括：

    结合变形性质和几何投影，投影分类包括：

3、GIS中地图投影的定义

我国的基本比例尺地形图（1:

5千，1:

1万，1:

2.5万，1:

5万，1:

10万，1:

25万，1:

50万，1:

100万）中，大于等于50万的均采用高斯－克吕格投影（Gauss-Kruger）；小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影，又叫兰勃特投影（LambertConformalConic）；海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影，又叫墨卡托投影（Mercator），我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。

相应高斯-克吕格投影、兰勃特投影、墨卡托投影需要定义的坐标系参数序列如下：

高斯－克吕格：

投影代号（Type），基准面（Datum），单位（Unit）， 中央经度（OriginLongitude），原点纬度（OriginLatitude）， 比例系数（ScaleFactor）， 东伪偏移（FalseEasting），北纬偏移（FalseNorthing）

兰勃特：

投影代号（Type），基准面（Datum），单位（Unit），中央经度（OriginLongitude），原点纬度（OriginLatitude）， 标准纬度1（StandardParallelOne），标准纬度2（StandardParallelTwo）， 东伪偏移（FalseEasting），北纬偏移（FalseNorthing）

墨卡托：

投影代号（Type），基准面（Datum），单位（Unit）， 原点经度（OriginLongitude），原点纬度（OriginLatitude）， 标准纬度（StandardParallelOne）

在城市GIS系统中均采用6度或3度分带的高斯－克吕格投影，因为一般城建坐标采用的是6度或3度分带的高斯－克吕格投影坐标。

高斯－克吕格投影以6度或3度分带，每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网，投影带中央经线投影后的直线为X轴（纵轴，纬度方向），赤道投影后为Y轴（横轴，经度方向），为了防止经度方向的坐标出现负值，规定每带的中央经线西移500公里，即东伪偏移值为500公里，由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，因此规定在横轴坐标前加上带号，如（4231898,21655933）其中21即为带号，同样所定义的东伪偏移值也需要加上带号，如21带的东伪偏移值为21500000米。

假如你的工作区位于21带，即经度在120度至126度范围，该带的中央经度为123度，采用Pulkovo1942基准面，那么定义6度分带的高斯-克吕格投影坐标系参数为：

（8，1001，7，123，0，1，21500000，0）。

4、大地坐标系

有了椭球体以及地图投影，坐标系就能确定下来了。

北京54和西安80是我们使用最多的坐标系。

我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上使用的是我国的两个大地基准面北京54基准面和西安80基准面。

我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基（Krassovsky）椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系——西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。

 WGS－84坐标系采用WGS1984基准面及WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

北京54坐标系

北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以格拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系，与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。

到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。

西安80坐标系

西安80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。

根据椭球定位的基本原理，在建立西安80坐标系时有以下先决条件：

（1）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳县永乐镇；

（2）西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴与 Z、X轴成右手坐标系；

（3）椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数，因而可得西安80椭球两个最常用的几何参数为：

长轴：

6378140±5（m）；

扁率：

1：

298.257

　　椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。

　　　　（4）多点定位；

　　　　（5）大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准。

WGS－84坐标系

WGS－84（WorldGeodeticSystem，1984年）是美国国防部研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是：

原点在地球质心，z轴指向 BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向 BIH1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交点。

Y轴与 Z、X轴构成右手坐标系（如图所示）。

WGs-84椭球及有关常数：

对应于 WGS-8大地坐标系有一个WGS-84椭球，其常数采用 IUGG第 17届大会大地测量常数的推荐值。

WGS-84椭球的几何常数：

长半轴：

 6378137±2（m）

扁率：

1/298.257223563

地球引力常数（含大气层）GM＝3986005

正常化二阶带谐系数C2.0＝ -484.16685×10-6

地球自转角速度 ｗ＝ 7292115×10-11rads-1

主要几何和物理常数

短半径 ｂ＝ 6356752.3142 ｍ

扁率 ｆ＝1/298.257223563

第一偏心率平方 e2＝ 0.00669437999013

第二偏心率平方 e’2 ＝0.006739496742227

橢球正常重力位 U0＝ 62636860.8497m2s-2

赤道正常重力 ｒ0＝ 9.9703267714ms-2

Word论文排版

以前自己写论文，都是靠土方法，费时费力，现在终于有高手指点了，哈哈！

愿各位兄弟姐妹早日脱离苦海呀！

Word论文排版Chaos'sSpace:

－ByChaos－

论文的排版是让许多人头疼的问题，尤其是论文需要多次修改时更加令人头疼。

本文将给你提供一些用MicrosoftWord进行论文排版的技巧，使你的论文排版更加方便和轻松，以便把更多的精力放在论文的内容上而不是文字的编排上。

这些技巧不只在论文写作中可以使用，在写其他文档时也可以使用。

一、页眉页脚的制作

二、图表自动编号

三、公式自动编号

四、目录的制作

五、参考文献的编号和引用

六、其他技巧

七、基本软件

一、页眉页脚的制作

首先介绍一个概念：

节。

这里的“节”不同于论文里的章节，但概念上是相似的。

节是一段连续的文档块，同节的页面拥有同样的边距、纸型或方向、打印机纸张来源、页面边框、垂直对齐方式、页眉和页脚、分栏、页码编排、行号及脚注和尾注。

如果没有插入分节符，Word默认一个文档只有一个节，所有页面都属于这个节。

若想对页面设置不同的页眉页脚，必须将文档分为多个节。

论文里同一章的页面采用章标题作为页眉，不同章的页面页眉不同，这可以通过每一章作为一个节，每节独立设置页眉页脚的方法来实现。

首先介绍页眉的制作方法。

在各个章节的文字都排好后，设置第一章的页眉（视图菜单→页眉和页脚）。

然后跳到第一章的末尾，菜单栏上选“插入→分隔符”，分节符类型选“下一页”，不要选“连续”（除非你想第二章的标题放在第一章的文字后面而不是另起一页），若是奇偶页排版根据情况选“奇数页”或“偶数页”。

这样就在光标所在的地方插入了一个分节符，分节符下面的文字属于另外一节了。

光标移到第二章，这时可以看到第二章的页眉和第一章是相同的，鼠标双击页眉Word会弹出页眉页脚工具栏，工具栏上有一个“同前”按钮（

图像按钮，不是文字），

这个按钮按下表示本节的页眉与前一节相同，我们需要的是各章的页眉互相独立，因此把这个按钮调整为“弹起”状态（与上一节相同的提示文字会消失），然后修改页眉为第二章的标题，完成后关闭工具栏。

如法炮制制作其余各章的页眉。

页脚的制作方法相对比较简单。

论文页面的页脚只有页码，要求从正文开始进行编号，但是，在正文前还有扉页、授权声明、中英文摘要和目录，这些页面是不需要编页码的，页码从正文第一章开始编号。

首先，确认正文的第一章和目录不属于同一节。

然后，光标移到第一章，点击“视图→页眉和页脚”弹出页眉页脚工具栏，切换到页脚，确保“同前”按钮处于弹起状态，插入页码，这样正文前的页面都没有页码，页码从第一章开始编号。

注：

页眉段落默认使用内置样式“页眉”，页脚使用“页脚”样式，页码使用内置字符样式“页码”。

如页眉页脚的字体字号不符合要求，修改这些样式并自动更新即可，不用手动修改各章的页眉页脚。

论文里页眉使用章标题，可以采用章标题做成书签，然后在页眉交*引用的方法来维护两者的一致。

二、图表自动编号

论文写作中，图和表要求按照章节进行编号如：

图1.6，表4.7，图表的自动编号可以使用Word的题注功能。

Word提供图表标签和表格标签，图表也就是图的标签

操作步骤：

插入菜单→引用→题注，选中图表标签，编号中可以选包含章节号，这需要章节的编号联接到一个项目标号上，参照项目编号的设置，重要的是章的编号，其它节的编号联接到上层编号，则所有的章节、图、表都可以实现自动编号。

把题注中不包含标签勾上，按确定插入标签，之需要在正文中的标签前键入图就可以了。

表只要在标签选择中选表格就可以，其它相同。

一般只需要建立一个标签就可以了，其它地方需要，可以直接copy标签，粘贴到指定位置，然后选中标签，更新域就可以，对于数量很多的标签，则先全部copy好，然后按Ctl+A快捷键全部选中，在有标签域的数字上点右键，选更新域就会全部更新，或者在别的地方再插入一次题注就会自动更新了。

最简单的方法是按Ctrl+A全部选中，按F9更新域。

图表的应用则需要用到引用的交*引用功能：

插入菜单→引用→交*引用，引用类型选中图表的标签，标注内容选“只有标签和编号”即可插入引用。

图片组合

Word中如果一页图片太多的话就会跑来跑去找不到位置，可以使用Word的组合功能将所有图片组合在一起就好了

（1）将所有图片的属性→设置图片格式→版式→浮于文字上方

（2）将所有图片选中，右键组合

（3）将组合后的图片版式设置成嵌入型或其它需要的版式。

图片不摄制成浮于文字上方的话是不能进行组合的，浮于文字上方后图片就可以和Word画的各种图形组合在一起了。

三、公式自动编号

公式编辑应该使用公式编辑器MathType，自动插入公式编号，目前为5.2版。

Word的公式编辑器实际上就是Mathtype的早期版本，但不好用。

Mathtype安装好后（要先装office再装Mathtype否则不认）在word中会有一个工具条和菜单，根据需要使用。

公式编号和编号引用在工具条上直接有，不同章节需要不同的编号可在章节的开头处插入章、节号（注意：

如果是连续章节编号，则选“NewChapterNumber”，自动延续章节编号，修改起来就方便了），论文一般只需要按章编号，所以插入章编号即可，插入时应放在正文中第一个公式的编号处，以方便查找，不要放在标题处，否则自动生成目录时要手工删除。

公式编号的引用只需把把光标放在要引用的地方，点“InsertEquationReference”按钮，然后双击要引用的公式编辑器生成的编号即可。

另外，Mathtype有一个“InsertRight-NumberedDisplayEquation”按钮，可以直接插入公式和公式编号，公式居中，编号右对齐。

四、目录的制作

目录是用来列出文档中的各级标题及标题在文档中相对应的页码。

首先介绍Word的一个概念：

大纲级别。

Word使用层次结构来组织文档，大纲级别就是段落所处层次的级别编号，Word提供9级大纲级别，对一般的文档来说足够使用了。

Word的目录提取是基于大纲级别和段落样式的，在Normal模板中已经提供了内置的标题样式，命名为“标题1”、“标题2”，…，“标题9”，分别对应大纲级别的1－9。

我们也可以不使用内置的标题样式而采用自定义样式，但有点麻烦。

下文中的目录制作方法直接使用Word的内置标题样式，关于自定义样式的方法请参阅Word的帮助文档（视图菜单→文档结构可显示与将要生成目录结构相同的文档结构）。

  目录的制作分三步进行。

  1）修改标题样式的格式。

通常Word内置的标题样式不符合论文格式要求，需要手动修改。

在菜单栏上点“格式︱样式”，列表下拉框中选“所有样式”，点击相应的标题样式，然后点“更改”。

可修改的内容包括字体、段落、制表位和编号等，按论文格式的要求分别修改标题1－3的格式。

  2）在各个章节的标题段落应用相应的格式。

章的标题使用“标题1”样式，节标题使用“标题2”，第三层次标题使用“标题3”。

使用样式来设置标题的格式还有一个优点，就是更改标题的格式非常方便。

假如要把所有一级标题的字号改为小三，只需更改“标题1”样式的格式设置，然后自动更新，所有章的标题字号都变为小三号，不用手工去一一修改，即麻烦又容易出错。

关于如何应用样式和自动更新样式，请参考Word帮助。

  3）提取目录。

按论文格式要求，目录放在正文的前面。

在正文前插入一新页（在第一章的标题前插入一个分页符），光标移到新页的开始，添加“目录”二字，并设置好格式。

新起一段落，菜单栏选“插入→引用→索引和目录”，点“目录”选项卡，“显示级别”为3级，其他不用改，确定后Word就自动生成目录。

若有章节标题不在目录中，肯定是没有使用标题样式或使用不当，不是Word的目录生成有问题，请去相应章节检查。

此后若章节标题改变，或页码发生变化，只需更新目录即可。

  注：

目录生成后有时目录文字会有灰色的底纹，这是Word的域底纹，打印时是不会打印出来的。

在“工具︱选项”的“视图”选项卡可以设置域底纹的显示方式。

五、参考文献的编号和引用

参考文献的标注最好用EndNote9.0，支持中文，自动更新，修改方便快捷，一劳永逸。

Endnote安装后也会在word中有一个工具条，如果没有，在工具条上点右键，选中即可。

参考文献的标注分为文后的参考文献和文中的参考文献引用，在endnote中表示为：

参考文献（Bibilogrphay）和引用（Citation），endnote有很多参考文献样式，但不一定符合自己的需要，可根据自己需要建立自己的样式。

参考文献以数据库的方式保存，所以要先建立自己的参考文献数据库（.enl）。

参考文献建立好后，在endnote数据库中选中要插入的数据记录（Ctrl和Shift多选），然后返回word将光标置于要插入的地方，点“InsertSelectedCitations”即根据设置好的参考文献和引用样式进行标注，并在文档末尾自动生成参考文献。

参考文献样式定义：

Edit菜单→OutputStyl