西安80坐标系[西安大地原点]

由来

1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。

我国在积累了30年测绘资料的基础上，采用1975年第16届国际大地测量及地球物理联合会IUGG/IAG)推荐的新的椭球体参数(长半径、地心引力常数、自转角速度等数据)，椭球短轴平行于由地球质心指向1968．0地极原点的方向，首子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面。以陕西省西安市以北泾阳县永乐镇某点为国家大地坐标原点，通过全国天文大地网整体平差建立了全国统一的大地坐标系，即1980年国家大地坐标系，简称1980年西安原点或西安80坐标系。

西安80坐标系

建立条件

西安80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的基本原理，在建立西安80坐标系时有以下先决条件：

（1）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省泾阳县永乐镇；

（2）西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向；Y轴与Z、X轴成右手坐标系；

（3）椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数，因而可得西安80椭球两个最常用的几何参数为：

长半轴a=6378140±5（m）

短半轴b=6356755.2882（m）

扁率α=1/298.257

第一偏心率平方=0.00669438499959第二偏心率平方=0.00673950181947

椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。

（4）多点定位；

（5）基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

优点

西安80坐标系的主要优点在于：克氏椭球只给定了长半轴与扁率，仅描述了地球面的几何形状，而西安80坐标系的椭球体参数精度更高，4个参数是一个完整的系统；定位采用的椭球体面与我国大地水准面符合较好；天文大地坐标网传算误差和天文重力水准路线传算误差都不太大；天文大地坐标网的坐标经过了全国性整体平差，坐标统一，精度优良，可以满足1：5000甚至更大比例尺测图的要求等。

与北京54坐标系转换方法

在实际应用中，采用系统转换加平差改正数的方法实现北京54坐标系到西安80坐标系的转换。根据理论推导和实际计算，各种比例尺地形图的高斯平面坐标改正量只需要使用一个图廓角点的改正量即可，现统一使用各图幅左下角图廓点的改正量，即每幅图采用左下角图廓点的坐标改正数进行东西和南北方向的平移，实现北京54坐标系到西安80坐标系的转换。计算公式为：

X80=X54+DX

Y80=Y54+DY

其中DX，DY为坐标改正量。

国家测绘局大地数据处理中心(西安)以1：100000比例尺地形图图幅为基础提供北京54坐标系到西安80坐标系的坐标改正量，有数据库和坐标改正量表两种形式，其使用方法如下。

对于1：100000比例尺地形图坐标改正量，可直接根据图幅号或图幅左下角经纬度检索。

对于1：200000和更小比例尺地形图坐标改正量，可用该图幅内任一1：100000比例尺地形图坐标改正量。

对于1：100000比例尺地形图坐标改正量，提供解算软件，供需用单位使用。

根据上述原理，获得图幅坐标改正数以后，在GIS平台中利用图幅坐标的平移即可实现北京54系到西安80系的转换。如在ARC/INFO平台中利用“TRANSF()RM”功能可以实现北京54坐标系图幅到西安80坐标系的转换。

参考资料

[1] 【干货】西安80与地方坐标系的转换方法 · 搜狐[引用日期2021-07-26]

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