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GPS中的坐标系

一､基本概念：
1､地形图坐标系：我国的地形图采用高斯-克吕格平面直角坐标系｡在该坐标系中，横轴：赤道，用Y表示；纵轴：中央经线，用X表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用O表示｡赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负｡我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移500公里｡
2､北京54坐标系：1954年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京54坐标系｡
3､GS84坐标系：即世界通用的经纬度坐标系｡
4､6度带､3度带､中央经线｡
我国采用6度分带和3度分带：
1：2.5万及1：5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分60个带，用1，2，3，4，5，……表示。即东经0～6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6～12度为第二带，其中央经线的经度为9度｡我省位于东经113度-东经120度之间，跨第19带和20带，其中东经114度以西(包括阜平县的下庄乡以西､平山的温塘､苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境)位于第19带，其中央经线为东经111度；114度以东到山海关均在第20带，其中央经线为117度｡
1：1万的地形图采用3度分带，从东经1.5度的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示，全球共划分120个投影带，即东经1.5～4.5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4.5～7.5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度.我省位于东经113度-东经120度之间，跨第38､39､40共计3个带，其中东经115.5度以西为第38带，其中央经线为东经114度；东经115.5～118.5度为39带，其中央经线为东经117度；东经118.5度以东到山海关为40带，其中央经线为东经120度｡
地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：我省1：5万地形图上的横坐标为20345486，其中20即为带号，345486为横坐标值｡
二､当地中央经线经度的计算
六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度=6°×当地带号-3°，例如：地形图上的横坐标为20345，其所处的六度带的中央经线经度为：6°×20-3°=117°(适用于1：2.5万和1：5万地形图)｡
三度带中央经线经度的计算：中央经线经度=3°×当地带号(适用于1：1万地形图)｡
三､GPS的坐标系统及坐标系转换
GPS接受器是以WGS84坐标系(经纬度坐标系)为根据而建立的｡我国目前应用的1：5万的地形图属于1954年北京坐标系(BJ54)，通常我们叫它公里网坐标｡但GPS接受器已经预设了WGS84和公里网坐标之间进行坐标转换的公式，因此我们只要将必要的参数输入GPS接受器，即可自动转换｡
参数如下：LONGITUDEORIGIN：(中央经线)：依据上述内容，根据不同比例尺的地图和本地所处的不同位置而定；SCALE(投影比例)：1.0000000；FALSE′E′(东西偏差)：500000.0；FALSE′N′(南北偏差)：0.0｡
因为WGS84坐标系与公里网坐标系统之间通常有80～120米的差值，要获得较为精确的公里网坐标，还需要进行精确校正，各地区参数略有不相同，北京市附近的县可采用北京市参数，河北省其他地区可采用河北参数，E114°以西的地区(包括阜平县的下庄乡以西､平山的温塘､苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境)可试用山西省参数，使用1：2.5或1：5万的地形图中央子午线取E111°，其他参数不变｡
四､已知坐标点校正GPS的误差
1､用GPS去测量已知坐标点得到坐标XGPS和YGPS；
2､计算两者的差值：△X=XGPS-X已知△Y=YGPS-Y已知
3､计算FALSE′E′(东西偏差)和FALSE′N′(南北偏差)
东西偏差=500000-△X南北偏差=0-△Y
4､更改GPS参数中的FALSE′E′(东西偏差)和FALSE′N′(南北偏差)
要取得十分精确的坐标点，只能从测绘部门得到，但我们也可通过地理信息系统中的配准后的地形图中测得较为准确的公里网坐标点｡一般情况下，也可以从地形图上直接仔细量取多个易于确定的特殊点的坐标，与GPS测定的坐标进行比较，求取平均偏差值｡