载体坐标系到当地水平坐标系的转换同样需要确定其3个角元素和3个原点平移参数，其中3个角元素主要是测船的瞬时姿态变化。为研究问题的方便，设载体坐标系的原点与当地水平坐标系的原点重合，这样不考虑平移参数。根据船首向、船位和姿态参数计算载体坐标系和当地水平坐标系之间的转换关系，并直接将载体坐标系下的水底观测量坐标转化为地理坐标（赵建虎，2007）：

式中，XL代表测点的当地水平坐标（或地方坐标、地理坐标）；分别代表GNSS天线位置和水下观测量在载体坐标系下的坐标；为载体坐标系与当地水平坐标系之间的旋转关系，其中航向h、横摇r和纵摇p是三个欧拉角，由姿态仪实时测得（时振伟，2014）。欧拉角变化过程写成矩阵的形式：

其中，Rx（r）、Ry（p）、Rz（h）分别如下：

对于多波束测深系统而言，须考虑声线弯曲的影响，前已述及，不宜采用将波束脚印首先表达在测深传感器坐标系、再变换到载体坐标系、然后到当地水平坐标系下的模式，而应该通过波束发射角、安装角、姿态角等信息计算实际的波束三维入射角，根据声速剖面进行声线跟踪，直接计算测点在局部坐标系下的侧向距和航向距，然后再变换到当地水平坐标系。(www.daowen.com)

通过原点平移（GNSS位置）、二维坐标旋转（航向角h），即可实现局部坐标系与当地水平坐标系的转换。两者垂直方向的坐标绝对值是相同的，平面坐标转换关系为：

式中，下标L、G、P分别表示波束脚印的当地水平坐标、GNSS天线位置和波束脚印在局部坐标系下的坐标；h为航向角。

值得注意的是，这里定义当地水平坐标系垂直轴的方向是沿椭球法线方向向上，因此在坐标转换后应将垂直坐标取反号。