问wgs84 坐标系 全球大地测量基准

wgs84 坐标系全称世界大地测量系统 1984，是国际通用的地心大地坐标系，由美国国防部维护更新，也是 GPS 卫星定位默认输出的坐标基准，日常导航测绘无人机野外采集绝大多数场景拿到的经纬度，原生就是 wgs84 坐标系。这个坐标系属于地心坐标系，原点设定在地球质心，Z 轴指向国际时间局定义的协议地球极方向，X 轴指向本初子午线与赤道交点，Y 轴按照右手正交规则构成三维直角坐标系，同时配套定义了对应的椭球参数，把真实不规则地球近似成标准旋转椭球体，用来计算经纬度高程。很多初学者容易混淆 wgs84 和国内 cgcs2000，两者椭球参数几乎一致，绝大多数普通精度项目可以近似等同，但是严格测绘项目依然要区分基准，不能直接当成完全一样。

基础核心参数

坐标两种表达形式

1 大地经纬度高程形式

也就是我们最常见的经度纬度大地高，经度范围负 180 到正 180，纬度范围负 90 到正 90，大地高是相对于 wgs84 椭球面的高度，不是海拔正常高，这点是高频误区，海拔高是相对于大地水准面，两者存在高程异常差值。

2 空间直角坐标形式

也就是 XYZ 三维直角坐标，单位是米，原点在地球质心，X Y Z 三个分量可以和经纬度高程互相换算，测绘平差解算的时候经常使用直角坐标形式计算。

版本迭代说明

wgs84 不是固定不变的基准，会随着板块运动定期更新版本，早期版本 G730 G873 G1150 G1674，现在主流使用 G1762，新版本会修正板块漂移带来的坐标偏移，不同版本同一地点坐标会存在厘米级差异，普通民用导航感知不到，高精度测绘项目必须确认使用的 wgs84 版本。

常见应用场景

• GPS GNSS 接收机原始定位输出默认 wgs84
• 海外地图谷歌地图原生使用 wgs84
• 无人机航测外业控制点采集
• 国际跨区域测绘 远洋定位 车载定位终端

和国内坐标系对比要点

cgcs2000 2000 国家大地坐标系，椭球参数和 wgs84 基本相同，厘米级精度下可以近似通用，但是两者参考框架实现方式不同，严格正式测绘成果需要做框架转换。

gcj02 国测局加密坐标系，是在 wgs84 基础上做非线性偏移加密，国内在线地图大多使用 gcj02，直接把 wgs84 经纬度放到国内地图会出现几百米偏移，这个是很多开发人员踩坑重点。

bd09 百度坐标系，在 gcj02 基础上二次加密，偏移量更大。

转换基础原理

wgs84 转其他坐标系，分两类，一类是七参数转换，包含三个平移参数三个旋转参数一个尺度参数，适合高精度项目，需要至少三个公共控制点解算参数。另一类是三参数转换，精度低，适合粗略换算。加密类坐标系 gcj02 bd09 没有公开精确数学反解公式，属于加密算法，只能近似转换。

【常见问题】

问题 1 wgs84 坐标系是不是就是海拔坐标系

回答 1 wgs84 坐标系里面的高程是椭球高，并不是海拔正常高，wgs84 本身是地心大地基准，海拔需要额外通过高程异常改正才能得到。

问题 2 国内测绘能不能直接使用 wgs84 坐标系成果

回答 2 国内正式法定测绘成果应当采用 cgcs2000，虽然 wgs84 和 cgcs2000 椭球参数接近，但是法定要求上不能直接把 wgs84 成果作为正式法定成果提交。

问题 3 wgs84 坐标系和 GPS 是什么关系

回答 3 wgs84 坐标系是 GPS 系统默认的坐标基准，GPS 卫星解算定位的时候，原生输出的点位坐标就是 wgs84 坐标系下的经纬度或者 XYZ 直角坐标。

【免责申明】

本文内容属于测绘坐标系科普学习资料，高精度工程测绘国土项目请按照国家测绘规范执行，坐标转换精度受控制点和参数影响，本文内容不能替代正式测绘技术方案与主管部门审批要求。