說(shuō)完GPS位置信息接下來(lái)說(shuō)下坐標(biāo)系。目前主要有三種地理坐標(biāo)系，如下：
1斤贰、WGS84坐標(biāo)系：即地球坐標(biāo)系（World Geodetic System），國(guó)際上通用的坐標(biāo)系次询。設(shè)備包含的GPS芯片或者北斗芯片獲取的經(jīng)緯度一般都是為WGS84地理坐標(biāo)系荧恍，目前谷歌地圖采用的是WGS84坐標(biāo)系（中國(guó)范圍除外）。
2屯吊、GCJ02坐標(biāo)系：即火星坐標(biāo)系送巡，國(guó)測(cè)局坐標(biāo)系摹菠。是由中國(guó)國(guó)家測(cè)繪局制定。由WGS84坐標(biāo)系經(jīng)加密后的坐標(biāo)系授艰。谷歌中國(guó)和搜搜中國(guó)采用的GCJ02地理坐標(biāo)系辨嗽。
3洪乍、BD09坐標(biāo)系：百度坐標(biāo)系怜瞒，GCJ02坐標(biāo)系經(jīng)加密后的坐標(biāo)系。
4览芳、其他（搜狗坐標(biāo)系谷朝，圖吧坐標(biāo)系等）洲押。大概率也是再GCJ02坐標(biāo)系基礎(chǔ)上加密生成的。
1圆凰、北京54坐標(biāo)系(BJZ54)
北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系杈帐，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位专钉，它是以克拉索夫斯基橢球?yàn)榛A(chǔ)挑童，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。
1954年北京坐標(biāo)系的歷史：
新中國(guó)成立以后跃须，我國(guó)大地測(cè)量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期站叼，再全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展了正規(guī)的，全面的大地測(cè)量和測(cè)圖工作菇民，迫切需要建立一個(gè)參心大地坐標(biāo)系尽楔。由于當(dāng)時(shí)的“一邊倒”政治趨向，故我國(guó)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球參數(shù)第练，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)阔馋，通過(guò)計(jì)算建立了我國(guó)大地坐標(biāo)系，定名為1954年北京坐標(biāo)系娇掏。因此呕寝，1954年北京坐標(biāo)系可以認(rèn)為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的原點(diǎn)不在北京而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃婴梧。
北京54坐標(biāo)系壁涎，屬三心坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6378245m志秃，短軸6356863，扁率1/298.3嚼酝；
2浮还、西安80坐標(biāo)系
1978年4月在西安召開(kāi)全國(guó)天文大地網(wǎng)平差會(huì)議，確定重新定位闽巩，建立我國(guó)新的坐標(biāo)系钧舌。為此有了1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系担汤。1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系采用地球橢球基本參數(shù)為1975年國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第十六屆大會(huì)推薦的數(shù)據(jù)，即IAG 75地球橢球體洼冻。該坐標(biāo)系的大地原點(diǎn)設(shè)在我國(guó)中部的陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)崭歧，位于西安市西北方向約60公里，故稱(chēng)1980年西安坐標(biāo)系撞牢，又簡(jiǎn)稱(chēng)西安大地原點(diǎn)率碾。基準(zhǔn)面采用青島大港驗(yàn)潮站1952－1979年確定的黃海平均海水面（即1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）屋彪。
西安80坐標(biāo)系所宰，屬三心坐標(biāo)系，長(zhǎng)軸6378140m畜挥，短軸6356755仔粥，扁率1/298.25722101
3、WGS－84坐標(biāo)系
WGS－84坐標(biāo)系（World Geodetic System）是一種國(guó)際上采用的地心坐標(biāo)系蟹但。坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心躯泰，其地心空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向國(guó)際時(shí)間局（BIH）1984.0定義的協(xié)議地極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的協(xié)議子午面和CTP赤道的交點(diǎn)华糖，Y軸與Z軸麦向、X軸垂直構(gòu)成右手坐標(biāo)系，稱(chēng)為1984年世界大地坐標(biāo)系缅阳。這是一個(gè)國(guó)際協(xié)議地球參考系統(tǒng)（ITRS）磕蛇，是目前國(guó)際上統(tǒng)一采用的大地坐標(biāo)系。GPS廣播星歷是以WGS-84坐標(biāo)系為根據(jù)的十办。
WGS84坐標(biāo)系秀撇，長(zhǎng)軸6378137.000m，短軸6356752.314向族，扁率1/298.257223563呵燕。
由于采用的橢球基準(zhǔn)不一樣，并且由于投影的局限性件相，使的全國(guó)各地并不存在一至的轉(zhuǎn)換參數(shù)再扭。對(duì)于這種轉(zhuǎn)換由于量較大，有條件的話夜矗，一般都采用GPS聯(lián)測(cè)已知點(diǎn)泛范，應(yīng)用GPS軟件自動(dòng)完成坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)然若條件不許可紊撕，且有足夠的重合點(diǎn)罢荡，也可以進(jìn)行人工解算。
我國(guó)常用高程系
“1956年黃海高程系”，是在1956年確定的区赵。它是根據(jù)青島驗(yàn)潮站1950年到1956年的黃海驗(yàn)潮資料惭缰，求出該站驗(yàn)潮井里橫按銅絲的高度為3.61 米，所以就確定這個(gè)鋼絲以下3.61米處為黃海平均海水面笼才。從這個(gè)平均海水面起漱受，于1956年推算出青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.289米。
國(guó)家85高程基準(zhǔn)其實(shí)也是黃海高程基準(zhǔn)骡送，只不過(guò)老的叫“1956年黃海高程系統(tǒng)”昂羡，新的叫“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”，新的比舊的低0.029m
我國(guó)于1956年規(guī)定以黃海(青島)的多年平均海平面作為統(tǒng)一基面各谚，為中國(guó)第一個(gè)國(guó)家高程系統(tǒng)紧憾，從而結(jié)束了過(guò)去高程系統(tǒng)繁雜的局面。但由于計(jì)算這個(gè)基面所依據(jù)的青島驗(yàn)潮站的資料系列（1950年～1956年）較短等原因昌渤，中國(guó)測(cè)繪主管部門(mén)決定重新計(jì)算黃海平均海面赴穗，以青島驗(yàn)潮站1952年～1979年的潮汐觀測(cè)資料為計(jì)算依據(jù)，并用精密水準(zhǔn)測(cè)量接測(cè)位于青島的中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)膀息，得出1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程和1956年黃海高程的關(guān)系為： 1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程=1956年黃海高程-0.029m般眉。1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開(kāi)始啟用，1956年黃海高程系同時(shí)廢止潜支。
各高程系統(tǒng)之間的關(guān)系：
56黃海高程基準(zhǔn)：+0.000
85高程基準(zhǔn)（最新的黃海高程）：56高程基準(zhǔn)-0.029
吳淞高程系統(tǒng)：56高程基準(zhǔn)+1.688
珠江高程系統(tǒng)：56高程基準(zhǔn)-0.586
我國(guó)目前通用的高程基準(zhǔn)是：85高程基準(zhǔn)
1甸赃、橢球體
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)確定冗酿。
基準(zhǔn)面是利用特定橢球體對(duì)特定地區(qū)地球表面的逼近埠对，因此每個(gè)國(guó)家或地區(qū)均有各自的基準(zhǔn)面〔锰妫基準(zhǔn)面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的项玛，橢球體可以對(duì)應(yīng)多個(gè)基準(zhǔn)面，而基準(zhǔn)面只能對(duì)應(yīng)一個(gè)橢球體弱判。
橢球體的幾何定：
O是橢球中心襟沮，NS為旋轉(zhuǎn)軸，a為長(zhǎng)半軸b為短半軸昌腰。
子午圈：包含旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的橢圓开伏。
緯圈：垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面與橢球面相截所得的圓，也叫平行圈遭商。
赤道：通過(guò)橢球中心的平行圈固灵。
基本幾何參數(shù)：
幾種常見(jiàn)的橢球體參數(shù)值
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克拉索夫斯基橢球體
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1975年國(guó)際橢球體
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WGS-84橢球體
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a
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6378245.0000000000(m)
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6378140.0000000000(m)
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6378137.0000000000(m)
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b
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6356863.0187730473(m)
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6356755.2881575287(m)
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6356752.3142(m)
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c
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6399698.9017827110(m)
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6399596.6519880105(m)
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6399593.6258(m)
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α
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1/298.3
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1/298.257
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1/298.257 223 563
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e2
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0.006693421622966
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0.006694384999588
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0.0066943799013
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e'2
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0.006738525414683
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0.006739501819473
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0.00673949674227
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2、地圖投影
地球是一個(gè)球體劫流，球面上的位置是以經(jīng)緯度來(lái)表示巫玻，我們把它稱(chēng)為“球面坐標(biāo)系統(tǒng)”或“地理坐標(biāo)系統(tǒng)”暑认。在球面上計(jì)算角度距離十分麻煩，而且地圖是印刷在平面紙張上大审，要將球面上的物體畫(huà)到紙上，就必須展平座哩，這種將球面轉(zhuǎn)化為平面的過(guò)程徒扶，稱(chēng)為“投影”。
經(jīng)由投影的過(guò)程根穷，把球面坐標(biāo)換算為平面直角坐標(biāo)姜骡，便于印刷與計(jì)算角度與距離。由于球面無(wú)法百分之百展為平面而不變形屿良，所以除了地球儀外圈澈，所有地圖都有某些程度的變形，有些可保持面積不變尘惧，有些可保持方位不變康栈，視其用途而定。
目前國(guó)際間普遍采用的一種投影喷橙，是即橫軸墨卡托投影(Transverse Mecator Projection)啥么，又稱(chēng)為高斯-克呂格投影(Gauss-Kruger Projection)，在小范圍內(nèi)保持形狀不變贰逾，對(duì)于各種應(yīng)用較為方便悬荣。我們可以想象成將一個(gè)圓柱體橫躺，套在地球外面疙剑，再將地表投影到這個(gè)圓柱上氯迂，然后將圓柱體展開(kāi)成平面。圓柱與地球沿南北經(jīng)線方向相切言缤，我們將這條切線稱(chēng)為“中央經(jīng)線”嚼蚀。
在中央經(jīng)線上，投影面與地球完全密合轧简，因此圖形沒(méi)有變形驰坊；由中央經(jīng)線往東西兩側(cè)延伸，地表圖形會(huì)被逐漸放大哮独，變形也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重拳芙。
為了保持投影精度在可接受范圍內(nèi)，每次只能取中央經(jīng)線兩側(cè)附近地區(qū)來(lái)用皮璧，因此必須切割為許多投影帶舟扎。就像將地球沿南北子午線方向，如切西瓜一般悴务，切割為若干帶狀睹限，再展成平面譬猫。目前世界各國(guó)軍用地圖所采用的UTM 坐標(biāo)系統(tǒng) (Universal Transverse Mecator Projection System)，即為橫軸投影的一種羡疗。是將地球沿子午線方向染服，每隔 6 度切割為一帶，全球共切割為 60 個(gè)投影帶叨恨。
地圖投影幾何分類(lèi)主要包括：
3柳刮、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)痒钝、1:2.5萬(wàn)秉颗、1:5萬(wàn)、1:10萬(wàn)送矩、1:25萬(wàn)蚕甥、1:50萬(wàn)、1:100萬(wàn)〕中栋荸，大于等于50萬(wàn)的均采用高斯－克呂格投影〔Gauss-Kruger〕菇怀；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〕蒸其；海上小于50萬(wàn)的地形圖多用正軸等角園柱投影敏释，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)摸袁。
相應(yīng)高斯-克呂格投影钥顽、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)靠汁，基準(zhǔn)面(Datum)蜂大，單位(Unit)， 中央經(jīng)度(OriginLongitude)蝶怔，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude)奶浦， 比例系數(shù)(ScaleFactor)， 東偽偏移(FalseEasting)踢星，北緯偏移(FalseNorthing)
蘭勃特：投影代號(hào)(Type)澳叉，基準(zhǔn)面(Datum)，單位(Unit)沐悦，中央經(jīng)度(OriginLongitude)成洗，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude)， 標(biāo)準(zhǔn)緯度1(StandardParallelOne)藏否，標(biāo)準(zhǔn)緯度2(StandardParallelTwo)瓶殃， 東偽偏移(FalseEasting)，北緯偏移(FalseNorthing)
墨卡托：投影代號(hào)(Type)副签，基準(zhǔn)面(Datum)遥椿，單位(Unit)基矮， 原點(diǎn)經(jīng)度(OriginLongitude)，原點(diǎn)緯度(OriginLatitude)冠场， 標(biāo)準(zhǔn)緯度(StandardParallelOne)
高斯－克呂格投影以6度或3度分帶家浇，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（縱軸碴裙，緯度方向）蓝谨，赤道投影后為Y軸（橫軸，經(jīng)度方向）青团，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公里咖楣，即東偽偏移值為500公里督笆，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)完全相同诱贿，因此規(guī)定在橫軸坐標(biāo)前加上帶號(hào)娃肿，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)珠十，如21帶的東偽偏移值為21500000米料扰。假如你的工作區(qū)位于21帶，即經(jīng)度在120度至126度范圍焙蹭，該帶的中央經(jīng)度為123度晒杈，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孔厉，1001拯钻，7，123撰豺，0粪般，1，21500000污桦，0)亩歹。
4、大地坐標(biāo)系
有了橢球體以及地圖投影凡橱，坐標(biāo)系就能確定下來(lái)了小作。北京54和西安80是我們使用最多的坐標(biāo)系。我們通常稱(chēng)謂的北京54坐標(biāo)系梭纹、西安80坐標(biāo)系實(shí)際上使用的是我國(guó)的兩個(gè)大地基準(zhǔn)面北京54基準(zhǔn)面和西安80基準(zhǔn)面躲惰。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)系变抽，目前大地測(cè)量基本上仍以北京54坐標(biāo)系作為參照础拨，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)照表氮块。 WGS－84坐標(biāo)系采用WGS1984基準(zhǔn)面及WGS84橢球體，它是一地心坐標(biāo)系诡宗，即以地心作為橢球體中心滔蝉，目前GPS測(cè)量數(shù)據(jù)多以WGS1984為基準(zhǔn)。
北京54坐標(biāo)系：
北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系塔沃，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54蝠引、緯度M54和大地高H54定位，它是以格拉索夫斯基橢球?yàn)榛A(chǔ)蛀柴，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系螃概，與蘇聯(lián)1942年建立的以普爾科夫天文臺(tái)為原點(diǎn)的大地坐標(biāo)系統(tǒng)相聯(lián)系，相應(yīng)的橢球?yàn)榭死鞣蛩够鶛E球鸽疾。到20世紀(jì)80年代初吊洼，我國(guó)已基本完成了天文大地測(cè)量，經(jīng)計(jì)算表明制肮，54坐標(biāo)系統(tǒng)普遍低于我國(guó)的大地水準(zhǔn)面冒窍，平均誤差為29米左右。
西安80坐標(biāo)系：
西安80是為了進(jìn)行全國(guó)天文大地網(wǎng)整體平差而建立的豺鼻。根據(jù)橢球定位的基本原理综液，在建立西安80坐標(biāo)系時(shí)有以下先決條件：
（1）大地原點(diǎn)在我國(guó)中部，具體地點(diǎn)是陜西省徑陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)儒飒；
（2）西安80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系谬莹，橢球短軸Z軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺(tái)子午面桩了；X軸在大地起始子午面內(nèi)與 Z軸垂直指向經(jīng)度0方向届良；Y軸與 Z、X軸成右手坐標(biāo)系圣猎；
（3）橢球參數(shù)采用IUG 1975年大會(huì)推薦的參數(shù)士葫，因而可得西安80橢球兩個(gè)最常用的幾何參數(shù)為：
長(zhǎng)軸：6378140±5（m）
扁率：1：298.257
橢球定位時(shí)按我國(guó)范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。
（4）多點(diǎn)定位送悔；
（5）大地高程以1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)慢显。
WGS－84（World Geodetic System，1984年）坐標(biāo)系：
是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系欠啤，其坐標(biāo)系的幾何定義是：原點(diǎn)在地球質(zhì)心荚藻，z軸指向 BIH 1984.0定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，X軸指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交點(diǎn)洁段。Y軸與 Z应狱、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。
WGs-84橢球及有關(guān)常數(shù)：
對(duì)應(yīng)于 WGS-8大地坐標(biāo)系有一個(gè)WGS-84橢球祠丝，其常數(shù)采用 IUGG第17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)的推薦值疾呻。
WGS-84橢球的幾何常數(shù)：
長(zhǎng)半軸：6378137± 2（m）
扁率：1 / 298.257223563
地球引力常數(shù)（含大氣層）GM＝3986005
正吵冢化二階帶諧系數(shù)C2.0＝-484.16685×10-6
地球自轉(zhuǎn)角速度 w＝7292115×10-11 rads -1
主要幾何和物理常數(shù)
短半徑 b＝6356752.3142m
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
END
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