摘要：本文首先闡述了坐標系的分類，介紹了不同坐標系轉換的意義，并以我國常用國家80坐標與WGS84坐標的轉換過程及其方法為例進行了分析，得出了有益的結論。
　　關鍵詞：坐標分類；80坐標；GPS；坐標轉換；
　　隨著我國經濟發展基礎通道的快速建設和GPS定位技術在我國的應用，GPS技術在測量中的應用越來越廣泛，由于GPS具有全天候、高精度、自動化、效益高等顯著優點，其在大地測量、工程測量、車輛導航、航海導航等領域得到廣泛應用。但在GPS測量與應用中，GPS系統采用的是通常采用的是WGS84地心坐標系，而我國測繪系統由早期廣泛采用是北京54坐標系到現今的國家80坐標系，以及各地區建設又采用的是地方坐標系，幾類坐標不但坐標原點不一致，而且各坐標軸之間相互不平行。所以，在實際應用中，通常需要將WGS一84坐標轉換至我國國家坐標系統或地方坐標系統。
　　一、坐標系統分類
　　一個完整的坐標系統是由坐標系和基準兩方面要素所構成的。坐標系指的是描述空間位置的表達形式，而基準指的是為描述空間位置而定義的一系列點、線、面。因此人們為了描述空間位置，采用了多種方法，從而也產生了不同的坐標系，如直角坐標系、極坐標系等。在測量中，常用的坐標系有以下幾種：空間直角坐標系、空間大地坐標系、平面直角坐標系
　　而我們常用的GPS定位使用的是地心大地坐標系，而我國經典的大地定位又采用的是地球參心坐標系。地心大地坐標系與地球參心坐標系的主要區別在于：地心大地坐標系的橢球中心與地球質心重合，橢球的短軸與地球自轉軸重合，大地緯度B為過地面點的橢球法線與橢球赤道面的夾角，大地經度L為過地面點的橢球子午面與格林尼治平大地子午面之間的夾角，大地高H為地面點沿橢球法線至橢球面的距離。而對于地球參心坐標系，在經典大地測量中，為了處理觀測成果和傳算地面控制網的坐標，通常需選取一參考橢球面為基準參考面，選一參考點為大地測量的起算點（或稱為大地原點），并且利用大地原點的天文觀測量，來確定參考橢球在地球內部的位置和方向。不過由此所選定的參考橢球的位置，其中心一般不會與地球質心相重合。
　　二、坐標系變換與基準變換
　　所謂坐標系變換就是在不同的坐標表示形式間進行變換。基準變換是指在不同的參考基準間進行變換。
　　1、空間直角坐標系與空間大地坐標系間的轉換
　　在相同的基準下，空間大地坐標系向空間直角坐標系的轉換方法為：
　　其中：
　　，為卯酉圈的半徑；
　　
　　為地球橢球長半軸；
　　為地球橢球的短半軸。
　　在相同的基準下，空間直角坐標系向空間大地坐標系的轉換方法為：
　　
　　在采用上式進行轉換時，需要采用迭代的方法，先將B求出，最后在確定H。
　　2、空間坐標系與平面直角坐標系間的轉換
　　空間坐標系與平面直角坐標系間的轉換采用的是投影變換的方法。在我國一般采用的是高斯投影。因為高斯投影和UTM投影都是橫軸墨卡托的特例，因此，高斯投影和UTM投影都可以套用橫軸墨卡托投影的投影公式。
　　三、坐標轉換方法
　　兩個坐標是如何轉換的呢，比較嚴密的是布爾沙模型，又稱為七參數轉換法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉，Y旋轉，Z旋轉，尺度變化K。即在WGS一84坐標與國家坐標或地方坐標的轉換過程中，主要先求出坐標轉換參數。無論使用哪一種方法，只有知道了轉換參數，才能進行坐標轉換。其步驟為：
　　
　　上述的方法同樣適合于從WGS-84直接轉換為地方坐標。此外，由于采用GPS觀測所得到的是大地高，為了精確確定出正高或正常高，需要有大地水準面差距或高程異常數據。
　　三、WGS84與國家80坐標轉換的實現
　　下表就是福建龍巖兩個不同坐標系以上述步驟轉換后的數據，且用戶要求完成從WGS-84到國家80坐標系的轉換，該數據為利用三個已知點求出轉換參數，從而求出該區域所有點的國家80坐標系。
　　
　　四、結論
　　不同坐標系的轉換是我們經常遇到的事情，尤其隨著2009年為應對經濟危機而采取加大我國基礎投資來保障我國經濟的可持續發展，不同坐標系與GPS84坐標系的轉換將是我們時常面對的問題。當然，隨著GPS技術的不斷發展應用，坐標轉換的求解方法會更多，更先進，也更準確。
　　參考文獻：
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