浅谈地质工作中遇到的坐标相关问题

1、浅谈地质工作中遇到的坐标相关问题摘要】：我们做地质工作的，在工作中经常会遇到坐标转换的相关问题，特别是三度带与六度带的相互转化， 该论文简单的讲了一下三度带与六度带的投影及其关系，我 国坐标的组成及转换的简单原理。关键字】：投影、三度带、六度带、坐标组成、转换abstract 】 : we do geological work, in the work weoften encounter coordinate transformation of related problems, especially with three degrees and with six degrees of mut

2、ual transformation, this paper simple speaking about three degrees of belt and six degrees of projection and its relationship with,China coordinates of composition and the simple principle of conversion.key words 】 : projection, three degrees of belt, with sixdegrees, the coordinate composition, con

3、version中图分类t=r.号：O185 文献标识码： A 文章编号：在我们日常地质工作中，会遇到很多坐标转换的问题，比如三度带和六度带的转换，以及它们和大地坐标的转换。具体的转换规则，如果精确的来说，会很麻烦。本文简单的 谈一下地质工作的遇到的坐标的相关问题。1、地图的构成要素地图对每个地质工作者并不陌生。但若想正确地应用地图，就必须真正了解地图性质和特点，把地图的各个构成 要素加以分析，认识每一种要素的含义和作用，了解各个要 素间的联系。我们剖析寻找其共性，可以知道：构成地图的 主要要素有三：地图图形、数学要素和辅助要素，有些图上 还有各种补充资料。地图图形是用地图符号所表示的制图区域内

4、各种白然和社会经济现象的分布、 联系以及变化等的内容部分 （又称为地理要素 ），这是地图构成要素中的主体部分。数学要素是决定图形分布位置和几何精度的数学基础，其中包括地图投影及坐标网、比例尺、大地控制点等。地图投影是用数学方法将地球椭球面上的图形转绘到平面 上；坐标网是各种地图的数学基础，是地图上不可缺少的要 素；比例尺表示坐标网和地图图形的缩小程度；大地控制点 是保证把地球的自然表面转绘到椭球面上，再转绘至平面直 角坐标网时，具有精确的地理位置。数学要素中还有方位、 图廓和分幅编号等。辅助要素是便于读图和用图的。如图例就是显示地图内容的各种符号的说明。还有图名、地图编制和出版单位、编图时间和

5、所用编图资料的情况、出版年月等。2、我国采用的投影方法及分带方法我们的地球可以近似得看作一个球体，地图需要将球体上的地形地貌及地物展到平面图上时，当区域范围较小 时，可以把地球表面的一部分看做一个平面来处理；如果区 域范围较大就不能把地球很大一块地表面当作平面来看待， 必须采用适当的投影方法来解决这个为题。投影的方法很 多，我国常采用的是高斯投影。高斯投影是把地球当作一个圆球看待，在地球表面上个子午圈（经线圈） ，把投影面卷成一个横圆柱，使圆柱于该子午线相切，这条切线即轴子午线。这样，球面 上的轴子午线就毫无改变地转移到圆柱面上，即投影面上。这样，扩大赤道面与圆柱体相交， 这条交线与轴子午线垂

6、直， 当圆柱切开时， 在圆柱体 （投影面） 上就形成两条正交直线， 其中轴子午线形成 X 轴，赤道形成 Y 轴。（如图 1 所示）图 1 、高斯投影示意图 高斯投影把地球分成若干范围不大的带进行投影，带的宽度一般分为经差 6、 3和 1.5等几种，简称为 6 度 带、 3 度带和 1.5 度带，取各带中间的一条子午线与横圆柱 相切，通常称为“中央子午线” 。我国的基本比例尺地形图 中，比例尺大于等于 50 万的均采用高斯 -克吕格投影，因为高斯投影长度和面积上变形很小，中央经线无变形，而且计算简便。其中：6带的划分：它从 0子午线（通过原格林尼治天文台得子午线）算起，以经度每差 6为一带，全球

7、共分为 60个带，编号依次为 1、2,60。每一个带的中央子午线位于该带的正中间，每个带的中央子午线依次增加6。3带的划分：它从东经 1 30 开始每隔3为一个投影带，全球共分为 120 个带，编号依次为 1、2,120。它的中央子午线一部分同6带中央子午线重合，一部分同6带的分界子午线重合。见图 2）图 2、 6带和 3带分带示意图3、我国常用的坐标及其组成我们读图的精髓在于地图坐标，我们把坐标点上在地图上或者在地图上读出目的地的坐标值，都离不开地图坐 标。我们工作中常见的坐标为大地坐标和高斯-克吕格坐标。大地坐标是用大地经度 L 和大地伟度 B 表示地球球面位 置的坐标， 高斯-克吕格坐标

8、为平面直角坐标， 是在公里坐标 网中表示的坐标，用横轴坐标（y）和纵轴坐标（x）表示某 点在地图上的位置。高斯一克吕格坐标其实是假设的坐标，因为在我国，为了方便计算坐标， 坐标纵轴是移动过的，是个假设的纵轴。那么我们工作中常用到的高斯克吕格坐标是怎么组成的呢 ?高斯投影是按分带方法各自进行投影，故各带坐标成独立系统。以中央经线投影为纵轴 (x), 赤道投影为横轴 (y),两轴交点即为各带的坐标原点。纵坐标以赤道为零起算，赤道以北为正， 以南为负。 我国位于北半球， 纵坐标均为正值。横坐标如以中央经线为零起算，中央经线以东为正，以西为负。在我国， 纵坐标 x 坐标都是正的， 横坐标 y 的最大值

9、 (在 赤道上)约为 333km ，为了避免出现负的横坐标，规定将坐 标纵轴西移 500 公里当作起始轴，凡是带内的横坐标值均加500 公里。由于高斯 -克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区 别某一坐标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号。图 3 、坐标示意图 例如在带号为18的6带中，y自然=1223.50m (y自然为坐标纵轴没移动之前的值) ，则 y 假设=18*1000000+500000+ （1223.50）=18501223.50（y 假设为我们工作中经常用到的坐标，是坐标纵轴移动过后，再加上带号后的坐标) 。在实际计算时则要去掉带

10、号，再减去500000m，恢复原来的数值，常称为自然值（y自然），至于纵坐标 x 值，无论在哪一带都是由赤道起算的自然值。4、3带坐标和 6带坐标简单的转换理论我国的基本比例尺地形图中， 1/50 万 1/5 万采用 6个 6 带、二带坐标， 1/1 万采用 3带坐标。我国的经度范围西起东经 73 40东至东经135 2 30，可分成fctb 口个3带，根据我国某地经度 L0与带号n的关系（只限我国）：带： n=（L0/6:（取整数商）+1（有余数时）（L0的单位：带： n=（L0 - 1.5） /3：（取整数商）+1（有余数时) (L0的单位：由计算可得： 6带的代号由 13233带的带号由

11、 2545那么 3带坐标和 6带坐标怎么转换呢？根据中央子午线的不同，主要分两种情况：、 3带和 6带中央子午线重合的情况这种情况下，中央子午线重合，即高斯一克吕格坐标系的坐标纵轴重合，那么根据我国的情况，向西平移500km的假设坐标纵轴也重合，那么在子午线重合的 3带内的任点在高斯一克吕格坐标系里面的坐标也是相同的，在要求 不精确的情况下，直接换带号就可以得到相应的横坐标的转换，纵坐标值，无论在哪一带都是由赤道起算的自然值，则 不需要变化。、 3 带和 6 带中央子午线不重合的情况fctb 口这种情况下，不能像上面那种情况下直接换带号，因为涉及到跨带的问题，某个 3带可能跨两个 6带，不可能

12、直接换代号。其实，前面介绍了我国高斯一克吕格坐标的组成要素，这样就很容易理解这种情况下的转换原理。如图所示，为贵中央子午线左州某地，带号为 36 的 3带跨了两个 6带，边为带号为 18 的 6带，中央子午线右边为带号为 19 的 6 带。（见图 4）由于实际转换时要考虑到投影变形的问题，比较麻烦，这里只简单介绍下转换的理论，这种情况下，需要进行坐标 系的转换。 如图， A 点在带号为 3带的中央子午线的左侧，需要转换到带号为 18 的 6带的坐标系中， 根据我国坐标组 成的要素进行坐标的确定。同理，如图， B 点则需要转换到 带号为 19 的 6带坐标系中。由图 3， A 点在 3带的坐标为

13、（ 36000000+yA ， xA）,那么 A 点在带号为 36 的 3带坐标中的自然值坐标为yA-500000 ， xA )把该点转换为带号为 18 的 6带的高斯 -克吕格坐标系其中a 为当地维度上， 3带坐标纵轴与相邻的一个 6带坐标纵轴的距离） ：A 点的横坐标为 18000000 +500000+a-| yA-500000| 图4、左边转换示意图由图可知 yA0 ，则 A 点的横坐标为 18000000+a+ yA由此得， A 点在带号为 18 的 6带中的坐标为18000000+a+yA ，xA )同理， B 点在该 3带的坐标为（ 36000000+yB ，xB），在该 3带的自然值坐标为（ yB-500000 ，xB ），把 B 点的坐B 点在标系转换到带号为 19的 6带坐标系中得：带号为 19 的 6带的坐标为：（19000000+ yB-a， xB)5、结论我们在日常的工作中，遇到的第一种转换的情况比较多， 在精度要求不高的情况下， 3带和 6带中央子午线重合的情况下可以直接换带号应用。但是在跨带的情