大地原点究竟有什么用？

大地原点是什么？既然有经纬度，那为什么还有大地原点？作为原点，为什么经纬度不是0？这些问题相信很多入门测绘不久的人都很疑惑吧，我对这个问题也是纠结了很久，查了很多关于坐标系统方面的资料、博客，终于有了自己的一点小见解了。记录总结一下。

大地原点，亦称大地基准点，是国家地理坐标——经纬度的起算点和基准点。大地原点是人为界定的一个点，是利用高斯平面直角坐标的方法建立全国统一坐标系，使用的“1980西安大地坐标系”，简称“西安80系”。20世纪70年代，中国决定建立自己独立的大地坐标系统。通过实地考察、综合分析，最后将中国的大地原点，确定在陕西省泾阳县永乐镇石际寺村，具体位置在：北纬34°32′27.00″东经108°55′25.00″。

接下来具体分析一下，为什么要建立西安80大地坐标系呢？

我们首先要知道，对于不同的参考椭球。同一个点的经纬度是不同的，比如WGS84采用的椭球是面向全球的，所以它尽量逼近整个地球表面，优点是范围大，缺点是局部不够准确，而西安80坐标系是面向中国的，所以它在中国区域这个曲面尽量逼近，而其它国家地区偏多少它不管。

而且这个逼近是以西安附近的大地原点为中心的，也就是说，在西安大地原点处，模型和真实地表参考海平面重合，误差为0，而离大地原点越远的地方，误差越大。所谓的大地原点就是这么来的，它是人为去定的，而不是必须在那里，它要尽量放在中国的中间，使得总的误差尽量小而分布均匀。所以大地原点的经纬度不是0，而是在相应椭球中的北纬34°32′27.00″，东经108°55′25.00″。

大地原点亦称大地基准点，即国家水平控制网（每个控制网都需要起算数据）中推算大地坐标的起标点【推算方式：大地原点的经纬度知道（西安永乐镇的大地原点经纬度），通过高斯正算公式，将其转化为高斯坐标，然后通过全站仪逐站量算边角元素的长度和角度，通过简单的三角形计算，计算出三角形中未知点的坐标，计算出来的坐标类型还是高斯坐标，然后通过高斯反算公式将其转化为经纬度坐标，此经纬度坐标就是一个控制点的坐标，全国其他控制点坐标以此类推】。大地原点是人为界定的一个点，利用它我们可以精确地知道自己的地理位置所在，也因此所谓的GPS全球定位系统才有意义。是科学家们勘察计算了很久才确定了这个原点。自此中国任何一寸土地都可以用精确的大地坐标标示。

简单介绍一下大地控制网，中国960万平方公里的土地上，“覆盖”着一张由许许多多相互联系的大地点所构成的网，即“国家大地控制网”。这些大地点的坐标位置是按照国家统一的测量规范测定出来的，并设有固定的标志，以便长期保存。

大地原点是国家控制网的起算点，每个控制网都需要起算数据，大地原点的坐标是利用天文测量的方法测定了经纬度，再换算成高斯平面直角坐标（所以大地原点的平面坐标也并不是0,0）。依次作为控制网的起算点。如果当地有国家控制点的话，那么测区的起算点就以国家控制点为基准，如果没有，可建立独立坐标系。所选参考椭球不一样，起算数据就不一样，同一点在参考不同椭球投影后的坐标就不一样。

中华人民共和国大地原点是我国地理坐标——经纬度的起算点和基准点，也是中华神州的地理中心。我国在自已境内进行的建筑，测绘，勘探什么的所绘制的图，都以这个大地原点为基准，去建立各种用途的地表坐标系，就能统一起来了。

顺便补充一点地理坐标的知识。地理坐标通常有两种表现形式，即大地坐标（BLH）和空间直角坐标（XYZ）这两种坐标都是针对同一椭球上的同一点，只是表现形式不一样，可以相互转换，关于转换有很多的程序代码可以参考。