WGS84與C80坐標(biāo)系：
任何一項(xiàng)測(cè)量工作都離不開一個(gè)基準(zhǔn)，都需要—個(gè)特定的坐標(biāo)系。例如,，在常規(guī)大地測(cè)量中,，各國(guó)都有自己的測(cè)量基準(zhǔn)和坐標(biāo)系(如我國(guó)的1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系C80)。由于GPS是全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng),，其坐標(biāo)系統(tǒng)也必須是全球性的,。為了使用方便，它是通過(guò)國(guó)際協(xié)議確定的,，稱為協(xié)議地球坐標(biāo)系( Conventional Terrestrial System—CTS),。目前，GPS測(cè)量中所使用的協(xié)議地球坐標(biāo)系統(tǒng)稱為WGS—84世界大地坐標(biāo)系(Wor1d Geodetic System),。屬于地心坐標(biāo)系,，它是美國(guó)國(guó)防局為進(jìn)行GPS導(dǎo)航定位于1984年建立的地心坐標(biāo)系，1985年投入使用,。

WGS-84坐標(biāo)系的幾何意義是：坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于地球質(zhì)心,，z軸指向（國(guó)際時(shí)間局）BIH1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，x軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn),，y軸通過(guò)右手規(guī)則確定。

WGS-84地心坐標(biāo)系可以與1954北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系等參心坐標(biāo)系相互轉(zhuǎn)換,，其方法之一是：在測(cè)區(qū)內(nèi),，利用至少3個(gè)以上公共點(diǎn)的兩套坐標(biāo)列出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方程，采用最小二乘原理解算出7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)就可以得到轉(zhuǎn)換方程,。其中7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)是指3個(gè)平移參數(shù),、3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和1個(gè)尺度參數(shù),。

"WGS84坐標(biāo)系" 英文對(duì)照wgs 84 system; wgs - 84 coordinate system; 
 "WGS84坐標(biāo)系" 在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋

1、根據(jù)ICDGPS200對(duì)WGS84坐標(biāo)系的定義為:
1.坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球質(zhì)心.
2.Z軸平行于指向BIH定義的國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO.
3.X軸指向WGS84參考子午面與平均天文赤道面的交點(diǎn),WGS84參考子午面平行于BIH定義的零子午面
 
WGS84維基百科，自由的百科全書
WGS84:World Geodetic System 1984,，是為GPS全球定位系統(tǒng)使用而建立的坐標(biāo)系統(tǒng)。通過(guò)遍布世界的衛(wèi)星觀測(cè)站觀測(cè)到的坐標(biāo)建立,，其初次WGS84的精度為1-2m,，在1994年1月2日，通過(guò)10個(gè)觀測(cè)站在GPS測(cè)量方法上改正,，得到了WGS84（G730）,，G表示由GPS測(cè)量得到，730表示為GPS時(shí)間第730個(gè)周,。

1996年,，National Imagery and Mapping Agency (NIMA) 為美國(guó)國(guó)防部 (U.S.Department of Defense, DoD)做了一個(gè)新的坐標(biāo)系統(tǒng)。這樣實(shí)現(xiàn)了新的WGS版本：WGS（G873）,。其因?yàn)榧尤肓嗣绹?guó)海軍天文臺(tái)和北京站的改正,，其東部方向加入了31-39cm 的改正。所有的其他坐標(biāo)都有在1分米之內(nèi)的修正。

WGS84坐標(biāo)與北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換      戴勤奮  

1. 橢球體,、基準(zhǔn)面及地圖投影

GIS中的坐標(biāo)系定義是GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ),，正確定義GIS系統(tǒng)的坐標(biāo)系非常重要。GIS中的坐標(biāo)系定義由基準(zhǔn)面和地圖投影兩組參數(shù)確定,，而基準(zhǔn)面的定義則由特定橢球體及其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)確定,，因此欲正確定義GIS系統(tǒng)坐標(biāo)系，首先必須弄清地球橢球體(Ellipsoid),、大地基準(zhǔn)面(Datum)及地圖投影(Projection)三者的基本概念及它們之間的關(guān)系,。

基準(zhǔn)面是利用特定橢球體對(duì)特定地區(qū)地球表面的逼近，因此每個(gè)國(guó)家或地區(qū)均有各自的基準(zhǔn)面,，我們通常稱謂的北京54坐標(biāo)系,、西安80坐標(biāo)系實(shí)際上指的是我國(guó)的兩個(gè)大地基準(zhǔn)面。我國(guó)參照前蘇聯(lián)從1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)橢球體建立了我國(guó)的北京54坐標(biāo)系,，1978年采用國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)推薦的1975地球橢球體建立了我國(guó)新的大地坐標(biāo)系--西安80坐標(biāo)系,，目前大地測(cè)量基本上仍以北京54坐標(biāo)系作為參照，北京54與西安80坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換可查閱國(guó)家測(cè)繪局公布的對(duì)照表,。 WGS1984基準(zhǔn)面采用WGS84橢球體,，它是一地心坐標(biāo)系，即以地心作為橢球體中心,，目前GPS測(cè)量數(shù)據(jù)多以WGS1984為基準(zhǔn),。

上述3個(gè)橢球體參數(shù)如下：

橢球體與基準(zhǔn)面之間的關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系，也就是基準(zhǔn)面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的,，但橢球體不能代表基準(zhǔn)面,，同樣的橢球體能定義不同的基準(zhǔn)面，如前蘇聯(lián)的Pulkovo 1942,、非洲索馬里的Afgooye基準(zhǔn)面都采用了Krassovsky橢球體,，但它們的基準(zhǔn)面顯然是不同的。

地圖投影是將地圖從球面轉(zhuǎn)換到平面的數(shù)學(xué)變換,，如果有人說(shuō)：該點(diǎn)北京54坐標(biāo)值為X=4231898,Y=21655933,，實(shí)際上指的是北京54基準(zhǔn)面下的投影坐標(biāo)，也就是北京54基準(zhǔn)面下的經(jīng)緯度坐標(biāo)在直角平面坐標(biāo)上的投影結(jié)果,。

2. GIS中基準(zhǔn)面的定義與轉(zhuǎn)換

雖然現(xiàn)有GIS平臺(tái)中都預(yù)定義有上百個(gè)基準(zhǔn)面供用戶選用,，但均沒(méi)有我們國(guó)家的基準(zhǔn)面定義。假如精度要求不高,，可利用前蘇聯(lián)的Pulkovo 1942基準(zhǔn)面(Mapinfo中代號(hào)為1001)代替北京54坐標(biāo)系,；假如精度要求較高，如土地利用,、海域使用,、城市基建等GIS系統(tǒng),，則需要自定義基準(zhǔn)面。

GIS系統(tǒng)中的基準(zhǔn)面通過(guò)當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)面向WGS1984的轉(zhuǎn)換7參數(shù)來(lái)定義,，轉(zhuǎn)換通過(guò)相似變換方法實(shí)現(xiàn),，具體算法可參考科學(xué)出版社1999年出版的《城市地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化指南》第76至86頁(yè)。假設(shè)Xg,、Yg,、Zg表示W(wǎng)GS84地心坐標(biāo)系的三坐標(biāo)軸，Xt,、Yt,、Zt表示當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的三坐標(biāo)軸，那么自定義基準(zhǔn)面的7參數(shù)分別為：三個(gè)平移參數(shù)ΔX,、ΔY,、ΔZ表示兩坐標(biāo)原點(diǎn)的平移值；三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)εx,、εy,、εz表示當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系旋轉(zhuǎn)至與地心坐標(biāo)系平行時(shí)，分別繞Xt,、Yt,、Zt的旋轉(zhuǎn)角；最后是比例校正因子,，用于調(diào)整橢球大小,。

美國(guó)國(guó)家測(cè)繪局(National Imagery and Mapping Agency)公布了世界大多數(shù)國(guó)家的當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)面至WGS1984基準(zhǔn)面的轉(zhuǎn)換3參數(shù)(平移參數(shù))，可從 http://164.214.2.59/GandG/wgs84dt/dtp.html 下載,，其中包括有香港Hong Kong 1963基準(zhǔn)面、臺(tái)灣 Hu-Tzu-Shan 基準(zhǔn)面的轉(zhuǎn)換3參數(shù),，但是沒(méi)有中國(guó)大陸的參數(shù),。

實(shí)際工作中一般都根據(jù)工作區(qū)內(nèi)已知的北京54坐標(biāo)控制點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)，如果工作區(qū)內(nèi)有足夠多的已知北京54與WGS84坐標(biāo)控制點(diǎn),，可直接計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的7參數(shù)或3參數(shù),；當(dāng)工作區(qū)內(nèi)有3個(gè)已知北京54與WGS84坐標(biāo)控制點(diǎn)時(shí)，可用下式計(jì)算WGS84到北京54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)(A,、B,、C、D,、E,、F)：x54 = AX84 + BY84 + C，y54 = DX84 + EY84 + F,，多余一點(diǎn)用作檢驗(yàn),；在只有一個(gè)已知控制點(diǎn)的情況下(往往如此),，用已知點(diǎn)的北京54與WGS84坐標(biāo)之差作為平移參數(shù)，當(dāng)工作區(qū)范圍不大時(shí)精度也足夠了,。

從Mapinfo中國(guó)的URL(http://www./download)可下載到包含北京54,、西安80坐標(biāo)系定義的Mapinfow.prj文件，其中定義的北京54基準(zhǔn)面參數(shù)為：(3,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0),，西安80基準(zhǔn)面參數(shù)為：(31,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0),，文件中沒(méi)有注明其參數(shù)的來(lái)源，我發(fā)現(xiàn)它們與Mapinfo參考手冊(cè)附錄G"定義自定義基準(zhǔn)面"中的一個(gè)例子所列參數(shù)相同,，因此其可靠性值得懷疑,，尤其從西安80與北京54采用相同的7參數(shù)來(lái)看，至少西安80的基準(zhǔn)面定義肯定是不對(duì)的,。因此,，當(dāng)系統(tǒng)精度要求較高時(shí)，一定要對(duì)所采用的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),、驗(yàn)證,，確保坐標(biāo)系定義的正確性。

3. GIS中地圖投影的定義

我國(guó)的基本比例尺地形圖(1:5千,，1:1萬(wàn),，1:2.5萬(wàn)，1:5萬(wàn),，1:10萬(wàn),，1:25萬(wàn)，1:50萬(wàn),，1:100萬(wàn))中,，大于等于50萬(wàn)的均采用高斯-克呂格投影(Gauss-Kruger)，又叫橫軸墨卡托投影(Transverse Mercator),；小于50萬(wàn)的地形圖采用正軸等角割園錐投影,，又叫蘭勃特投影(Lambert Conformal Conic)；海上小于50萬(wàn)的地形圖多用正軸等角園柱投影,，又叫墨卡托投影(Mercator),，我國(guó)的GIS系統(tǒng)中應(yīng)該采用與我國(guó)基本比例尺地形圖系列一致的地圖投影系統(tǒng)。

在MapX中坐標(biāo)系定義由基準(zhǔn)面,、投影兩部分參數(shù)組成,，方法如下：

CoordSys.Set(Type, [Datum], [Units], [OriginLongitude], [OriginLatitude],
[StandardParallelOne], [StandardParallelTwo], [Azimuth], [ScaleFactor],
[FalseEasting], [FalseNorthing], [Range], [Bounds], [AffineTransform])

其中參數(shù)：Type表示投影類型，Type為1時(shí)地圖坐標(biāo)以經(jīng)緯度表示,，它是必選參數(shù),，它后面的參數(shù)都為可選參數(shù)；
Datum為大地基準(zhǔn)面對(duì)象,，如果采用非地球坐標(biāo)(NonEarth)無(wú)需定義該參數(shù),；
Units為坐標(biāo)單位,，如Units為7表示以米為單位；
OriginLongitude,、OriginLatitude分別為原點(diǎn)經(jīng)度和緯度,；
StandardParallelOne、StandardParallelTwo為第一,、第二標(biāo)準(zhǔn)緯線,；
Azimuth為方位角，斜軸投影需要定義該參數(shù),；
ScaleFactor為比例系數(shù),；
FalseEasting, FalseNorthing為東偽偏移、北偽偏移值,；
Range為地圖可見緯度范圍,；
Bounds為地圖坐標(biāo)范圍，是一矩形對(duì)象,，非地球坐標(biāo)(NonEarth)必須定義該參數(shù),；
AffineTransform為坐標(biāo)系變換對(duì)象。

相應(yīng)高斯-克呂格投影,、蘭勃特投影,、墨卡托投影需要定義的坐標(biāo)系參數(shù)序列如下：

高斯-克呂格：投影代號(hào)(Type)，基準(zhǔn)面(Datum),，單位(Unit),，
中央經(jīng)度(OriginLongitude)，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude),，
比例系數(shù)(ScaleFactor),，
東偽偏移(FalseEasting)，北緯偏移(FalseNorthing)

蘭勃特: 投影代號(hào)(Type),，基準(zhǔn)面(Datum),，單位(Unit)，
中央經(jīng)度(OriginLongitude),，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude)，
標(biāo)準(zhǔn)緯度1(StandardParallelOne),，標(biāo)準(zhǔn)緯度2(StandardParallelTwo),，
東偽偏移(FalseEasting)，北緯偏移(FalseNorthing)

墨卡托: 投影代號(hào)(Type),，基準(zhǔn)面(Datum),，單位(Unit)，
原點(diǎn)經(jīng)度(OriginLongitude),，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude),，
標(biāo)準(zhǔn)緯度(StandardParallelOne)

在城市GIS系統(tǒng)中均采用6度或3度分帶的高斯-克呂格投影,，因?yàn)橐话愠墙ㄗ鴺?biāo)采用的是6度或3度分帶的高斯-克呂格投影坐標(biāo)。高斯-克呂格投影以6度或3度分帶,，每一個(gè)分帶構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)網(wǎng),，投影帶中央經(jīng)線投影后的直線為X軸(縱軸，緯度方向),，赤道投影后為Y軸(橫軸,，經(jīng)度方向)，為了防止經(jīng)度方向的坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值,，規(guī)定每帶的中央經(jīng)線西移500公里,，即東偽偏移值為500公里，由于高斯-克呂格投影每一個(gè)投影帶的坐標(biāo)都是對(duì)本帶坐標(biāo)原點(diǎn)的相對(duì)值,，所以各帶的坐標(biāo)完全相同,，因此規(guī)定在橫軸坐標(biāo)前加上帶號(hào)，如(4231898,21655933)其中21即為帶號(hào),，同樣所定義的東偽偏移值也需要加上帶號(hào),，如21帶的東偽偏移值為21500000米。

假如你的工作區(qū)位于21帶,，即經(jīng)度在120度至126度范圍,，該帶的中央經(jīng)度為123度，采用Pulkovo 1942基準(zhǔn)面,，那么定義6度分帶的高斯-克呂格投影坐標(biāo)系參數(shù)為：(8,，1001，7,，123,，0，1,，21500000,，0)。

那么當(dāng)精度要求較高,，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為WGS1984坐標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí),，欲轉(zhuǎn)換到北京54基準(zhǔn)面的高斯-克呂格投影坐標(biāo)，如何定義坐標(biāo)系參數(shù)呢,？你可選擇WGS 1984(Mapinfo中代號(hào)104)作為基準(zhǔn)面,，當(dāng)只有一個(gè)已知控制點(diǎn)時(shí)(見第2部分)，根據(jù)平移參數(shù)調(diào)整東偽偏移,、北緯偏移值實(shí)現(xiàn)WGS84到北京54的轉(zhuǎn)換,，如:(8，104,，7,，123,，0，1,，21500200,，-200)，也可利用 AffineTransform坐標(biāo)系變換對(duì)象,此時(shí)的轉(zhuǎn)換系數(shù)(A,、B,、C、D,、E,、F)中A、B,、D,、E為0，只有X,、Y方向的平移值C,、F ；當(dāng)有3個(gè)已知控制點(diǎn)時(shí),，可利用得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)(A,、B、C,、D,、E、F)定義 AffineTransform坐標(biāo)系變換對(duì)象,，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換,，如：(8，104,，7,，123，0,，1,，21500000，0,，map.AffineTransform),，其中AffineTransform定義為AffineTransform.set(7，A,、B、C,、D,、E,、F)(7表示單位米)；當(dāng)然有足夠多已知控制點(diǎn)時(shí),，直接求定7參數(shù)自定義基準(zhǔn)面就行了,。