什么叫坐标系
在同一个平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系，简称直角坐标系（Rectangular Coordinates）。通常，两条数轴分别置于水平位置与垂直位置，取向右与向上的方向分别为两条数轴的正方向。水平的数轴叫做x轴（x-axis）或横轴，垂直的数轴叫做y轴（y-axis）或纵轴，x轴y轴统称为坐标轴，它们的公共原点O称为直角坐标系的原点（origin）
坐标系是什么意思？
2000国家大地坐标系，是我国当前最新的国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。
测量坐标系的概念
一个点的空间的位置，需要3个量来表示。在传统的测量工作中，常将地面点的空间位置用其在投影面上的位置（如经纬度或高斯平面直角坐标）和高程表示。由于卫星大地测量的迅速发展，地面点的空间位置也可采用三维的空间直角坐标表示。（一）地理坐标以经度和纬度为参数表示地面点的位置，称为地理坐标。地理坐标系属球面坐标系，根据不同的投影面，又分为天文坐标系和大地坐标系。（二）地心空间直角坐标系以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。地心空间直角坐标系属空间三维直角坐标系。在卫星大地测量中，常用地心空间直角坐标来表示空间一点的位置。地心空间直角坐标系的原点设在地球椭球的中心O，用相互垂直的x，y，z3个轴表示，x轴通过起始子午面与赤道的交点，z轴与地球旋转轴重合，如图1-6所示。地心空间直角坐标系可以统一各国的大地控制网，可以使各国的地理信息“无缝”衔接。地心空间直角坐标在全球定位系统（GPS）、军事、导航及国民经济各部门得到广泛应用。地心空间直角坐标系和大地坐标系可以通过一定的数学公式进行换算。图1-6 地心坐标示意图（三）WGS-84坐标系WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，x轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，y轴与z轴、x轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。（四）平面直角坐标系平面直角坐标系是由平面内两条互相垂直的直线组成的坐标系。测量上使用的平面直角坐标系与数学上的笛卡尔坐标系有所不同。测量上将南北方向的坐标轴定为 x 轴（纵轴），东西方向的坐标轴定为 y 轴（横轴），规定的象限顺序也与数学上的象限顺序相反，并规定所有直线的方向都是以纵坐标轴北端顺时针方向量度的。这样，使所有平面上的数学公式均可使用，同时又便于测量中的方向和坐标计算，如图1-7所示。图1-7 平面直角坐标系平面直角坐标系的原点记为O，规定纵坐标轴为x轴，与南北方向一致，自原点起，指北为正，指南为负；横坐标轴为y轴，与东西方向一致，自原点起，指东为正，指西为负。坐标轴将整个坐标系分为四个象限，象限的顺序是从东北象限开始，依顺时针方向排列为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ 象限。平面上一点P的位置是以该点到纵、横坐标的垂直距离PP′和PP″来表示的。PP″称为P点的纵坐标，用xp表示；PP′称为P点的横坐标，用yp表示。（五）我国的大地坐标系统新中国成立后，我国先后采用了两套平面坐标系。1.1954年北京坐标系新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系。实际上，这个坐标系统是苏联1942年普尔科夫大地坐标系的延伸，它采用的椭球为克拉索夫斯基椭球元素值。由于大地原点距我国甚远，在我国范围内该参考椭球面与大地水准面存在明显的差距，在东部地区，两面的差距最大达69m之多。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，1954年坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29m左右。因此，1978年全国天文大地网平差会议决定建立我国独立的大地坐标系。2.1980年西安坐标系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。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60km，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。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）。原来的1954年北京坐标系的成果都将改算为1980年西安坐标系的成果。两个系统的坐标可以互相转换，但不同的地区坐标转换系数不一样。使用控制点成果时，一定要注意坐标的统一性。3.2000国家大地坐标系随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心坐标系）作为国家大地坐标系。采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：长半轴a＝6378137m扁率f＝1/298.257222101地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3/s2自转角速度ω＝7.292115×10-5rad/s2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8～10年。现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。现有地理信息系统，在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系。2008年7月1日后新建设的地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。（六）我国的高程系统地理坐标或平面直角坐标只能反映地面点在参考椭球面上或某一投影面上的位置，并不能反映其高低起伏的差别，为此，需建立一个统一的高程系统。首先要选择一个基准面，在一般测量工作中都以大地水准面作为基准面，因而地面上某一点到大地水准面的铅垂距离称为该点的绝对高程或海拔，又称为绝对高度或真高，简称为高程。点到任意水准面的距离，称为相对高程或假定高程，用H′表示。地面上两点间高程差称为高差，用h表示（图1-8）。hAB＝HB-HA＝H′B-H′A由于受潮汐、风浪等影响，海水面是一个动态的曲面。它的高低时刻在变化，通常是在海边设立验潮站，进行长期观测，取海水的平均高度作为高程零点。通过该点的大地水准面称为高程基准面。以设在山东省青岛市的国家验潮站收集的1950～1956年的验潮资料推算的黄海平均海水面作为我国高程起算面，并在青岛市观象山上的一个山洞里，建立了一个与该平均海水面相联系的水准点，这个水准点叫作国家水准原点。用精密水准测量方法测出该原点高出黄海平均海水面72.289m。原点是以坚固的标石加以相应的标志表示的，它就是推算国家高程控制点的高程起算点。这个高程系统称为“1956年黄海高程系”。全国各地的高程都是依此而得到的。图1-8 绝对高程和相对高程示意图1985年，国家测绘局又根据1952～1979年间连续观测的潮汐资料，推算出验潮井口横安铜丝距黄海平均海平面的高度为3.571m，即该横安铜丝以下3.571m为平均海水面。1980年，用精密水准测量的方法测得横安铜丝与青岛水准原点的高差为68.689m，从而求得青岛水准原点的高程为H0＝3.571＋68.689＝72.260（m）于1987年5月正式通告启用，并以此定名为1985国家高程基准，同时“1956年黄海高程系”即相应废止。各类水准点成果将逐步归算到“1985国家高程基准”上来。所以，在使用高程成果时，要特别注意使用的高程基准，防止错误。“1985国家高程基准”与“1956年黄海高程系”比较，验潮站和水准原点的位置未变，只是更精确，两者相差0.029m（1985国家高程基准“低”0.029m）。
物理中坐标系的概念是什么？
为了说明质点的位置运动的快慢、方向等，必须选取其坐标系。在参照系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据，这就叫做“坐标”。在某一问题中规定坐标的方法，就是该问题所用的坐标系。坐标系的种类很多，常用的坐标系有：笛卡儿直角坐标系、平面极坐标系、柱面坐标系(或称柱坐标系)和球面坐标系(或称球坐标系)等。中学物理学中常用的坐标系，为直角坐标系，或称为正交坐标系。 如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。 一般来说，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系（coordinate system）。补充：在参照系中，为了定量的描述物体的位置及位置的变化，按规定方法选取的有次序的一组数据，这就叫做“坐标”，规定坐标的方法，就是坐标系。
坐标的分类
平面坐标系分为三类：绝对坐标：是以点O为原点，作为参考点，来定位平面内某一点的具体位置，表示方法为：A（X，Y)；相对坐标：是以该点的上一点为参考点，来定位平面内某一点的具体位置，其表示方法为：A（@△X，△Y)；相对极坐标：是指出平面内某一点相对于上一点的位移距离、方向及角度，具体表示方法为：A（@d<α）。
测量学中常用的坐标系统有哪些
地心坐标系、参心坐标系和地方独立坐标系。1、地心坐标系地心大地坐标系与某一地球椭球元素有关，一般要求是一个和全球大地水准面最为密合的椭球。全球密合椭球的中心一般可认为与地球的质心重合。所以，地心大地坐标系的一个明显特征是该坐标系所对应的与地球最密合的椭球的中心位于地球质心，其短轴一般指向国际协议原点（CIO）。2、参心坐标系在测量中，为了处理观测成果和传算地面控制网的坐标，通常需要选取一参考椭球面作为基本参考面，选一参考点作为大地测量的起算点（大地原点），利用大地原点的天文观测量来确定参考椭球在地球内部的位置和方向。根据地图投影理论，参心大地坐标系可以通过高斯投影计算转化为平面直角坐标系，为地形测量和工程测量提供控制基础。3、地方独立坐标系在城市测量和工程测量中，若直接在国家坐标系中建立控制网，有时会使地面长度的投影变形较大，难以满足实际或工程上的需要。为此，往往需要建立地方独立坐标系。在常规测量中，这种地方独立坐标系一般只是一种高斯平面坐标系，也可以说是一种不同于国家坐标系的参心坐标系。我国坐标系的历史：新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，在全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。它是将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。到了1978年，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。
平面直角坐标系的概念是什么
平面直角坐标系的概念：
在平面内画两条互相垂直，并且有公共原点的数轴。简称直角坐标系。平面直角坐标系有两个坐标轴，其中横轴为X轴(x-axis)，取向右方向为正方向；纵轴为Y（y-axis)轴，取向上为正方向。坐标系所在平面叫做坐标平面，两坐标轴的公共原点叫做平面直角坐标系的原点。X轴和Y轴把坐标平面分成四个象限，右上面的叫做第一象限，其他三个部分按逆时针方向依次叫做第二象限、第三象限和第四象限。象限以数轴为界，横轴、纵轴上的点及原点不属于任何象限。一般情况下，x轴和y轴取相同的单位长度。
点的坐标：
建立了平面直角坐标系后，对于坐标系平面内的任何一点，我们可以确定它的坐标(coordinate)。反过来，对于任何一个坐标，(我们可以在坐标平面内确定它所表示的一个点。
对于平面内任意一点C，过点C分别向X轴、Y轴作垂线，垂足在X轴、Y轴上的对应点a,b分别叫做点C的横坐标、纵坐标，有序实数对(ordered pair)（a,b）叫做点C的坐标。
一个点在不同的象限或坐标轴上，点的坐标不一样。
特殊位置的点的坐标的特点：
1.x轴上的点的纵坐标为零；y轴上的点的横坐标为零。
2.第一、三象限角平分线上的点横、纵坐标相等；第二、四象限角平分线上的点横、纵坐标互为相反数。
3.在任意的两点中，如果两点的横坐标相同，则两点的连线平行于纵轴；如果两点的纵坐标相同，则两点的连线平行于横轴。
4.点到轴及原点的距离
点到x轴的距离为|y|； 点到y轴的距离为|x|；点到原点的距离为x的平方加y的平方再开根号；
在平面直角坐标系中对称点的特点：
1.关于x成轴对称的点的坐标，横坐标相同，纵坐标互为相反数。
2.关于y成轴对称的点的坐标，纵坐标相同，横坐标互为相反数。
3.关于原点成中心对称的点的坐标，横坐标与横坐标互为相反数，纵坐标与纵坐标互为相反数。
各象限内和坐标轴上的点和坐标的规律：
第一象限：（+，+）
第二象限：（-，+）
第三象限：（-，-）
第四象限：（+，-）
x轴正方向：（+，0）
x轴负方向：（-，0）
y轴正方向：（0，+)
y轴负方向：(0，-）
x轴上的点的纵坐标为0，y轴上的点的横坐标为0。
