了解上海城建坐标系与常用经纬度坐标系的转换

# 1. 上海城建坐标系介绍

## 1.1 什么是上海城建坐标系

上海城建坐标系是上海市规划设计院开发的以上海市为中心的一种地方坐标系统，用于城市规划、地理信息系统等领域的定位和测量。该坐标系以上海市中心的人民广场为原点，采用平行于赤道和子午线的坐标系，适用于上海及周边地区的地理信息处理。

## 1.2 上海城建坐标系的历史和发展

上海城建坐标系的建立可以追溯到上世纪90年代初，随着上海市城市建设快速发展，为了更精确地进行城市规划和地理信息处理，上海市规划设计院提出了建立本地坐标系的需求。经过多年的发展与完善，上海城建坐标系已经成为上海市城市规划和工程建设的重要基础。

## 1.3 上海城建坐标系与常用经纬度坐标系的关系

上海城建坐标系与常用的经纬度坐标系（如WGS-84、GCJ-02、BD-09）之间有一定的转换关系，通过一定的数学算法可以实现它们之间的相互转换，便于不同坐标系之间的数据交互和应用。

# 2. 常用经纬度坐标系介绍

经纬度坐标系在地理信息领域中有着广泛的应用，是描述地球上任何位置的常见方法。本章将介绍经纬度坐标系的基本概念、全球常用的坐标系系统以及在地图上的实际应用情况。

### 2.1 什么是经纬度坐标系

经纬度坐标系是一种用于地球表面位置定位的坐标系统，通常使用角度表示位置。其中，经度是指沿赤道东西方向的角度，而纬度是指与地球自转轴垂直的角度。经纬度坐标系能准确表示地球上任意位置。

### 2.2 全球常用的经纬度坐标系系统

全球常用的经纬度坐标系系统主要有以下几种：
- WGS-84 (World Geodetic System 1984)：一种广泛使用的地球坐标系，GPS定位系统使用的就是WGS-84坐标系。
- GCJ-02 (国测局坐标)：中国国测局制定的一种对WGS-84的加密坐标系，用于保护国家安全。
- BD-09 (百度坐标)：百度地图使用的一种坐标系，基于GCJ-02进行了二次加密，提供互联网地图服务。

### 2.3 经纬度坐标系在地图上的应用

经纬度坐标系在各种地图应用中被广泛使用，包括位置定位、路径规划、地点搜索等功能。通过经纬度坐标，用户可以准确地在地图上标记位置，并进行相应的操作。在移动应用开发和地理信息系统中，经纬度坐标系是不可或缺的重要组成部分。

# 3. 上海城建坐标系与WGS-84的转换方法

上海城建坐标系（Shanghai Urban Construction Coordinate System）与WGS-84（World Geodetic System 1984）是常用的地理坐标系，它们之间存在一定的差异，在地图服务和地理信息系统(GIS)应用中经常需要进行坐标系的转换。下面将介绍上海城建坐标系与WGS-84的转换方法。

#### 3.1 WGS-84坐标系介绍

WGS-84是一种地球坐标系统，广泛应用于GPS定位和地图制作中，其坐标表示方式为经度和纬度。

#### 3.2 上海城建坐标系与WGS-84的差异与联系

上海城建坐标系和WGS-84坐标系之间存在一定的差异，主要表现在坐标原点和坐标系参数上。上海城建坐标系原点位于上海陕西南路与常德路的交叉口，而WGS-84的原点是地球质心。在实际应用中，需要进行坐标转换才能互相对应。

#### 3.3 上海城建坐标系向WGS-84的转换方法

下面通过代码示例演示如何将上海城建坐标系的坐标转换为WGS-84坐标：

from math import pi, cos, sin, sqrt, atan