北京54坐标与GPS坐标的转化RT
大地坐标和北京54等坐标系之间的转换
求出解算参数之后，可在Excel中，进行其余坐标的转换。
上次笔者用此法进行过80和54坐标的转换，由于当时没有多余的点可供验证和平差，所以转换精度不得而知，但转换之后各点的相对位置不变。估计，实际的转换误差应该是10m量级的。
还有一些情况是先将大地坐标转换 为直角坐标，然后进行相关转换。
1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）
常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。一般的工程中3度带应用较为广泛。对于中央子午线的确定有两种方法，一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，即可得到对应的中央子午线的经度。如x=3250212m，y=395121123m，则中央子午线的经度=39*3=117度。另一种方法是根据大地坐标经度，如果经度是在155.5~185.5度之间，那么对应的中央子午线的经度=（155.5+185.5）/2=117度，其他情况可以据此3度类推。
其中： V 为残差矩阵;
X 为未知七参数;
A 为系数矩阵;
解之：L 为闭合差
解得七参数后，
利用布尔莎公式就可以进行未知点的坐标转换了，每输入一组坐标值，就能求出它在新坐标系中的坐标。 但是要想GPS观测成果用于工程或者测绘，还需要将地方直角坐标转换为大地坐标，最后还要转换为平面高斯坐标。
大地坐标和北京54等坐标系之间的转换
工程施工过程中，常常会遇到不同坐标系统间，坐标转换的问题。目前国内常见的转换有以下几种：1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3，任意两空间坐标系的转换。其中第2类可归入第三类中。所谓坐标转换的过程就是转换参数的求解过程。常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。以下对上述三种情况作详细描述如下：
GPS坐标向北京54坐标转换的方法
３ ６・
北 方 交 通
２ １ ０２
ＧＰ Ｓ坐 标 向 北 京 ５ ４坐 标 转 换 的 方 法
李
（． １ 沈阳农业 大学 高职学 院 ， 沈阳
娜 于 ，
淼
１０ １ ） １０ ５
１０ ２ ；． １ １２ ２ 辽宁省交通科学研究院 ， 阳 沈
摘
要 ：Ｐ Ｇ Ｓ测量得到 的是 ｗＧ ｓ一８ ４的地心 空间直角坐标 ， 而工程 中通 常使 用地方独立 坐标 系。两者的转换
ａ ｄ ｉｓ ｎ ｍｅ ｉ ａ ａｕｅ ｓ ｓａ ｌ ｎ ｅ ｉｂ ｅ，ｂｕ ｔ ｓ ｏ ｌ ｐ ｌｅ ｏ ｎ ｔ ｕ ｒｃ ｌｖ ｌ ｉ ｔｂ ｅ ａ ｄ ｒ ｌ ｌ ａ ｔｉ ｎｙ ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ＣＰＳ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｉ ｍａｌ ａ ｅ Ｓ ｃ ａ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｓ ｌ ｒ ａ； ｐａ ｉｌ
市还 采用 了地 方独 立坐 标 系 ， 中央子 午 线 定 在 城 把
在 两 平 面直 角 坐标 系之 间进 行 转换 ， 要 有 四 需 个转换 参数 ， 中有两 个 平 移参 数 （ ｘ， ｙ） 一个 其 △。△。 、
市 的 中央 ， 影平 面选 择 为 城市 平 均 高 程 面 。这些 投 原 因使 得我 国的平 面坐 标 系 统 比较 复 杂 ， Ｐ Ｇ Ｓ直 接 测定 的结果 需要进 行适 当的坐标 转换 。 本文 将详 细介 绍 Ｇ Ｓ定位 结 果 由 ＷＧ Ｐ Ｓ一８ ４坐
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北京54坐标转换为地理坐标的简易方法
北京54坐标转换为地理坐标的简易方法1. 椭球体、基准面及地图投影GIS中的坐标系定义是GIS系统的基础，正确定义GIS系统的坐标系非常重要。
GIS中的坐标系定义由基准面和地图投影两组参数确定，而基准面的定义则由特定椭球体及其对应的转换参数确定，因此欲正确定义GIS系统坐标系，首先必须弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。
我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照，北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。
WGS1984基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心，目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。
上述3个椭球体参数如下：椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系，也就是基准面是在椭球体基础上建立的，但椭球体不能代表基准面，同样的椭球体能定义不同的基准面，如前苏联的Pulkovo 1942、非洲索马里的Afgooye基准面都采用了Krassovsky椭球体，但它们的基准面显然是不同的。
地图投影是将地图从球面转换到平面的数学变换，如果有人说：该点北京54坐标值为X=4231898,Y=21655933，实际上指的是北京54基准面下的投影坐标，也就是北京54基准面下的经纬度坐标在直角平面坐标上的投影结果。
2. GIS中基准面的定义与转换虽然现有GIS平台中都预定义有上百个基准面供用户选用，但均没有我们国家的基准面定义。
GPS测量中坐标系统、坐标系的转换过程
GPS测量中坐标系统、坐标系的转换过程【摘要】GPS测量中的坐标系统和坐标系转换是利用全球定位系统（GPS）进行地理测量和定位的关键。
本文从引言开始，概述了GPS测量中坐标系统和坐标系的转换过程。
接着介绍了GPS坐标系统的概念和作用，以及常用的坐标系及其特点。
随后详细讨论了GPS坐标系统的转换方法和转换工具，帮助读者更好地理解和应用这些技术。
通过实际案例分析展示了GPS测量中坐标系统和坐标系转换的实际应用。
在总结了本文探讨的内容，并展望了未来GPS测量技术的发展方向。
通过本文的阐述，读者可以更深入地了解GPS测量中坐标系统和坐标系的转换过程，为相关领域的研究和应用提供了参考和指导。
【关键词】GPS测量、坐标系统、坐标系、转换过程、引言、GPS坐标系统、常用坐标系、特点、转换方法、转换工具、实际案例、分析、总结、未来发展、展望1. 引言1.1 GPS测量中坐标系统、坐标系的转换过程概述GPS测量中的坐标系统和坐标系转换是一项关键技术，广泛应用于各种领域。
在现代GPS测量中，我们常常需要将不同坐标系统之间的数据进行转换，以确保数据的准确性和一致性。
在这个过程中，我们需要了解GPS坐标系统的基本原理和常用的坐标系，掌握不同坐标系之间的转换方法，并使用相应的工具进行数据处理和分析。
GPS坐标系统是一种地理坐标系统，由经度、纬度和高度三个参数组成。
常用的坐标系包括WGS84、GCJ-02和BD-09等，它们各有自己的特点和适用范围。
在GPS测量中，我们需要根据具体的需求选择合适的坐标系，并进行必要的转换。
GPS坐标系转换方法包括基本的数学转换和大地测量学方法。
我们可以通过公式计算或使用专业软件来进行坐标系转换，确保数据的准确性和一致性。
一些专门的GPS坐标系转换工具也可以帮助我们快速、准确地实现坐标系转换。
通过实际案例分析，我们可以更好地理解GPS测量中坐标系统和坐标系转换的重要性和实际应用。
结合实际情况，总结经验教训，提出今后改进的方向，并展望未来发展的方向和前景。
GPS测量中坐标系的转换
GPS测量中坐标系的转换摘要：为满足GPS测量用户统一坐标系统需求,拓展GPS测量应用领域,本文对GPS的组成及其在工程测量中的坐标转换问题作了介绍。
关键字：测量GPS换算公式转换坐标系1.坐标系统的介绍1.1 WGS—84坐标系统WGS—84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，是由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统(WGS—72坐标系统)而成为GPS目前所使用的坐标系统。
WGS—84坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z 轴指向BIHl984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIHl984.0的起始子午面和赤道的交点，Y轴与X轴和Z轴构成右手系。
WGS—84系所采用椭球参数为：a=6378138m；f=1／298.257223563。
1.2 1954年北京坐标系1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。
该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。
建国前，我国没有统一的大地坐标系统，建国初期，在苏联专家的建议下，我国根据当时的具体情况，建立起了全国统一的1954年北京坐标系。
该坐标采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：a=6378245m；f=1／298.3。
该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位。
而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北地区传算过来的，该坐标的高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差的结果为起算值，按我国天文水准路线推算出来的，而高程又是以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。
2.GPS测量常用的坐标系统一般情况下，我们使用的是1954年北京坐标系，而GPS测定的坐标是WGS-84坐标系坐标，需要进行坐标系转换。
对于非测量专业的工作人员来说，虽然GPS定位操作非常容易，但坐标转换则难以掌握，EXCEL是比较普及的电子表格软件，能够处理较复杂的数学运算，用它的公式编辑功能，进行GPS坐标转换，会非常轻松自如。
GPS经纬度的表示方法及换算
想要认识GPS中的经纬度，就必须先了解GPS，知道经纬度的来源：1. GPS系统组成GPS是Gloabal Positioning System 的简称，意为全球定位系统，主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成，我们所使用的GPS包括手持机和车载导航机本质上都是GPS接受机。
2. GPS接收机接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。
一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。
3. 坐标系地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。
在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用Ｏ表示。
赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。
我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移５００公里。
北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。
ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
６度带、３度带、中央经线。
我国采用６度分带和３度分带：１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用１，２，３，４，５，……表示。
１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，……表示，全球共划分１２０个投影带4. 经纬度的来源为了精确地表明各地在地球上的位置，人们给地球表面假设了一个坐标系，这就是经纬度线。
那么，最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘一幅“世界地图”。
他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换与日照长短都很相仿。
于是做出了一个重要贡献——第一次在地球上划出了一条纬线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。
GPS坐标系转换方法
手持GPS坐标系转换方法点击次数：695 发布时间：2009-7-2 22:10:36GPS卫星星历是以WGS-84大地坐标系为根据而建立的，所以手持式GPS使用的坐标系统是WGS-84坐标系统。
目前，市面上出售的手持GPS所使用的坐标系统基本都是WGS-84坐标系统，而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系或1980年西安国家大地坐标系。
不同的坐标系统给我们的使用带来了困难，于是就出现了如何把WGS-84坐标转换到1954北京坐标系或1980西安国家大地坐标系上来的问题。
大家知道，不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系，要使手持GPS所测量的数据转换为自己需要的坐标，必须求出两个坐标系（WGS-84和北京54坐标系或西安80坐标系）之间的转换参数。
因此，如果您最后希望得到的不是WGS-84坐标系数据，必须进行坐标转换，输入相应的坐标转换参数。
只要用户计算出五个转换参数（DX、DY、DZ、DA、DF）并按提示输入GPS中，即可在GPS仪器上自动进行坐标转换，得出该点对应的北京54坐标系（或西安80坐标系）的坐标值。
下面以北京54坐标系为例，求手持GPS接收机坐标转换五个参数的方法。
一．收集应用区域内高等级控制点资料在应用手持GPS接收机取土的区域内（如一个县）找出三个（或以上）分布均匀的等级点（精度越高越好）或GPS“B”级网网点，点位最好是周围无电磁波干扰，视野开阔，卫星信号强。
到当地的测绘管理部门（如：本地测绘局、测绘院）抄取这些点的北京54坐标系的高斯平面直角坐标（x、y），高程h 和WGS-84坐标系的大地经纬度（B、L），大地高H。
二．求坐标转换参数将上述获得的控制点的坐标数据提供给技术支持单位北京合众思壮公司各地分公司相关负责人求解出坐标转换参数，或者获取转换软件自己进行转换。
转换参数求出后按提示输入手持型GPS中。
只需经过这样一次设置，以后所有在该区域内测土时GPS所读出的坐标就为该点的北京54坐标值了。
GPS经纬度的表示方法与换算
--想要认识GPS 中的经纬度，就必须先了解GPS，知道经纬度的来源： 1.GPS 系统组成GPS 是GloabalPositioning System 的简称，意为全球定位系统，主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成，我们所使用的GPS 包括手持机和车载GPS接受机。
导航机本质上都是GPS 接收机2. 接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。
一般常见的手持机接收L1 信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。
3.坐标系地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。
在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用Ｏ表示。
赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。
我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为坐标纵轴西移５００公里。
负值的情况，将北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。
ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
６度带、３度带、中央经线。
我国采用６度分带和３度分带：１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用１，２，３，４，５，??表示。
１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，??表示，全球共划分１２０个投影带4.经纬度的来源为了精确地表明各地在地球上的位置，人们给地球表面假设了一个坐标系，这就是经纬度线。
那么，最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344 年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘一幅“世界地图”。
他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换与日照长短都很相仿。
于是做出了一个重要贡献——第一次在地球上划出了一条纬线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。
gps坐标转换问题技术详解
坐标系转换问题对于坐标系的转换，给很多GPS的使用者造成一些迷惑，尤其是对于刚刚接触的人，搞不明白到底是怎么一回事。
我对坐标系的转换问题，也是一知半解，对于没学过测量专业的人来说，各种参数的搞来搞去实在让人迷糊。
在我有限的理解范围内，我想在这里简单介绍一下，主要是抛砖引玉，希望能引出更多的高手来指点迷津。
我们常见的坐标转换问题，多数为WGS84转换成北京54或西安80坐标系。
其中WGS84坐标系属于大地坐标，就是我们常说的经纬度坐标，而北京54或者西安80属于平面直角坐标。
对于什么是大地坐标，什么是平面直角坐标，以及他们如何建立，我们可以另外讨论。
这里不多罗嗦。
那么，为什么要做这样的坐标转换呢？因为GPS卫星星历是以WGS84坐标系为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之间存在着平移和旋转关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间的误差约为80），所以在我国应用GPS进行绝对定位必须进行坐标转换，转换后的绝对定位精度可由80提高到5-10米。
简单的来说，就一句话，减小误差，提高精度。
下面要说到的，才是我们要讨论的根本问题：如何在WGS84坐标系和北京54坐标系之间进行转换。
说到坐标系转换，还要罗嗦两句，就是上面提到过的椭球模型。
我们都知道，地球是一个近似的椭球体。
因此为了研究方便，科学家们根据各自的理论建立了不同的椭球模型来模拟地球的形状。
而且我们刚才讨论了半天的各种坐标系也是建立在这些椭球基准之上的。
比如北京54坐标系采用的就是克拉索夫斯基椭球模型。
而对应于WGS84坐标系有一个WGS84椭球，其常数采用IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。
WGS84椭球两个最常用的几何常数：长半轴：6378137±2(m)；扁率：1：298.257223563之所以说到半长轴和扁率倒数是因为要在不同的坐标系之间转换，就需要转换不同的椭球基准。
北京54坐标与GPS坐标的转化RT
WGS 一84坐标系与BJ 一54坐标系转换方法摘要 GPS 测量得到的是WGS-84中的地心空间直角坐标，而工程施工中通常使用地方独立坐标系，要求得到地方平面坐标。
如何实现两者的转换，一直是工程施工中关心的热点问题。
介绍了从GPS 定位结果至平面坐标的两种转换模型。
平面转换模型原理简单，数值稳定可靠，但只适用于小范围的GPS 测量；空间转换模型可用于大范围GPS 测量，按实际情况又分为7参数转换和3参数转换两种。
鉴于54坐标点的大地高通常不能精确得知，对这两种转换方法得到的平面坐标的精度进行了比较，得出大地高精度主要表现为对高程的影响，对平面坐标影响较小的结论。
此外，还讨论了7参数与3参数模型对转换结果的影响。
关键词 坐标系 GPS 平面转换 空间转换前言随着GPS 定位精度的不断提高，GPS 技术在测量中的应用也越来越广泛。
由于GPS 卫星星历表示于WGS-84坐标系中，算得的GPS 定位结果也直接表示在WGS-84全球坐标系中。
而我国测绘成果普遍表示在北京54坐标系中，它以克拉索夫斯基椭球为参考椭球，投影方式为Gauss 投影，以3。
或6。
带划分整个中国所在区域。
由于我国北京54坐标系是20世纪50年代建立的，受当时观测和计算手段的限制，精度不是很高，我国大部分城市为了避免Gauss 投影变形带来的不便，而采用地方独立坐标系。
地方独立坐标系的建立仍采用克拉索夫斯基椭球，中央子午线定在城市中央，投影面定为城市平均高度。
这些原因使得我国的平面坐标较为复杂。
本文针对这些问题，详细介绍将GPS 定位结果转换为平面坐标的算法，并进行精度对比，得出了一些有利于工程施工应用的结论和建议。
平面转换模型假设北京54椭球的中心和坐标轴方向与WGS-84椭球相一致，可通过平面转换模型，将GPS 定位得到的大地经纬度和大地高，通过以下过程转换成平面坐标()848484,,TB L h ,通过以下过程转换成平面坐标(),Tg g x y :（1） 由WGS-84的椭球参数，即椭球长半径和扁率，将()848484,,TB L h 换算至空间直角坐标(),,TX Y Z 的公式为:2()cos cos ()cos sin [(1)]sin X N h B L Y N h B L Z N e h B ⎧⎫=+⎪⎪=+⎨⎬⎪⎪=-+⎩⎭-----------------------(1)其中a N =（2） 由北京’&椭球的椭球参数，将(),,TX Y Z 换算至大地坐标形式()545454,,TB L h 的公式为：2arctan(/)arctan[(sin )/L Y X B Z N e B H B N=⎧⎫⎪⎪⎪⎪=+⎨⎬⎪⎪=-⎪⎪⎩⎭--------------------------(2)（3） 根据工程需要，确定中央子午线、投影面高程及北向、东向平移量，将5454(,)T B L 投影为Gauss 坐标''(,)Tg g x y 的高斯投影公式为: '2322445242226'3223242225sin cos sin cos 224(594)sin cos 74(6158270330)cos cos (1)cos 6120(5181458)g g N N x X B Bl B B N t l B B t t t l N N y N Bl B t l Bt t t l ηηηηηηηη⎧⎫=++∙⎪⎪⎪⎪⎪⎪-+++∙⎪⎪⎪⎪-++-+⎨⎬⎪⎪⎪⎪=+-++∙⎪⎪⎪⎪-++-+⎪⎪⎩⎭------------------------(3)以上步骤是在假定54椭球与WGS-84椭球的中心与坐标轴相同的前提下进行的，但实际应用中还应考虑旋转平移缩放的问题。
关于GPS测量中坐标的转换过程论述
关于GPS测量中坐标的转换过程论述摘要:GPS是工程测量中不可缺少的仪器，本文介绍将GPS所采集到的坐标转换成工程所需坐标的过程，供同行参考。
关键词:GPS；坐标系统；转换1 概述GPS以测量精度高、操作简便、仪器体积小、便于携带、全天候操作、观测点之间无须通视、测量结果统一在WGS一84坐标下，信息自动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖。
GPS使用的是地心地固坐标系统，而我国绝大多数应用都集中在各种参心坐标系统上，显然必须解决两种不同的空间坐标系的转换才能更好的发挥GPS的作用。
2 我国测绘中常用的坐标系统2．1 1954年北京坐标系归结其要点为：1．1954年北京坐标系的参考椭球是属于克拉索夫斯基椭球常用基本参数如下：长半轴a=6378245m 4±2m，扁率f=1：298．32．1954北京坐标系的大地原点在前苏联的普尔科夫；3．采用多点定位进行了椭球定位；(1)高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面；(2)高程异常以前苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据，按我国天文水准路线推算而得。
我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。
2．2 1980西安坐标系归结1980西安坐标系的要点为：1．该坐标系大地原点定在我国中部，即陕西省泾阳县永乐镇。
2．采用IAG 1975年推荐的地球椭球参数：长半轴a=6378140m扁率f=1：298．2573．定向明确：1980年国家大地坐标系的椭球短轴平行于地球质心指向地极原点JYD(1968．0)方向，起始大地子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面；4．椭球定位参数以我国范围内高程异常值平方和等于最小为条件求定；5．大地点高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准；6．建立两套1980年国家大地坐标系和地心坐标系。
前者是在后者的基础上通过精确求定位坐标变化参数，换算成地心坐标。
GPS经纬度的表示方法及换算
想要认识GP S中的经纬度，就必须先了解GPS，知道经纬度的来源：1. GPS系统组成GPS是 Gloaba l Positi oning System的简称，意为全球定位系统，主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成，我们所使用的GPS包括手持机和车载导航机本质上都是G PS接受机。
2. GPS接收机接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。
一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。
3. 坐标系地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。
在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用Ｏ表示。
赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。
我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移５００公里。
北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。
ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
６度带、３度带、中央经线。
我国采用６度分带和３度分带：１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用１，２，３，４，５，……表示。
１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，……表示，全球共划分１２０个投影带4. 经纬度的来源为了精确地表明各地在地球上的位置，人们给地球表面假设了一个坐标系，这就是经纬度线。
那么，最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘一幅“世界地图”。
北京54坐标转换为地理坐标的简易方法
北京54坐标转换为地理坐标的简易方法北京54坐标是指使用北京54坐标系表示的坐标，而地理坐标是指使用经纬度表示的坐标。
由于两者之间的转换涉及一些复杂的数学计算，需要借助一些公式和算法。
下面是一个简易的方法来进行北京54坐标和地理坐标之间的转换。
1.北京54坐标系与地理坐标系的关系北京54坐标系是一种平面直角坐标系，它的坐标原点位于北京天安门附近。
而地理坐标系是一种球面坐标系，它以地球上的经度（东西方向）和纬度（南北方向）来表示位置。
因此，我们需要找到北京54坐标系与地理坐标系之间的转换关系。
2.坐标系之间的转换公式将北京54坐标系的x、y坐标转换为地理坐标系的经度和纬度，可以使用以下公式：其中，X和Y分别表示北京54坐标系中的x和y坐标，经度和纬度分别表示地理坐标系中的经度和纬度。
ΔL和ΔB是北京54坐标系的原点位置相对于地理坐标系原点的偏移量。
3.原点的位置偏移量ΔL=116°20'42"-120°ΔB=39°54'26"-0°这些数值可以通过查找相关资料或者使用专业的测量仪器来获取。
4.举例根据上面给出的偏移量，我们可以计算出ΔL和ΔB的值。
假设ΔL=3°20'42"，ΔB=39°54'26"。
因此，将北京54坐标系的坐标点转换为地理坐标系的结果是：经度为15°20'24"，纬度为127°24'47"。
以上就是一个简易的方法来进行北京54坐标系和地理坐标系之间的转换。
需要注意的是，这个方法可能存在一定的精度误差，在实际应用中可能需要使用更为精确的算法和公式来进行坐标转换。
GPS经纬度的表示方法及换算
想要认识GPS中的经纬度，就必须先了解GPS，知道经纬度的来源：1. GPS系统组成GPS是Gloabal Positioning System 的简称，意为全球定位系统，主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成，我们所使用的GPS包括手持机和车载导航机本质上都是GPS接受机。
2. GPS接收机接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。
一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。
3. 坐标系地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。
在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用Ｏ表示。
赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。
我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移５００公里。
北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。
ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
６度带、３度带、中央经线。
我国采用６度分带和３度分带：１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用１，２，３，４，５，……表示。
１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，……表示，全球共划分１２０个投影带4. 经纬度的来源为了精确地表明各地在地球上的位置，人们给地球表面假设了一个坐标系，这就是经纬度线。
那么，最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘一幅“世界地图”。
他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换与日照长短都很相仿。
于是做出了一个重要贡献——第一次在地球上划出了一条纬线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。
北京54坐标转换2000坐标参数
北京54坐标转换2000坐标参数北京54坐标转换2000坐标参数是一种空间坐标变换方法，用于将北京1954年所采用的坐标系转换为2000年所采用的坐标系。
这种变换方法在地图制图、测量、导航、遥感等领域中广泛应用，是提高数据准确性和精度的重要技术手段之一。
本文将详细介绍北京54坐标转换2000坐标参数的原理、应用和步骤，以期帮助读者更好地理解和掌握这一技术。
一、北京54坐标和2000坐标的介绍北京54坐标是中国大陆地区常用的坐标系之一，主要用于1950年代至1970年代的地图制图和测量工作。
它以北京市九段钟楼为基准点，采用克拉索夫斯基椭球体和高斯-克吕格投影方式进行坐标计算。
该坐标系的数据以东经120°为中央子午线，以北纬0°为赤道起始线。
北京54坐标系被广泛应用于中国大陆地区的测绘、导航和遥感等领域，但是由于其精度不够高，常常需要与现代坐标系进行数据转换。
2000坐标系是二十世纪末期以来全球范围内建立的一种空间坐标系，采用了国际天文联合会推荐的WGS84椭球体参数，并且采用UTM通用横轴墨卡托投影方式进行坐标计算。
2000坐标系的数据以东经180°为中央子午线，以北纬0°为赤道起始线。
由于这种坐标系精度高、计算简单、计算速度快，因此被广泛应用于全球各地的地图制图、导航、遥感和GIS等领域。
二、北京54坐标转换2000坐标的原理北京54坐标转换2000坐标的原理主要是通过一系列的数学计算和参数转换，将北京54坐标系下的空间点坐标转换为2000坐标系下的空间点坐标。
具体原理如下：1、采用3参数转换方法常用的北京54坐标转换2000坐标的方法是采用3参数转换方法。
3参数转换方法是一种基于尺度变换的空间坐标转换方法，通过进行比例尺变换、平移变换和角度旋转变换，将两种坐标系之间的坐标进行转换。
在这种方法中，尺度变换称为比例尺因子，平移变换称为水平平移和垂直平移，角度旋转变换称为旋转角度。
GPS经纬度的表示方法及换算
GPS经纬度的表示方法及换算2014-03-27 14:52:35| 分类：默认分类| 标签：|举报|字号大中小订阅用微信“扫一扫”将文章分享到朋友圈。
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下载LOFTER 我的照片书|GPS点坐标的表达方式有两种：dddmm.mmmm(度分格式)：ddd表示度；mm.mmmm表示分，其中小数点前表示分的整数部分，小数点后表示分的小数部分；ddd.mm.ss（度.分.秒）：ddd表示度，mm表示分，ss表示秒，也有将ss表示为带小数部分的。
但在google地图上获取的GPS点作为为十进制，之间换算为：十进制换算成度分秒格式：以39.928902为例，39度，0.928902乘以60，得55.73412，整数部分55是分，0.73412乘以60，得44.0472，整数部分44是秒，即39度55分44秒经度和纬度的换算方法是一样的，因为都是六十进制的度分秒格式换算成十进制：度不变，分换算成十进制则除以60，秒换算成十进制则除以60*60例如：39度55分44秒55分---->55/60=0.9166666666666666744秒---->44/(60*60)=0.012222222222加起来就得到：39+0.91666666666667+0.012222222=39.9288889（误差还是有的。
）实际距离换算：度分秒格式换算成实际距离：地球子午线长是39940.67公里，纬度改变一度合110.94公里，一分合1.849公里，一秒合30.8米，赤道圈是40075.36公里，北京地区纬在北纬40度左右，纬度圈长为40075*sin(90-40),此地经度一度合276公里，一分合1.42公里一秒合23.69米，地球赤道上环绕地球一周走一圈共40075.04公里，而這一圈分成360，而每1°(度)有60'，每一度一秒在赤道上的长度计算如下：40075.04km/360°=111.31955km111.31955km/60'=1.8553258km=1855.3m而每一分又有60秒，每一秒就代表1855.3m/60=30.92m任意两点距离计算公式为：d＝111.12cos{1/[sinΦAsinΦB十cosΦAcosΦBcos(λB—λA)]}其中：A点经度，纬度分别为λA和ΦA，B点经度、纬度分别为λB和ΦB，d为距离。
北京54坐标系坐标转换的探讨_蒋辉
第29卷第4期2007年7月南 京 工 业 大 学 学 报J O U R N A L O F N A N J I N GU N I V E R S I T YO F T E C H N O L O G YV o l.29N o.4J u l y2007北京54坐标系坐标转换的探讨蒋 辉1,夏 勇2,樊朝俊2(1.南京工业大学土木工程学院,江苏南京210009;2.镇江市国土资源局丹徒分局,江苏镇江212028)摘 要:坐标系之间的相互转换常用相似变换法,但如果公共点存在较大的误差,计算结果会使转换模型存在较大的差异.结合原有北京54坐标系和由G P S成果换算得的54坐标系之间进行相互转换的实例,探讨了公共点的误差对转换模型的影响,提出了转换计算前应对公共点进行筛选的设想,并利用B a a r d a数据探测法原理,对公共点进行筛选,剔除偏差较大的公共点,有效消除了公共点间隙较大的缺陷,使转换后的坐标更加符合相似变换的特征.关键词:北京54坐标;坐标转换;相似变换;数据探测法中图分类号:P226 文献标识码:A 文章编号:1671-7627(2007)04-0073-04D i s c u s s i o no n c o o r d i n a t e t r a s f o r m a t i o n f o r B e i j i n gg e o d e t i c c o o r d i n a t e s y s t e m54J I A N GH u i1,X I AY o n g2,F A NC h a o-j u n2(1.C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g,N a n j i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,N a n j i n g210009,C h i n a;2.T h e S u b s t a t i o no f D a n t uo f t h e B u r e a uo f L a n dR e s o u r c e s Z h e n j i a n g,Z h e n j i a n g210098,C h i n a)A b s t r a c t:T h e c o o r d i n a t e s y s t e m s a r e o f t e nt r a n s f o r m e du n d e r t h e s i m i l a r i t y t r a n s f o r m a t i o n r u l e.T h e p r o b l e m i s, w h e n a s i g n i f i c a n t e r r o r b e t w e e n t w o p u b l i c p o i n t s e x i s t s,t h e c a l c u l a t e d r e s u l t w i l l c a u s e a l a r g e g a p b e t w e e n t r a n s-f o r m e d m o d e l s.T h i s p a p e r a n a l y z e d t h e e x a m p l e o f t h e t r a n s f o r m a t i o n b e t w e e n t h e o r i g i n a lB e i j i n g g e o d e t i c c o o r d i-n a t e s y s t e m54a n d a n e wg e o d e t i c c o o r d i n a t e s y s t e m54b a s e d o n G P S d a t a.T h e n i t w a s d i s c u s s e d t h a t t h e p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e s′e r r o r c o u l d a f f e c t t h e t r a n s f o r m e d m o d e l s.T h e p r o p o s a l i s t h a t p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e s s h o u l d b e s e l e c t d b e f o r e c a l c u l a t i n g.I no r d e r t o e l i m i n a t e t h e g a p s b e t w e e nt h e p u b l i c p o i n t s a n dt r a n s f o r m e dc o o r d i n a t e s, h o wt o u s e B a c r d a D a t a S n o o p i n g t h e o r y t o s e l e c t p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e s w a s d i s c u s s e d.T h i s m e t h o d s e e m s t o b e a n e f f e c t i v e w a y t o e l i m i n a t e t h e d e f e c t o f t h e r e l a t i v e l a r g e g a p s b e t w e e n p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e s a n d t o m a k e t h e t r a n s f o r m e d c o o r d i n a t e s m o r e c o i n c i d e n t w i t h s i m i l a r i t y t r a n s f o m a t i o n f e a t u r e.K e y w o r d s:B e i j i n g g e o d e t i c c o o r d i n a t e s y s t e m54;c o o r d i n a t e t r a n s f o r m a t i o n;s i m i l a r i t y t r a n s f o r m a t i o n;d a t a s n o o p i n g1 关于北京54坐标本世纪初,江苏省和全国其他省市一样也建立了G P S C级控制网,它是在我国G P S2000网的坐标框架下加密而得.G P S2000网定义在I T R F2000地心坐标系统,该系统的原点位于整个地球的质心.由于G P S定位是以W G S-84坐标系为依据,然后通过坐标转换,求得G P S点在地面坐标系统中的坐标值.G P S C级控制点的坐标值是在2002年由测绘主管部门颁布实施.然而在2002年以前我国沿用的是北京54(大地)坐标系统,它是采用克拉索夫斯基＊收稿日期:2007-03-27作者简介:蒋辉(1961—),男,江苏无锡人,副教授,主要研究方向为工程测量;E-m a i l:j j a b c@s i n a.c o m.参考椭球体,并与前苏联1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统.在80年代后,我国又采用I U G G75椭球为参考椭球,并建立了更适合我国地区的参心坐标系统,即西安1980坐标系统.但是当前现有的各种比例尺地形图或专用图以及其他资料成果都是建立在原有国家一、二等控制点的基础上施测或测绘的,也就是说,这些成果和成图仍沿用北京54坐标系统.典型的例子就是国土资源部门在过去几年基于北京54坐标系的框架内完成了大量的地籍地形图件和资料,颁发了大量作为法律依据的土地等权证图.为了让这些资料能延续为城乡建设使用,并进行日常的更新调查,必须使坐标系统前后保持一致.但是原有的国家一、二等三角点或遭破坏,或远远不能满足当前测量的要求.因此新布设的控制网多数采用2002年颁布的G P S C 级网作为加密控制的基础.这时需将G P S C级网的坐标转换为北京54坐标,并计算测得次级网点的北京54坐标.由原国家一、二等三角点为基础加密的次级控制点的坐标,以及由G P S C级控制点加密的同名点的坐标,尽管都称为北京54坐标,也有称之谓旧、新北京54坐标,它们存在着系统性的差异,是由于它们所选用的大地测量坐标系统与常数不同等原因所致.为了使原有图件、资料延续与统一,必须利用公共点将这2种坐标进行坐标转换.就江苏地区而言,不同地市公共点的2种北京54坐标,其差异也不相同,徐州市约为40c m,而镇江市约为20c m,无锡市则为30c m.由于少数重合的公共点本身的位移或其他原因,在新、旧2种北京54坐标差值中往往存在粗差,因而进行其间的坐标转换之前,应将含粗差的公共点予以剔除.2 坐标系统间转换参数的计算一般而言,坐标系之间的差异主要取决于坐标系的定位与定向以及坐标系的尺度定义,对于两平面坐标系统之间的相互转换则应包含两个平移因子、一个旋转因子和一个尺度因子等4个转换参数.平面坐标系统之间的相互转换通常是采用4参数模型的相似变换,即利用2套坐标系中一定数量的公共点的已知坐标,求出坐标转换平移参数、尺度因子、旋转参数,其坐标转换的数学模型如下[1]:x i=x0+x i′m c o sα-y i′m s i nαy i=y0+y i′m c o sα+x i′m s i nα(1)式中:(x i,y i)和(x i′,y i′)分别为第i已知点在新、旧坐标系中的坐标;(x0,y0)为旧坐标系原点在新坐标系中的坐标;m为尺度比因子;α为旋转因子.实际计算时设参数a=x0,b=y0,c=m c o sα,d=m s i nα.则式(1)可写成x i=a+x i′c-y i′dy i=b+y i′c+x i′d(2)从理论上讲,只要已知2个公共点分别在2套坐标系中的坐标就可求出式(2)中的4个参数,但由于不可避免地存在测量误差,通常是取3个以上的公共点,列出以下误差方程,按最小二乘法求解转换参数.v xi=a+x i′c-y i′d-x iv yi=b+y i′c+x i′d-y i(3)式中:i=1,2,…,n,即网中有n个公共点.相似变换的特点是不变更旧网的几何形状.将旧网经整体平移、旋转、尺度缩放配合到新坐标系中,理论上旧网经相似变换后的点与点之间的长度应与新网相等.但是当网中有较多的公共点,部分点可能存在较大的误差或位移,这时用3个以上公共点按最小二乘法计算的结果往往使部分公共点存在较大的残差,使公共点的间隙比较大[2-3],用全部公共点或选用部分不同的公共点计算结果也有较大的差异,因此在计算前应对公共点进行筛选.3 公共点的筛选方法公共点的筛选可利用统计检验的方法,构成合适的统计量检验公共点中是否存在较大偏差.对于平面坐标系统转换模型(3)尝试用B a a r d a数据探测法[4],按剔除粗差的方法找出公共点中偏差较大的点.将变换前旧坐标系的n个公共点坐标作为固定值,令新坐标系公共点的坐标为等精度独立观测值,由式(3)按最小二乘法求解出v i和Q vivi,构成u检验统计量u=v iσ0Q vi v i(4)式中:σ0为母体标准差.给定显著水平α,查标准正74南 京 工 业 大 学 学 报 第29卷 态分布表得u α/2,当u m a x >u α/2时,就要剔除该统计量所对应的1个公共点.剔除该公共点后,再将其他点重复按式(3)进行平差计算,并重新构成统计量进行检验,直至无超限公共点为止.由于母体方差σ20未知,可用平差后求得的方差估值σ 20代替,构成τ检验统计量τ=v i σ 0Q v i vi(5)式中:τ统计量为服从自由度f =2n -4的τ分布.也可用剔除有较大偏差的公共点后,再平差求得的方差估值(σ k 0)2代替σ 20,构成自由度为f -1的t 检验统计量t =v i σ kQ v i vi(6)式中:τ检验分位值与t 检验分位值之间的关系为τα2(f )=f t 2α2(f -1)f -1+t 2α2(f -1)(7)4 实例计算与分析实例1 某地区原有的城市地籍控制网是以3个国家三角点坐标为起算数据布设的G P S 网.新建的城市控制网是以C 级G P S 网坐标成果为起算数据布设的,两网的精度相当,与原城市地籍控制网有28个公共点.由于起算数据和布网方案的不同,两个坐标系之间存在差异,新旧坐标差见表1,相差均在数十厘米之内.最大坐标差X 方向为+0.233m 、Y 方向为-0.242m ,最小坐标差X 方向为+0.023m 、Y 方向为-0.024m ,平均坐标差X 方向为+0.128m 、Y 方向为-0.064m ,具有一定的规律.但部分点有较大的差异,能否用全部公共点进行平面坐标系统之间的转换计算,应先进行检验.为此首先按式(4)进行平差计算,然后用τ检验法和t 检验法对公共点进行筛选.取显著水平α=0.05时2种方法,经17次检验需剔除16个点;取显著水平α=0.01时2种方法,经5次检验剔除4个点,计算结果见表1.实例2 某地区新建的C 级G P S 网与原城市控制网有11个公共点,新旧坐标差见表2,需进行平面坐标系统之间的转换计算,先按式(4)进行平差计算,然后用τ检验法和t 检验法对公共点进行筛选,取显著水平α=0.05时2种方法,经8次检验需剔除7个点,取显著水平α=0.01时2种方法,经3次检验剔除2个点,计算结果见表2.表1 28公共点筛选前后计算结果T a b l e 1 C a l c u l a t e dr e s u l t s o f 28p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e b e f o r e a n da f t e r t h e s e l e c t i o n点名平差前新旧坐标差/m 平差后新坐标与拟合坐标差/m 剔除点后新坐标与拟合坐标差/m (α=0.05)剔除点后新坐标与拟合坐标差/m (α=0.01)X 旧-X 新Y 旧-Y 新X 拟-X 新Y 拟-Y 新X 拟-X 新Y 拟-Y 新X 拟-X 新Y 拟-Y 新G Z T 05+0.057-0.066+0.009-0.013-0.0020.000+0.018+0.003G Z T 06+0.034-0.145-0.033-0.074剔除剔除-0.028-0.054G Z T l 7+0.095-0.072+0.038-0.020剔除剔除+0.045-0.005G Z T 26+0.075-0.081+0.011-0.031+0.000-0.015+0.017-0.016G Z T 29+0.086-0.085+0.015-0.023+0.006-0.006+0.020-0.006G 2T 40+0.105-0.118+0.006-0.034-0.001-0.011+0.003-0.012G Z T 42+0.075-0.045+0.015-0.009+0.001+0.005+0.022+0.002G Z T 49+0.106-0.066+0.034-0.030剔除剔除+0.038-0.018G Z T 55+0.069-0.027-0.007-0.002剔除剔除-0.004+0.007G Z T 58+0.124-0.049+0.030-0.017+0.014+0.003+0.029-0.007G Z T 63+0.114-0.069-0.059+0.087剔除剔除剔除剔除G D T 01+0.155-0.089-0.028+0.090剔除剔除剔除剔除G D T 02+0.184-0.090-0.035+0.080剔除剔除剔除剔除G D T 03+0.233-0.212+0.001-0.059+0.003-0.009-0.032-0.021G D T 04+0.199-0.181-0.016-0.034-0.014+0.013-0.045+0.003G D T 06+0.181-0.168-0.001-0.044-0.003-0.004-0.023-0.013G D T 07+0.204-0.136+0.015-0.037+0.008+0.003-0.008-0.012G D T 08+0.176-0.108-0.013-0.025剔除剔除-0.036-0.003G D T 09+0.176-0.118+0.006-0.023-0.001+0.013-0.012+0.00175 第4期蒋 辉等:北京54坐标系坐标转换的探讨续表点名平差前新旧坐标差/m平差后新坐标与拟合坐标差/m剔除点后新坐标与拟合坐标差/m(α=0.05)剔除点后新坐标与拟合坐标差/m(α=0.01)X旧-X新Y旧-Y新X拟-X新Y拟-Y新X拟-X新Y拟-Y新X拟-X新Y拟-Y新G D T12+0.081-0.096-0.048+0.071剔除剔除剔除剔除G D T15+0.164-0.043+0.030+0.000剔除剔除+0.020+0.012 G D T21+0.058+0.008+0.024+0.011剔除剔除+0.037+0.016 G D T22+0.023-0.024+0.003+0.001-0.011+0.008+0.019+0.010 G D T25+0.142+0.043+0.020+0.030剔除剔除+0.013+0.029 G D T28+0.175+0.142+0.010+0.057剔除剔除-0.007+0.040 G D T30+0.172+0.168-0.014+0.065剔除剔除-0.036+0.044 G D T32+0.194+0.164-0.009+0.067剔除剔除-0.034+0.047均值+0.128-0.064000000σ0.0400.0090.0260表2 11公共点筛选前后计算结果T a b l e2 C a l c u l a t e dr e s u l t s o f11p u b l i c p o i n t c o o r d i n a t e b e f o r e a n da f t e r t h e s e l e c t i o n点名平差前新旧坐标差/m平差后新坐标与拟合坐标差/m剔除点后新坐标与拟合坐标差/m(α=0.05)剔除点后新坐标与拟合坐标差/m(α=0.01)X旧-X新Y旧-Y新X拟-X新Y拟-Y新X拟-X新Y拟-Y新X拟-X新Y拟-Y新D S04+0.028-0.208-0.101-0.043剔除剔除剔除剔除G A03+0.356-0.232+0.032+0.010+0.006+0.001+0.029+0.010 G A05+0.375-0.199+0.034+0.001-0.005+0.000+0.024+0.012 G A07+0.368-0.210+0.050-0.012剔除剔除+0.036-0.006 G A14+0.291-0.144+0.013-0.033剔除剔除-0.030-0.025 G A26+0.227-0.145-0.024-0.034剔除剔除剔除剔除G A27+0.275-0.270+0.010+0.025+0.000-0.006+0.012+0.002 G A34+0.245-0.252+0.009+0.046-0.001+0.006+0.008+0.016 G A36+0.202-0.229-0.027+0.005剔除剔除-0.045-0.018 G A38+0.171-0.240-0.021+0.070剔除剔除-0.026+0.026 G A42+0.345-0.166+0.023-0.034剔除剔除-0.008-0.018均值+0.262-0.209000000σ0.0410.0060.025 从计算结果可以得出以下结论:(1)τ检验法和t检验法的检验效果相同,而t 检验法需剔除有较大偏差的公共点后,再平差求方差估值来计算统计量,不如τ检验法计算方便.(2)取不同的显著水平,对于检验结果有较大的影响,在平面坐标系统之间的转换计算中,各控制点都是合格的成果,不应轻易剔除,因此应选用较小的显著水平,如取α=0.01.(3)剔除了偏差较大的公共点后再进行平面坐标系统的转换计算,能有效地消除公共点间隙较大的缺陷,使转换后的坐标更加符合相似变换的要求.5 结 语2种不同的北京54坐标系之间的相互转换是当前测量工作中需要解决的问题.对于有多个公共点的平面坐标转换,是否将所有的公共点用于坐标转换参数的计算,应该做出合理的选择.在计算坐标转换参数前,利用B a a r d a数据探测法的基本原理,可有效地对多个公共点坐标差值进行筛选,使计算结果更加可靠,从而提高该地区坐标转换后的精度.参考文献:[1] 武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础[M].武汉:武汉大学出版社,2003.[2] 杨元喜,徐天河.不同坐标系综合变换法[J].武汉大学学报:自然科学版,2001(6):509-531.[3] 丁士俊,张忠明.几种不同坐标变换方法问题的研究[J].四川测绘,2005(1):16-19.[4] 吴子安.工程建筑物变形观测数据处理[M].北京:测绘出版社,1989.76南 京 工 业 大 学 学 报 第29卷 。
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WGS 一84坐标系与BJ 一54坐标系转换方法摘要 GPS 测量得到的是WGS-84中的地心空间直角坐标，而工程施工中通常使用地方独立坐标系，要求得到地方平面坐标。
如何实现两者的转换，一直是工程施工中关心的热点问题。
介绍了从GPS 定位结果至平面坐标的两种转换模型。
平面转换模型原理简单，数值稳定可靠，但只适用于小范围的GPS 测量；空间转换模型可用于大范围GPS 测量，按实际情况又分为7参数转换和3参数转换两种。
鉴于54坐标点的大地高通常不能精确得知，对这两种转换方法得到的平面坐标的精度进行了比较，得出大地高精度主要表现为对高程的影响，对平面坐标影响较小的结论。
此外，还讨论了7参数与3参数模型对转换结果的影响。
关键词 坐标系 GPS 平面转换 空间转换前言随着GPS 定位精度的不断提高，GPS 技术在测量中的应用也越来越广泛。
由于GPS 卫星星历表示于WGS-84坐标系中，算得的GPS 定位结果也直接表示在WGS-84全球坐标系中。
而我国测绘成果普遍表示在北京54坐标系中，它以克拉索夫斯基椭球为参考椭球，投影方式为Gauss 投影，以3。
或6。
带划分整个中国所在区域。
由于我国北京54坐标系是20世纪50年代建立的，受当时观测和计算手段的限制，精度不是很高，我国大部分城市为了避免Gauss 投影变形带来的不便，而采用地方独立坐标系。
地方独立坐标系的建立仍采用克拉索夫斯基椭球，中央子午线定在城市中央，投影面定为城市平均高度。
这些原因使得我国的平面坐标较为复杂。
本文针对这些问题，详细介绍将GPS 定位结果转换为平面坐标的算法，并进行精度对比，得出了一些有利于工程施工应用的结论和建议。
平面转换模型假设北京54椭球的中心和坐标轴方向与WGS-84椭球相一致，可通过平面转换模型，将GPS 定位得到的大地经纬度和大地高，通过以下过程转换成平面坐标()848484,,TB L h ,通过以下过程转换成平面坐标(),Tg g x y :（1） 由WGS-84的椭球参数，即椭球长半径和扁率，将()848484,,TB L h 换算至空间直角坐标(),,TX Y Z 的公式为:2()cos cos ()cos sin [(1)]sin X N h B L Y N h B L Z N e h B ⎧⎫=+⎪⎪=+⎨⎬⎪⎪=-+⎩⎭-----------------------(1)其中a N =（2） 由北京’&椭球的椭球参数，将(),,TX Y Z 换算至大地坐标形式()545454,,TB L h 的公式为：2arctan(/)arctan[(sin )/L Y X B Z N e B H B N=⎧⎫⎪⎪⎪⎪=+⎨⎬⎪⎪=-⎪⎪⎩⎭--------------------------(2)（3） 根据工程需要，确定中央子午线、投影面高程及北向、东向平移量，将5454(,)T B L 投影为Gauss 坐标''(,)Tg g x y 的高斯投影公式为: '2322445242226'3223242225sin cos sin cos 224(594)sin cos 74(6158270330)cos cos (1)cos 6120(5181458)g g N N x X B Bl B B N t l B B t t t l N N y N Bl B t l Bt t t l ηηηηηηηη⎧⎫=++∙⎪⎪⎪⎪⎪⎪-+++∙⎪⎪⎪⎪-++-+⎨⎬⎪⎪⎪⎪=+-++∙⎪⎪⎪⎪-++-+⎪⎪⎩⎭------------------------(3)以上步骤是在假定54椭球与WGS-84椭球的中心与坐标轴相同的前提下进行的，但实际应用中还应考虑旋转平移缩放的问题。
若GPS 测定的大量点中，已知部分点的平面坐标(,)Tg g x y ，则可写出这些点的平面坐标''(,)Tg g x y 与已知坐标之间的关系：'0'0(1)()gg ggx x x r R y y y ψ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭----------------(4) 其中：()0,To x y 为坐标平移量:r 为缩放尺度:cos()sin()()sin()cos()R ψψψψψ⎛⎫=⎪-⎝⎭为旋转矩阵，ψ 为旋转角。
为求出（4）式中的平移、缩放尺度和旋转参数，至少需要已知两个平面点，如多于两个点，可按最小二乘求解。
对所有的GPS 测定点经过以上3个步骤及公式（4）的计算，即可求得当地平面坐标。
水准高程可以由大地高54h 扣除大地水准面差距求得。
大地水准面差距可以根据大地水准面模型（如EGM96）或水准重合点拟合求得。
平面转换模型原理简单，数值稳定可靠，可用于 RTK 手簿软件。
但由于（4）式是一个线性变换公式，而Gauss 投影变形是非线性的，它的一次项与2gy成正比，因此平面转换模型只适合范围较小的工程使用。
对于大范围的GPS 测量，应使用空间转换模型。
空间转换模型若GPS 测定的点中部分点的平面坐标已知，对这些已知的平面坐标(,)Tg g x y 进行Gauss 投影反算，可得到大地坐标()5454,B L ，再加上大地高54h ，由54椭球参数按（1）式转换成空间坐标，以()545454,,TX Y Z 表示。
GPS 直接测定点的空间坐标以()848484,,TX Y Z 表示，则两者的转换关系为：()()()()5484541238454841x y z X D X Y D k R R R Y Z Z D αβγ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭-----------------------()5 式中：x yzD D D ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭是空间转换坐标平移量；k 为缩放尺度参数；αβγ、、 为旋转参数。
当已知的平面点多于3个时，由（5）式可以反求出这7个转换参数。
由GPS 测定点的大地坐标848484X Y Z ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭，可以通过以下步骤转换成平面坐标(),Tg g x y ：（1） 将GPS 测定的()848484,,TB L h 由WGS-84椭球参数按（1）式转换成空间坐标形式()848484,,TX Y Z ;（2） 按（5）式将()848484,,TX Y Z 换算为()545454,,TX Y Z ；（3） 根据54椭球的椭球参数，按（2）式将()545454,,TX Y Z 换算为大地坐标()545454,,TB L h ；（4）由Gauss投影正算公式（3）求得平面坐标()x y。
,Tg g空间转换模型适用于大范围GPS测量，但在实际施工过程中，根据施工精度的要求，又分为3种情况：在空间转换模型（5）式中，需求解7个参数，故称为7参数转换模型；若其中的缩放比例不变，不需求尺度参数，则称为6参数转换；若尺度参数和旋转参数均不求，则称为3参数转换。
对于7参数模型的求解，至少需要3个公共点；6参数模型的求解也至少需要3个公共点，因为尽管两个公共点有6个坐标分量，按（5）式可以列出6个观测方程，但这6个坐标分量中，由于两点间的距离是固定的，只有5个是独立的；3参数模型可在只有1个公共点的情况下求解。
结论及建议通过对WGS-84与北京54坐标转换算法的介绍, 我们可获得如下一些有用的结论：（1）GPS测定点可以通过先投影，再用平面转换模型转换到当地平面坐标，高程可以用高程拟合的方法来获取，即平面与高程分别转换得到。
这种转换模型数值上稳定，但含有Gauss投影变形的影响，只适用于测区范围较小的情况。
（2）GPS测定点通过空间转换，可同时得到平面坐标和高程，通常在测区范围较大情况下使用。
采用空间转换模型时，高程的精度对平面坐标的影响很小，且当测区范围较小时，空间转换模型的7参数中，旋转参数和尺度缩放参数与坐标平移参数具有较强的相关性，使得7参数与3参数转换模型的效果相差不大。
（3）鉴于工程施工中需要的是水准高，而非大地高，建议使用水准高代替54坐标中的地高，来求空间转换参数，从而可以使GPS测定的坐标直接转换为平面坐标和水准高。
这在无验潮水深测量等实时GPS定位应用中，使用方便。
但应该注意的是，空间转换模型是几何转换，GPS点通过平移、旋转、缩放变换到54坐标系，公共点内部的结构被认为是刚性的。
用水准高代替大地高时，尽管转换模型对高程并不敏感，转换出来的平面坐标不会受大的影响，但大地水准面的不规则性将体现在高程转换残差中，在大地水准面复杂的地区转换出来的水准高精度较低。
实际应用时可以通过拟合模型，对高程转换残差进行拟合，在转换出来的高程上加一个修正量以获得精确的水准高。
参考资料【1】刘大杰，施一民，过静瑁．全球定位系统(GPs)的原理与数据处理．上海：同济大学出版社，1996【2】陈俊勇．大地测量学论文专集．北京：测绘出版社，1999。