现在才注意到:原来世界上任何地点没有唯一的经纬度数值
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[62 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-3-24 13:07
lkdwrxj 发表于 2013-3-24 10:08
所谓的坐标系统,都是将球面位置换算为平面位置加高程位置。在没有GPS前,任何有实力的国家,也就是绝大多数国家都有自己的坐标系统(也就所谓的坐标原点,和高程原点,如※※的北京54、西安80系统,黄海、吴淞高程),何况地球也不是一个标准的椭球,这些坐标原点,加之球面转平面的方法、约定不同(如高斯投影或其他派生方式方法),加之测量误差,坐标经纬度与他国肯定会产生一些差异。GPS产生后,美国人的WGS84肯定与较早的大地测量方法所得结果,从坐标转换到测量误差都会产生一些差异。
另外,作何国家都不愿让他国得知自己的坐标点准确经纬值(WGS84的原创国,美国的本土敏感坐标值也从不公布,更不让测量),不然本国的所有测量成果让敌国一转换,目标不全部精确定位了。这就是大地测量成果现在还要保密的的原因了(别说时代进步了,过去方法过时了,此地不讨论)。
知道了这些,楼主就别纠结了。经纬度有点差,就有点差吧。任何测量方法和坐标方法都不能解决地球这个非标准球的统一数值问题,何况还有其他考虑和顾忌。咱们的北斗民用后,你就会发现还会再出来一个数的。对我等P民来说,不同的精度用在不同的地方,不同的方法用在该用的地方,就行了,不用替他们纠结,更不用较真。

看来你是把投影坐标系(Projected Coordinate Systems)和地理坐标系(Geographic Coordinate Systems)弄混了。这正是我纠结的地方。搞测量用测绘数据的人这么多,经常还把这两者搞混了。回帖的很多人都误以为我说的是将地理坐标系球形经纬度坐标投影成平面坐标导致的转换误差,这实在太让人纠结了

投影坐标系是以直线距离为单位的,如米,千米,英里等等;
地理坐标系是以角度数值为单位的,如度分秒,十进制度等。

在不同纬度,经度上同一个角度单位其直线距离是不相等的。 本帖最后由 苏特米尔 于 2013-3-24 13:15 编辑

[61 楼] lkdwrxj [泡菜]
13-3-24 10:08
所谓的坐标系统,都是将球面位置换算为平面位置加高程位置。在没有GPS前,任何有实力的国家,也就是绝大多数国家都有自己的坐标系统(也就所谓的坐标原点,和高程原点,如※※的北京54、西安80系统,黄海、吴淞高程),何况地球也不是一个标准的椭球,这些坐标原点,加之球面转平面的方法、约定不同(如高斯投影或其他派生方式方法),加之测量误差,坐标经纬度与他国肯定会产生一些差异。GPS产生后,美国人的WGS84肯定与较早的大地测量方法所得结果,从坐标转换到测量误差都会产生一些差异。
另外,作何国家都不愿让他国得知自己的坐标点准确经纬值(WGS84的原创国,美国的本土敏感坐标值也从不公布,更不让测量),不然本国的所有测量成果让敌国一转换,目标不全部精确定位了。这就是大地测量成果现在还要保密的的原因了(别说时代进步了,过去方法过时了,此地不讨论)。
知道了这些,楼主就别纠结了。经纬度有点差,就有点差吧。任何测量方法和坐标方法都不能解决地球这个非标准球的统一数值问题,何况还有其他考虑和顾忌。咱们的北斗民用后,你就会发现还会再出来一个数的。对我等P民来说,不同的精度用在不同的地方,不同的方法用在该用的地方,就行了,不用替他们纠结,更不用较真。
[60 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-3-20 15:36
lkdwrxj 发表于 2013-3-16 22:38
本测量专家乐呵呵漂过!

这里一直坐等专家指教,没想到好不容易来一个还给飘走了。
[59 楼] 柯纳 [资深泡菜]
13-3-20 13:34
ChK 发表于 2013-2-4 16:48
使用TG的地图真正的麻烦是坐标加扰,那个才是要命的,加扰量一般有几百米,导致很多应用不可用,而且,不同的测绘公司的地图数据加扰方法不一样,偏差也不一样,这导致不同品牌的正规行货GPS测得的GPS信息点无法使用,因为你不知道它们哪些是有相同偏移量的


这是最恶心的,其实根本起不到保密作用,我认为它的唯一目的是给国家地图局一个赚钱机会。
[58 楼] littlea [泡菜]
13-3-20 13:24
好莱悟 发表于 2013-2-3 20:59
标准能不能挣钱,问问那些发达国家不就知道了?自己无知不要以为大家都如你。


赞同你的。飞利浦靠VCD标准,挣了多少中国企业的钱,自己可以去搜一下。
[57 楼] lkdwrxj [泡菜]
13-3-16 22:38
本测量专家乐呵呵漂过!
[56 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-17 23:05
安迪0613 发表于 2013-2-17 22:23
关键是你太固执了,前面有人说得很清楚了,你不信。你不要把某个坐标系的公里数换算成经纬度,再按这个经纬度去换算成别的坐标系的公里数,这样一来误差是很大的。不同的坐标系起算点(原点)是不同的,依据的地球扁率也是不同的,不同年代由于测量精度的不同及气候的变迁使得地球本身发生变化(这两点不要说你不知道),所以不同坐标系的数值是有误差的。

我没做那么复杂的计算。仅仅是利用ArcGis软件,把同一个经纬度分别输入到WGS84和Xian80两个地理坐标系的不同图层里,结果形成相距117米的两个点。
[55 楼] 布衣天涯 [禁言中]
13-2-17 22:52
原文由 苏特米尔 在 2013-02-16 10:22 发表

由于地球的自转产生的效应,地心位置并不在重力加速度的方向上,所以你说的方法根本无法实现。
在地表进行测量时,我们可以很容易知道重力加速度方...


简单数学不能用于实际?
你要搞明白,根据地点确定经纬度,和根据经纬度确定地点,是两回事。

任何地点都只有唯一的经纬度。
本帖由移动终端发布
[54 楼] 安迪0613 [泡菜]
13-2-17 22:23
苏特米尔 发表于 2013-2-17 08:34
因此而导致这类帖子乏人问津。


关键是你太固执了,前面有人说得很清楚了,你不信。你不要把某个坐标系的公里数换算成经纬度,再按这个经纬度去换算成别的坐标系的公里数,这样一来误差是很大的。不同的坐标系起算点(原点)是不同的,依据的地球扁率也是不同的,不同年代由于测量精度的不同及气候的变迁使得地球本身发生变化(这两点不要说你不知道),所以不同坐标系的数值是有误差的。
[53 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-17 08:34
安迪0613 发表于 2013-2-17 00:52
我敢说绝大多数的理科生也不知道!!!

因此而导致这类帖子乏人问津。
[52 楼] 安迪0613 [泡菜]
13-2-17 00:52
调无忌 发表于 2013-2-15 20:20
这是一个问题,该由理科生弄清楚。


我敢说绝大多数的理科生也不知道!!!
[51 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-16 16:19
唯一坐标值应该只有南北极和赤道才会有。
[50 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-16 10:22
布衣天涯 发表于 2013-2-15 18:35
不管实际操作如何,一个地点就只有一个经纬度坐标这个论断无误,所以你开题的大标题就错了。

另外,只要把计算经纬度的地心位置和引力中心重合,也就不存在你本帖说的问题,楼顶和楼底的维度依然保持一样

由于地球的自转产生的效应,地心位置并不在重力加速度的方向上,所以你说的方法根本无法实现。

在地表进行测量时,我们可以很容易知道重力加速度方向:1. 吊线铅垂所指的方向;2. 垂直于水平面的方向。但是地心方向却无法得到,除非你用非常精密仪器测量夜晚晴空的星星、极为准确的时间以及一大套资料表格如此等等的一类什么非常繁琐的计算技术。
在中纬度地区,我们盖高楼不能让楼房的垂直轴线指向地心位置,因为那样的高楼就是歪的、不稳定的,就像比萨斜塔。
以下内容由 苏特米尔 于 2013-2-16 10:33 补充
再补充一句话:

一座高楼,依照你所说的简单数学定义,它的一楼和楼顶经纬度就会不一致,而这种不一致是由于高楼的垂线并不指向地心所引起的。人们没法按照你说的“把计算经纬度的地心位置和引力中心重合”,也就不可能“不存在本帖说的问题”。

所以,答案只有一个,你说的那个简单数学定义根本不能用于实际。
[49 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-16 10:03
指北针 发表于 2013-2-15 20:14
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定,大地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大地基准面,我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是※※的两个大地基准面。※※参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了※※的北京54坐标系,1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了※※新的大地坐标系--西安80坐标系, 目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统,WGS84基准面采用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中心的坐标系。因此相对同一地理位置,不同的大地基准面,它们的经纬度坐标是有差异的。
采用的3个椭球体参数如下(源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”):

    椭球体 长半轴  短半轴
Krassovsky  6378245 6356863.0188
IAG 75 6378140 6356755.2882
WGS 84 6378137 6356752.3142

“因此相对同一地理位置,不同的大地基准面,它们的经纬度坐标是有差异的。”这句话是目前找到的对本主题标题最切题的、最清楚的答案。
[48 楼] 调无忌 [禁言中]
13-2-15 20:20
这是一个问题,该由理科生弄清楚。
[47 楼] 指北针 [资深泡菜]
13-2-15 20:14
地图坐标系由大地基准面和地图投影确定,大地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大地基准面,我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是※※的两个大地基准面。※※参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了※※的北京54坐标系,1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了※※新的大地坐标系--西安80坐标系, 目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统,WGS84基准面采用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中心的坐标系。因此相对同一地理位置,不同的大地基准面,它们的经纬度坐标是有差异的。
采用的3个椭球体参数如下(源自“全球定位系统测量规范 GB/T 18314-2001”):

    椭球体 长半轴  短半轴
Krassovsky  6378245 6356863.0188
IAG 75 6378140 6356755.2882
WGS 84 6378137 6356752.3142
[46 楼] 指北针 [资深泡菜]
13-2-15 20:11
http://blog.csdn.net/pjchen/article/details/171634

看看这个吧
[45 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-15 18:38
布衣天涯 发表于 2013-2-15 10:32
我认为你的说法不对。

经纬度的定义:
经度是地球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度数。
纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角。

如piggy9999所说,上述定义是个数学定义,只要赤道平面和地心这两者确定,从而通过地心且垂直与赤道平面的自转轴也确定,那么任何一个地点都有唯一的经纬度值。跟采用什么坐标系没有关系。任意两个坐标系统之间的坐标值都是一一映射,能够相互转换。

但是,由于地球确实不是标准球形,对某一个确定的经纬度坐标来说,其对应的位置不是唯一的(原因在于空间系统中确定一个点需要三个独立坐标,而经纬度只提供了两个坐标,第三个坐标,假定规定为相对地心距离,却由于地球的不规则椭球体而不是常数)。因此为了确定该经纬度在地球上的实际位置,就需要地球的精确椭球模型,这个模型就是用来确定在任意经纬度上的距离地心的距离。

用数学语言描述就是:
定义经度:x
定义维度:y
定义地球上某一点距离地心的距离为:h
则有如下关系:h=h(x,y)

某经纬度点在地表的位置,则有(x, y, h)确定。估计WGS84等系统就是找出精确的h=h(x,y)这个函数关系。

所以,总结来说就是:地表上任意一点都有唯一的经纬度值,但一对经纬度值不能唯一确定地表位置,尚需地球的椭球模型来提供第三个坐标h后才能确定。不同的椭球模型导致不同的h,从而导致不同的地表位置。

"地表上任意一点都有唯一的经纬度值"这句话有问题:你的意思这一点的正上方和正下方都是这一经纬度吗?
[44 楼] 布衣天涯 [禁言中]
13-2-15 18:35
苏特米尔 发表于 2013-2-15 17:15
数学定义的经纬度,从原理上讲非常清楚,但是严格讲起来,实际操作却很难实现,除非要求的精度很粗糙。

假设地球是一个正圆体,同一地点的任何高度的纬度都是一样的。如图1(a)所示,如果地面上一座很高的楼,则一楼和顶楼都和地心在完全一致的直线上,故一楼和顶楼都是同一经纬度。不存在任何问题。

实际地球是一个椭圆体,同一地点的不同高度的纬度就不一样了。如图1(b)所示,如果地面上一座很高的楼,则一楼和顶楼都和地心不在重合的一条直线上,故一楼和顶楼的经纬度就不一致了。一座高楼高差不是很大,差别很小;但是珠穆朗玛峰和同纬度的海平面,差别就非常可观了。珠峰顶端地心连线与赤道平面夹角并不等于该地点的纬度线;如果以珠峰顶端地心连线与赤道平面夹角作该地点的地理纬度,那么这一纬度在东西方向不在一条直线上,成了曲里拐弯的纬度线。


不管实际操作如何,一个地点就只有一个经纬度坐标这个论断无误,所以你开题的大标题就错了。

另外,只要把计算经纬度的地心位置和引力中心重合,也就不存在你本帖说的问题,楼顶和楼底的维度依然保持一样。
[43 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-15 17:15
piggy9999 发表于 2013-2-4 03:52
有没搞错啊,那是投影坐标系统定义
经纬度是唯一的,经纬度是数学定义,跟LZ说的坐标系没关系
不要误导

安迪0613 发表于 2013-2-15 00:23
经纬度只有1个。在不同的坐标系下,由于起算点不同,在不同的坐标系下,其公里数是不一样的。

数学定义的经纬度,从原理上讲非常清楚,但是严格讲起来,实际操作却很难实现,除非要求的精度很粗糙。

假设地球是一个正圆体,同一地点的任何高度的纬度都是一样的。如图1(a)所示,如果地面上一座很高的楼,则一楼和顶楼都和地心在完全一致的直线上,故一楼和顶楼都是同一经纬度。不存在任何问题。

实际地球是一个椭圆体,同一地点的不同高度的纬度就不一样了。如图1(b)所示,如果地面上一座很高的楼,则一楼和顶楼都和地心不在重合的一条直线上,故一楼和顶楼的经纬度就不一致了。一座高楼高差不是很大,差别很小;但是珠穆朗玛峰和同纬度的海平面,差别就非常可观了。珠峰顶端地心连线与赤道平面夹角并不等于该地点的纬度线;如果以珠峰顶端地心连线与赤道平面夹角作该地点的地理纬度,那么这一纬度在东西方向不在一条直线上,成了曲里拐弯的纬度线。
[42 楼] 布衣天涯 [禁言中]
13-2-15 10:32
苏特米尔 发表于 2013-2-4 08:56
我原先一直以为经纬度是唯一的,但是实际上不是。开始我还不理解怎么回事,仔细琢磨了才明白:
如果地球是完美圆形的,当然经纬度是唯一的,世界各国根本不需要搞这么多地理坐标系,也不需要什么基准面。
但问题是,地球是一个椭圆体,经纬度就没法唯一了。为了定义地理坐标系,不但需要一个标准的椭球,还要定义一个基准面(椭圆基准面,跟投影没关系)。
连美国都不是仅仅使用一个地理坐标系。

注:我说的是地理坐标系,即球面坐标;不是投影坐标系,那是平面坐标。


我认为你的说法不对。

经纬度的定义:
经度是地球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度数。
纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角。

如piggy9999所说,上述定义是个数学定义,只要赤道平面和地心这两者确定,从而通过地心且垂直与赤道平面的自转轴也确定,那么任何一个地点都有唯一的经纬度值。跟采用什么坐标系没有关系。任意两个坐标系统之间的坐标值都是一一映射,能够相互转换。

但是,由于地球确实不是标准球形,对某一个确定的经纬度坐标来说,其对应的位置不是唯一的(原因在于空间系统中确定一个点需要三个独立坐标,而经纬度只提供了两个坐标,第三个坐标,假定规定为相对地心距离,却由于地球的不规则椭球体而不是常数)。因此为了确定该经纬度在地球上的实际位置,就需要地球的精确椭球模型,这个模型就是用来确定在任意经纬度上的距离地心的距离。

用数学语言描述就是:
定义经度:x
定义维度:y
定义地球上某一点距离地心的距离为:h
则有如下关系:h=h(x,y)

某经纬度点在地表的位置,则有(x, y, h)确定。估计WGS84等系统就是找出精确的h=h(x,y)这个函数关系。

所以,总结来说就是:地表上任意一点都有唯一的经纬度值,但一对经纬度值不能唯一确定地表位置,尚需地球的椭球模型来提供第三个坐标h后才能确定。不同的椭球模型导致不同的h,从而导致不同的地表位置。

[41 楼] 来碗炸酱面 [泡菜]
13-2-15 03:49
piggy9999 发表于 2013-2-4 03:52
有没搞错啊,那是投影坐标系统定义
经纬度是唯一的,经纬度是数学定义,跟LZ说的坐标系没关系
不要误导

正解。
[40 楼] 旧徕卡 [资深泡菜]
13-2-15 03:32
yw-yves 发表于 2013-2-6 09:55
如果地球真是一个完美的椭球体,问题也好办一些,但实际上地球还不是一个完美的椭球体,略有一点偏,南北还不对称。各种地理坐标系都是设计一个尽可能符合实际情况的椭球体作为基准面,但什么是“尽可能符合实际情况”?标准可以有多种,于是地理坐标系也就有多种了。早期的标准,大多局限于一个区域,比如BJ-54,Xian-80,使之在自己常用的范围内尽可能符合实际情况,也还有其他国家各自的很多种标准。但现在用了GPS,全球用同一个坐标系了,就需从全球角度考虑综合情况下尽可能符合实际的椭球体作为基准面。WGS-84当然也不见得是最完美的坐标系,但应该是目前用得最广泛的体系。


地球本身的曲面也不是规则的,好像是更近似梨形。而且地球表面高低也不平。。。
[39 楼] 安迪0613 [泡菜]
13-2-15 00:23
苏特米尔 发表于 2013-2-14 23:46
我在谷歌地球上测量了人民英雄纪念碑的坐标,是北纬39.903026度,东经116.391437度,这个数据应当是依据WGS1984地理坐标系测量出的。
而将这个数据点绘到Xian1980地理坐标系上,就不是纪念碑了,而是纪念堂的西北角花坛,和纪念碑差了117米。

*************************
人民英雄纪念碑的坐标,依照Xian1980地理坐标系,和谷歌地球上对应的同一点数据是,北纬39.902091度,东经116.390814度。两个坐标系纬度差0.000935度,经度差0.000623度。
在这个位置纬度差1度地面距离差111.0155公里,经度差1度地面距离差87.2323公里。

想见下图所示:


经纬度只有1个。在不同的坐标系下,由于起算点不同,在不同的坐标系下,其公里数是不一样的。
[38 楼] 安迪0613 [泡菜]
13-2-15 00:14
苏特米尔 发表于 2013-2-5 19:59
文章是2002年写的,也许民航新导航系统刚启用。我猜测,那是直接把54的坐标移用到84坐标系上,没有进行坐标转换,所以才有3000米差异?
而不同坐标系用相同投影画图几十米差异,是不是将坐标系转换后的?


不可能,学术上骗人的东西太多。54坐标系的原点是在原苏联的“普尔克夫”,80坐标系的原点在陕西泾阳县的永乐店镇。误差应该是越向西越大,而在新疆两者的误差也就是70-100多米。
[37 楼] 安迪0613 [泡菜]
13-2-15 00:03
老顽童 发表于 2013-2-3 20:28
差点上当!

WGS84是1984年才有的,BJ_54是1954年的,Xian_80是1980年的,都比WGS84早,怎么能说是中国另搞一套呢?应该是美国另搞一套才对!

另外,两者有多少误差?发射一枚※※,会不会打偏?

不会。因为你叫李三的,他可以把他成为王二麻子。他打的王二麻子,其实就是打的你称为李三的。
[36 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-14 23:46
ChK 发表于 2013-2-6 09:48
54和84坐标系,相同的坐标数据所标注的真实地点只有几十米的差距!这个是不用怀疑的。
你注意一下原文:其实际地理位置却相差100~3,000 m
我们假设84的坐标与真实值是很接近的,而作者说的54坐标地图又是没有加扰的,那么只能得出一个结论:以54坐标系统来测量的中国大地,在某些地方竟然有3公里的偏差!

我在谷歌地球上测量了人民英雄纪念碑的坐标,是北纬39.903026度,东经116.391437度,这个数据应当是依据WGS1984地理坐标系测量出的。
而将这个数据点绘到Xian1980地理坐标系上,就不是纪念碑了,而是纪念堂的西北角花坛,和纪念碑差了117米。

*************************
人民英雄纪念碑的坐标,依照Xian1980地理坐标系,和谷歌地球上对应的同一点数据是,北纬39.902091度,东经116.390814度。两个坐标系纬度差0.000935度,经度差0.000623度。
在这个位置纬度差1度地面距离差111.0155公里,经度差1度地面距离差87.2323公里。

想见下图所示: 本帖最后由 苏特米尔 于 2013-2-14 23:47 编辑

[35 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-7 14:51
美国使用的地理坐标系统也并非只有一个,例如:
NAD_27,North American Datum 1927, 大约是1927年启用;
NAD_83,North American Datum 1983, 大约是1983年启用;
还有就是GPS常用WGS_84, World Geodetic System 1984,大约是1984年启用。
本帖最后由 苏特米尔 于 2013-2-7 14:52 编辑

[34 楼] szaday [泡菜]
13-2-7 13:30
duoduobear 发表于 2013-2-3 20:15
还有可信任平台模块TPM标准,地面数字广播电视标准,中国都另搞一套。中国是个大国,树立一些自己的标准是可行的,并且有可能规避一些国际专利。此外还和※※干预,非充分化市场,小集团利益有关。到底是利是弊,还需要※※检验。

树立标准要技术走在世界前列的基础上的。
[33 楼] 苏特米尔 [泡菜]
13-2-7 13:13
我用图来说明一下我对不同地理坐标系对经纬度观测的理解:
下图中,用红色和绿色代表不同的基准面,但是不考虑椭球模型的长短半轴变化。从图中可以看出,不同的球面坐标体系,尽管椭球模型的扁率相同,得到的纬度数值仍然不同。 本帖最后由 苏特米尔 于 2013-2-7 13:20 编辑