北京54西安80与WGS84坐标相互转换设置ENVI参数
北京54与西安80坐标转换
• 北京54、西安80及国家2000公里网间进行 转换,需要不同的地球椭球参数及当地的 点位坐标差值参数。(各省市不同)
• 当已知一个公共坐标点时,可以计算三参 数;已知两个公共坐标点时,可以计算五 参数;已知三个公共坐标点时,可以计算 七参数。
• 利用七参数进行转换,精度最高,在30公 里的范围内一般可以达到厘米级;三参数 精度最差,一般只可达到几至几十厘米。
• 注意:仅看坐标数据无法获知是那套坐标 系统,必须查找坐标数据的来源及标注。
• 我国有北京54、西安80、国家2000(参数最 接近国际WGS84)等常规坐标系
• 北京54、西安80及国家2000坐标系是平面 高斯投影坐标系统,三者因为采用的地球 参数不同,有少量差别。原先一般都使用 北京54坐标系;现在正向西安80坐标系过 渡;我国测绘局公布几年后将再过渡为国 家2000坐标系。
• 软件中每操作一次,都有相关提示,请留意。 (也可从外部复制粘贴数据到文本框)
• 提示:Ctrl + C 为复制;Ctrl + V 为粘贴
• 高程系统与上面提到的各(平面)坐标系是独立 的,高程系统一般采用平均海平面为正负0米,向 上为正值,向下为负值。
• 我国历史上形成了多个高程系统,不同部门不同 时期往往都有所区别。例如:波罗的海高程、 1956年黄海高程系、1985国家高程基准、广州高 程及珠江高程等。最常用的是1956年黄海高程系、 1985国家高程基准。
• ⑦计算并保存该区参数至数据库中;⑧退回到主 窗体,点击相应按钮,完成坐标转换;
• ⑨工作区参数一次录入,以后可多次使用。
• 输入参数后如何完成北京54与西安80坐标的转换
• ①点击左上角下拉框,选择分隔符,再选择序号 类型;②选择[北京54--西安80]项;③点击第三行 的下拉列表框,选择已录入的的转换参数,[三参 数]、[五参数]或[七参数]; ④在第六行,设置坐标格式,有 XYZ 或 YXZ 两 种格式,格式错误可能引起异常;
54坐标系、80坐标系、84坐标系之间的转换关系
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WG S84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: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。
另外一些工程采用自身特殊的分带标准,则对应的参数确定不在上述之列。
确定参数之后,可以用软件进行转换,以下提供坐标转换的程序下载。
2,北京54全国80及WG S84坐标系的相互转换这三个坐标系统是当前国内较为常用的,它们均采用不同的椭球基准。
其中北京54坐标系,属三心坐标系,大地原点在苏联的普而科沃,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/298.3;西安80坐标系,属三心坐标系,大地原点在陕西省径阳县永乐镇,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101;WGS84坐标系,长轴6378137.000m,短轴6356752.314,扁率1/298.257223563。
WGS84座标与北京54坐标的转换(2003)
GARMIN GPS60所测WGS84坐标转换至北京54坐标或西安80坐标的方法一、坐标转换坐标表示方法有:经纬度和高程、空间直角坐标、平面坐标和高程等三种。
WGS-84坐标为经纬度和高程,北京54坐标是平面坐标和高程。
在同一个椭球里的坐标转换是严密的,而在不同的椭球之间的转换是不严密的。
WGS-84坐标和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的,在每个地方会不一样,因为它们是两个不同的椭球基准。
两个椭球间的坐标转换:一般而言比较严密的是用七参数法(包括布尔莎模型,一步法模型,海尔曼特等),即X平移,Y平移,Z平移,X旋转,Y旋转,Z旋转,尺度变化K。
要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点,如果区域范围不大,最远点间的距离不大于30Km(经验值),这可以用三参数(莫洛登斯基模型),即X平移,Y平移,Z 平移,而将X旋转,Y旋转,Z旋转,尺度变化K视为0,所以三参数只是七参数的一种特例。
在一个椭球的不同坐标系中转换可能会用到平面转换,现阶段一般分为四参数和平面网格拟合两种方法,以四参数法在国内用的较多。
另外,还有高程拟合的问题,大地水准面模型在国内用户中很少会用到,但在国际上已经是标准之一,本软件提供最常用的EGM96模型和Geoid99模型。
二、转换步骤1.采集WGS84坐标收集测区控制点坐标或明显地物标志点若干,用GARMIN GPS60测定测区的这些点的WGS84坐标。
2.计算GARMIN GPS60校正参数①打开COORD GM程序②新建坐标转换文件③根据所测测区的WGS84坐标设定地图投影参数,设定中央子午线④根据测区大小选定三参数法或七参数,并计算得到椭球转换参数⑤保存转换参数,下次使用时,打开文件调入既可3.将椭球转换参数输入GARMIN GPS60①MENU→设置→单位→位置格式选“自定义格式”,根据测区的经纬度坐标设定中央子午线,如: E 117°00.000′,其他用默认值②MENU→设置→坐标系统选“User”,DX,DY,DZ分别输入2、④中计算所得的X、Y、Z平移参数;DA,DF分别是两个坐标系椭球体半径和曲率的差值,WGS84转为北京54为:-108m,+0.00000050WGS84转为西安80为:-3m,0(待查)设定完毕后GARMIN GPS60所示坐标将与所用底图坐标系统完全统一。
ENVI中自定义坐标系说明
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种,即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,地理坐标系中有2个重要部分,即地球椭球体(spheroid)和大地基准面(datum)。
由于地球表面的不规则性,它不能用数学公式来表达,也就无法实施运算,所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球,这个椭球体被称为地球椭球体,我国常用的椭球体如下:我国1954年在北京设立了大地坐标原点,由此计算出来的各大地控制点的坐标,称为1954年北京坐标系。
为了适应大地测量的发展,我国于1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG-75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系,并在1986年宣布在陕西省泾阳县设立了新的大地坐标原点,由此计算出来的各大地控制点坐标,称为1980年大地坐标系。
我们经常给影像投影时用到的北京54或者西安80坐标系是投影直角坐标系,如下表所示为北京54和西安80坐标系采用的主要参数,图1高斯——克吕格投影的分带4 ENVI中定义坐标ENVI中的坐标定义文件存放在HOME\ITT\IDL70\products\envi45\map_proj文件夹下,三个文件记录了坐标信息:ellipse.txt 椭球体参数文件datum.txt 基准面参数文件map_proj.txt 坐标系参数文件在ENVI中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数第一步、添加椭球体语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG-75,6378140.0,6356755.3”加入ellipse.txt末端。
注:ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,由于翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky,为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
Beijing54转WGS84选项如何选择
浙江省,福建省,江西省,湖北省,湖南省,广东省,广西壮族自治区,海南省,贵州省,云南省,香港和澳门特别行政区,台湾省
Beijing_1954_To_WGS_1984_4
青海省,新疆维吾尔自治区,西藏自治区
如果定义的地理坐标是Xian 1980,此项不选,为空
“WGS 1984”坐标系的墨卡托投影分度带(UTM ZONE)选择方法如下:
北半球地区,选择最后字母为“N”的带;
可根据公式计算,带数=(经度整数位/6)的整数部分+31
如:江西省南昌新建县某调查单元经度范围115°35′20″—115°36′00″,
带数=115/6+31=50,选50N,即WGS 1984 UTM ZONE 50N
可直接根据调查单元经度范围查下表确定分度带,操作时直接查表即可:
经度范围(东经)
中央经线经度
分度带
72°-78°
75°
43°
78°-84°
81°
44°
84°-90°
87°
45°
90°-96°
93°
46°
96°-102°
99°
47°
102°-108°
105°
48°
108°-114°
111°
49°
114°-120°
117°
50°
120°-126°
123°
51°
126°-132°
129°
52°
132°-138°
135°
53°
Geographic Transformation (optional)选项
省(自治区、直辖市)名
wgs84和北京54坐标转换的一些参数
主要介绍的是:3参数(七参数)转换法,三参数坐标纠正法一:3参数(七参数)转换法从本质上来说,转换的步骤应该大致遵循这样的规则:首先,将84的经纬度坐标(b84,l84,h84)转换为以地心为中心点的大地坐标(x84,y84,z84);然后根据七参数法(或3参数法)将其转换为54下的地心坐标(x54,y54,z54);然后根据54下的椭球参数,将第二步得到的地心坐标转换为大地坐标(b54,l54,h54);最后根据工程需要以及各种投影(如高斯克吕格)规则进行投影得到对应的投影坐标。
只有在第二步的时候涉及到七个参数的计算,其他的步骤都有现成的公式可供计算,稍后我会将各种论文贴上来。
如果这里涉及到您的利益还请跟我联系,我将马上删除下载链接,我本意只是用于学习使用。
其实如果在公司或者做项目的时候,当对这起个参数要求的很急的时候,我们可以从政府部门或者通过坐标转换软件求出这七个参数或者三个参数,这个可以大大提高效率,节省时间。
这些坐标转换软件有:坐标转换大师(这个不错),coorconvert.exe(一般),coord.exe(这个不错)。
一旦求出了七个参数,可以进行坐标转换的软件除了上述这些小软件可以进行转换外,一些比较有名的gis开发软件或者开发平台都提供了利用七个参数转换整个数据的功能或者提供了转换单个点的功能,这些在arc gis,supermap,mapgis中都有。
二:三参数坐标纠正法这个方法是这次我在实践中得出来的。
因为求出七个参数太过麻烦,所以选用了本方法。
本方法的使用范围为:大比例尺地形图比较适用,如县范围等。
具体方法:1.从测区取出适量的坐标控制点,坐标控制点是些这样的点,他们拥有84下的经纬度坐标,同时也拥有54下的投影坐标;2.取出后利用将经纬度坐标在esupermap平台中编写程序将其转成84下的高斯克吕格投影坐标(可以看成是一种虚假的投影);3.由2步中得到的投影坐标和原54下的投影坐标相比较得到一个差值p1(x1,y1,z1),并将其保存起来;4.重复第二步一直到把所有的点都计算完,计算完后将差值进行汇总并得到一个平均值p(x,y,z).通过此方法得到的三个参数经过测试和验证,他的精度在厘米或者亚米级的进度,这个对于一般的定位来说已经足够了。
北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法
北京54坐标与西安80坐标相互变换的二种要领之阳早格格创做一、北京54坐标系、西安80坐标系及其相互闭系1954年北京坐标系是我国五十年代由本苏联1942年普我科沃坐标系传算而去采与克推索妇斯基椭球体其参数为少半轴为6378245米扁率为 1298.3.那个坐标系的建坐正在我国人民经济战社会死少中收挥了巨大的效率但是该坐标系存留着定位后的参照椭球里与我国天里程度里不克不迭达到最好拟合正在中国东部天区天里程度里好同自西背东减少最大达+68米其椭球的少半轴与新颖测定的透彻值相比109米的缺陷定背不透彻椭球短轴已指背国际协议本面CIO也不是华夏天极本面JYD1968.0起初天里子午里也不是国际时间局BIH所定义的格林僧治仄衡天文台子午里.共时,该系统提供的天里面坐标是通过局部仄好逐级统造供得的由于施测年代分歧、负担单位分歧分歧锁段算出的成果相冲突给用户使用戴去艰易.1978年4月,华夏正在西安召启了世界天文天里网仄好聚会,正在聚会上决断建坐华夏新的国家天里坐标系有闭部分根据聚会纪要,启展并举止了多圆里的工做,建成了1980西安国家天里坐标系(GDZ80)该坐标系周到形貌了椭球的4个基础参数,共时反映了椭球的几许个性战物理个性那4个参数的数值采与的是1975年国际天里丈量与天球物理共同会第16届大会的推荐值(简称IGA-1975椭球) .其主要参数为少半轴为6378140 米扁率为1/298.257.IAG-1975椭球参数粗度较下能更好天代表战形貌天球的几许形状战物理个性.正在其椭体定位圆里以我国范畴内下程非常十分仄圆战最小为准则干到了与我国天里程度里较好的符合 .别的,1982年我国已完毕了世界天文天里网的完齐仄好,与消了往日局部仄好战逐级统造爆收的分歧理效率普及了天里网的粗度正在上述前提上建坐的1980西安坐标系比1954年北京坐标系更科教、更周到、更能谦脚科研战经济建设的需要.由于北京54坐标系战西安80坐标系是二种分歧的天里基准里那二个椭球参数分歧参心天圆位子分歧指背分歧正在下斯仄里上其纵横坐标轴不沉合果而共一面的坐标是分歧的无论是三度戴六度戴仍旧经纬度坐标皆是分歧的其仄里位子最大出进80米.二、变换本理北京54坐标与西安坐标之间的变换本去是一种椭球参数的变换动做那种变换正在共一个椭球里的变换皆是周到的而正在分歧的椭球之间的变换是不周到的果此不存留一套变换参数不妨世界通用也不现成的公式去完毕变换果此必须利东西备二套坐标值的大众面真止变换.以下做家分离处事本质分别给出利用北圆测画公司的天形天籍硬件CASS2008战工具硬件Coord4.1把1954年北京坐标变换为1980西安坐目标要领.三、变换要领㈠、利用北圆CASS2008举止坐标变换1、输进大众面坐标数据最先准备好2至3个大众面即共时拥有54战80二套坐标那些面要覆盖要变换数据天圆正在天区.而后挨启CASS2008采用“天物编写”菜单下的“坐标变换”加进坐标变换界里,正在“大众面”底下“变换前”后里的三个输进框中输进第一个大众面的54坐标, 再正在“变换后”的三个输进框中输进该面的80西安坐标, 输完面打左侧“增加”按钮, 依次输进第二、第三个面的“54、80坐标并增加如果时常正在此天区举止坐标变换,可面打“存到大众面文献”,输进文献保存路径及文献称呼保存下次使用时曲交读进大众面文献即可.2、输进变换前、后的数据文献名正在“变换前”左侧的输进框中输进变换前即54坐标数据的文献路径及文献名也不妨曲交面打最左侧的查找按钮曲交查找而后正在“变换后”左侧的输进框中输进变换后的文献名.3、估计变换参数如果用仅有二个已知面不妨估计四参数三个或者三个以上已知面则不妨计算七参数.利用四参数变换便面打“估计变换四参数”按钮如果用七参数变换还需采用变换前、后的坐标系统及变换面天圆的中央子午线面打“估计变换七参数”硬件便自动估计出了七参数.4、举止数据变换如果变换的是数据便把“变换数据”前里的对于勾选上面打“使用七参数”即完毕了数据的变换天然也可面打“使用四参数”完毕变换.㈡、利用COORD4.1举止坐标变换COORD 4.1是一个免费的坐标变换硬件,也是测画处事者常备的工具之一其支配步调如下图硬件界里1、投影参数树坐面打主界里上的“坐标变换加进“投影树坐”界里采用好投影办法输进中央子午线系统默认是114度可根据本质举止举止建改其余不必变面打左下角的“决定”按扭中断树坐.2供北京54 坐标系--> 国家80坐标系的七参数先采用坐标数据天圆的坐标系统而后输进三个或者三个以上相对于应的坐标每输完一组数据,面打“减少”输进完毕后面打“估计”不妨瞅到其中的面位粗度当面打“决定”时硬件将自动将七参数树坐好.图大众面坐标数据的输进注意请注意椭球的采用程序如果咱们要估计北京54->国家80,正在那里源坐标该当是国家80坐标系反之亦反.面打“决定”后隐现如下界里再次“决定”后加进变换界里.下去便是选中“七参数变换”设定变换坐标系.正在那里如果要把54坐标变换为80坐标源坐标系椭球基准为“北京坐标系”目标坐标系椭球基准为“国家-80坐标系”正在“输进源坐标“底下输进需变换的54坐标面打下部中间的“坐标变换”按钮正在“输出目标坐标”底下便得到了咱们所需的西安80 坐标.图4单面变换查看数据创造透彻无误不妨使用正在估计历程中咱们不妨随时保存我们的树坐疑息下次使用那个变换时不必再输进七参数也不妨先记下七参数用时再输进树坐.那里咱们只用到了单面变换当数据比较多时咱们不妨使用“文献变换”功能先将咱们需变换的数据输进到记事本中并给出面号确认X、Y、Z的位子正在那一项里咱们不妨按刚刚才输进记事本的的要领正在此定义好.西安80坐标变换为北京54坐目标支配步调战北京54至西安80好已几普遍不过正在估计“七参数时”程序好同当咱们要将国家80为北京54时输进的源坐标该当是54坐标系那一面一定要注意.CASS2008战COORD4.1皆能利用大众面完毕对于单个或者批量数据的变换但是CASS2008还能完毕对于图形的完齐变换其变换历程战对于数据的变换基础普遍.。
wgs84坐标和西安80坐标的转换参数计算
wgs84坐标和西安80坐标的转换参数计算wgs84坐标和西安80坐标的转换参数计算设置坐标系统,和坐标转换参数。
具体步骤如下:注意,需要先获得几个GPS控制点的wgs84坐标和西安80坐标。
(1)位置格式的设定1) 在主菜单页面中,用鼠标键选择“设置”,然后垂直按下鼠标键进入“设置”页面;再用选择“单位”,然后进入“单位”页面;2)上下移动鼠标键,将光标移动到“位置显示格式”处;3)垂直按下鼠标键,然后在列表中选择“User UTM Grid” ,并按下鼠标键确认;4)在出现的参数输入页面中,用鼠标键输入相关的参数:中央经线经度=111,投影比例为1,东西偏差=500000 ,南北偏差=0。
5)用鼠标键将光标移动到“存储” 按钮上,并垂直按下鼠标键,完成修改。
注意:输入经纬度时候,首字母必须将机器默认的“W”改为“E”,具体方法是:在输入中央经线时,将光标移动到“W”上,再用鼠标键选择屏幕键盘上的“↑”或者“↓”即可。
(2)地图基准的设定1)在“单位”设置页面中,上下移动鼠标键,将光标移动到“地图基准”处;2)垂直按下鼠标键,然后在列表中选择“User” ,并按下鼠标键确认;3)在出现的参数输入页面中,用鼠标键输入相关的参数,包括DX,DY,DZ,DA和DF。
其中DA=“-3”,DF=“-0.5724436” 。
DX,DY,DZ 三个参数因地区而异(见下一段)。
4)用鼠标键将光标移动到“存储” 按钮上,并垂直按下鼠标键,完成修改。
DX,DY,DZ参数计算● 搜集应用区域内GPS “B” 级网三个以上网点WGS84坐标系B、L、 H值及西安80坐标系的B、L、h、x值。
(注:B、 L、 H分别为大地坐标系中的大地纬度、大地经度及大地高, h、x分别为大地坐标系中的高程及高程异常。
各参数可以通过各省级测绘局或测绘院具有“A”级、“B”级网的单位获得。
)● 计算不同坐标系三维直角坐标值。
计算公式如下:X=(N+H)cosBcosLY=(N+H)cosBsinLZ=[N(1-e*e)+H]sinB● 注:X、 Y、Z为大地坐标系中的三维直角坐标椭球之长半轴;e*e为大地坐标系对应椭球第一偏心率N为该点的卯酉圈曲率半径, N=A除以(1-e*e*sinB*sinB)的平方根;H=h+x,该处H为BJ54或西安80坐标系中的大地高)西安80坐标系中的大地高)● 求出DX,DY,DZ,DA,DF。
ENVI中如何建立北京54或西安80的地图投影
ENVI中如何建立北京54或西安80的地图投影ENVI中如何建立北京54或西安80的地图投影?首先要资料收集,比如西安80的椭球体参数等。
在map里自定义投影,可以选择系统定义的投影参数加以修改。
如系统中GK投影,用的是普尔科沃1942坐标系,克拉索夫斯基椭球体,这就是北京1954坐标系。
不过它的平移参数为18500000,加了带号。
我要与mapgis 的图框相套合,所以我改成了500000米。
西安中的椭球体是IUGG1975推荐椭球体,可以查它的半径。
ENVI 里只能输入小数点后1位(还是2位,我记不清了),其它的设置好像差不多一样.平移,中央经度,投影带号等.RSI\IDL60\products\envi40\map_proj目前的遥感处理软件中并没有我国常用的北京54坐标系,在ENVI中涉及了2个文件--datum.txt和map_proj.txt。
datum.txt文件中写入基准面信息,map_proj.txt文件中写入各投影带的具体参数。
datum.txt:Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), Krassovsky, 0, 0, 0Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), Krassovsky, 0, 0, 0map-proj.txt:3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 63.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 11 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 69.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 12 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 75.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 13 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 81.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone14 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 87.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 15 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 93.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 16 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 99.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 17 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 105.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 18 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 111.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000,3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 117.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 20 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 123.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 21 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 129.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 22 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 135.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 6-degree zone), GK Zone 23 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 75.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 25 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 78.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 26 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 81.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 27 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 84.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 28 (Beijing1954) 3,6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 87.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 29 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 90.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 30 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 93.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 31 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 96.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 32 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 99.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 33 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 102.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 34 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 105.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 35 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 108.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 36 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 111.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 37 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 114.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 38 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 117.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 39 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 120.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 40 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 123.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone41 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 126.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000,3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 129.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 43 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 132.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 44 (Beijing1954) 3, 6378245.0, 6356863.0, 0.000000, 135.000000, 500000.0, 0.0, 1.000000, Gauss-Kruger (Beijing1954 3-degree zone), GK Zone 45 (Beijing1954)。
北京54坐标与WGS84坐标转换说明
坐标转换程序说明COOD坐标转换4.2版,无需安装,直接运行即可使用,可以实现、空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的七参数或四参数转换。
下面以北京1954坐标系(中央子午线经度123°)平面坐标转换为施工工程坐标系(GWS84椭球,中央子午线经度121-44-05,投影大地高40m)坐标为例,说明四参数平面坐标转换的具体步骤。
1、运行COOD坐标转换程序,程序界面如下图所示:2、计算转换参数单击“坐标转换”下拉菜单,单击“计算四参数”或者在键盘上直接输入字母“C”,进入参数计算,如图2所示:输入坐标转换重合点的源坐标和目标坐标,输入一个点的源坐标和目标坐标后,单击“增加”,然后依次输入下一个重合点的源坐标和目标坐标,一般四参数转换应输入至少3个重合点的坐标,以便对检核参数计算的正确性,也可提高转换精度,最后单击“计算”。
则显示计算结果如下图:随后弹出地方坐标转换参数,如下图:单击“确定”,此时四参数计算完成,软件自动将计算的参数作为当前值,并将参数计算结果保存在名为FourResult的文本文件中,查看COOD坐标转换程序的当前目录,找到FourResult文本文件查看转换误差,该例计算结果如下图:若转换后中误差过大,说明输入的重合点有误,或者重合点误差较大,应重新选择合适的重合点计算转换参数。
确认转换参数无误后,然后单击文件菜单,保存转换项目,例如保存为“54北京坐标系与84施工坐标系转换”。
2、坐标转换首先设置坐标类型和转换参数的类型,源坐标坐标类型为平面坐标,椭球基准为北京-54坐标系,目标坐标类型为平面坐标,椭球基准为WGS-84坐标系,坐标转换参数勾选“四参数转换”如下图所示:(1)单点坐标转换设置好坐标类型和转换参数的类型后,直接在对话框中输入一个控制点的源坐标,单击右侧的“转换坐标”按纽,则在右侧“输出目标坐标”框内显示转换后的坐标值,如下图所示:(2)文件转换对于少量的坐标可以通过单点转换来实现,但是对于批量坐标的转换就应采用文件转换实现比较方便。
部分各地WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数
DZ -52 DA -108 DF 0.0000005 茂名的 DX -9 DY -98 DZ -71 DA -108 DF 0.0000005
坐标参数 海南坐标转换参数: dx=-9.8 dy=-114.6 dz=-62.7 da=-108.0 df=0.0000005 中央子午线:111
DX = -18 DY = -104.5 DZ = -57.5 DA= -108; DF= 0.0000005 中央子午经度:117 或 123(东为 123,西为 117)
Z=[N(1-e2)+H]sinB 不同坐标系对应椭球的有关常数详见下表: 项目 WGS84 坐标系 BJ54 坐标系 西安 80 坐标系 A e2 0.00669437999013 0.006693427 0.006694385 (注:X、Y、Z 为大地坐标系中的三维直角坐标;A 为大地坐标系对应椭球之长半轴; e2 为大地坐标系对应椭球第一偏心率; N 为该点的卯酉圈曲率半径,N=A/(1-e2sin2B)1/2; H=h+x,该处 H 为 BJ54 或西安 80 坐标系中的大地高) 第三步:求出 DX,DY,DZ。即利用 WGS84 坐标系的 X、Y、Z 值,减去我国坐标系 的对应值,得出实现坐标系统转换的三个参数。 (应算出 WGS84 与北京和西安坐标系两套 参数。 ) 第四步:参数验证。参数计算之后必须对其进行验证。验证的方法是在应用区域内选择 5 个以上水准点进行实测,实测值与测绘部门提供的理论值对比,如果最大误差不大于 15 米,平均误差不大于 10 米,则计算出的参数可以使用,否则要重新计算或查找出现问题的 原因。 对了,还有一个很重要的事情,要在位置格式的地方,选择用户自定义方式,输入如下 参数: 中央经线:视当地经度确定; 投影比例:1; 东西偏差:500000; 南北偏差:0 在这里面中央经线的确定很重要, 根据实际所在地不同而有所和差异。 至于这些参数的 实际意义么,还是另外开题写吧,那也是不少的内容呢。 到此为止, 进行坐标转换的五个参数都已经得到了, 那么可以将这些参数输入到手持机 中,进行测量了。
BJ54坐标到WGS84坐标的转换
BJ54坐标到WGS84坐标的转换
第一步:控制点WGS84投影到平面
先将控制点的W GS84经纬度坐标转投影成三度带下的平面直角坐标。
打开南方PA,选择——工具——大地正反算(勾选正算):
保存转换后得到的WGS84高斯平面直角坐标。
第二步:求BJ54与WGS84的平面转换参数
根据控制点的BJ54平面直角坐标和步骤一中已经求得的WGS84平面直角坐标,通过平移,旋转,缩放求出转换参数。
使用南方PA——工具——坐标变换。
在公共点坐标中:导入已经编辑好的旧坐标(BJ54平面直角坐标)和新坐标(WGS84平面直角坐标)。
在转换点坐标中:导入需要由BJ54转成WGS84的待定点(像控点)平面直角坐标。
点击——转换,求得两者的转换参数和待转点从BJ54变为WGS84的坐标。
第三步:由高斯平面转到大地坐标(B,L)
将已经转换为WGS84坐标系统的待定点(像控点)坐标转换为WGS84坐标系统下的经纬度坐标。
使用南方PA——工具——大地正反算(勾选反算)。
中央子午线经度选择132即可!保存关闭。
第四步:待定点高程的转换
建立数学模型:N i=N+a1x i+a2y i;
根据两套坐标求得转换参数K=(N,a1,a2 )K=(139.06,-2.6448e-005,-8.646e-006)将其他的点依据转换参数计算得到WGS84中的高度。
北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法
北京54坐标与西安80坐标相互转换的两种方法一、北京54坐标系、西安80坐标系及其相互关系1954年北京坐标系是我国五十年代由原苏联1942年普尔科沃坐标系传算而来6378245米1 298.3。
这个坐标系的建立在我国国民经济和社会发展中发挥了巨大的作用该坐标系存在着定位后的参考椭球面与我国大地水准面不能达到最佳拟合国东部地区大地水准面差距自西向东增加最大达+68米测定的精确值相比109米的缺陷CIO JYD1968.0BIH 所定义的格林尼治平均天文台子午面。
同时,该系统提供的大地点坐标是通过局部平差逐级控制求得的果相矛盾1978年4月,中国在西安召开了全国天文大地网平差会议,在会议上决定建立中国新的国家大地坐标系,开展并进行了多方面的工作,建成了1980西安国家大地坐标系(GDZ80)椭球的4个基本参数,同时反映了椭球的几何特性和物理特性4个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值(简称IGA-1975椭球) 。
其主要参数为6378140 米扁率为1/298.257。
IAG-1975椭球参数精度较高定位方面较好的吻合。
此外,1982年我国已完成了全国天文大地网的整体平差,消除了以前局部平差和逐级控制产生的不合理影响1980西安坐标系比1954年北京坐标系更科学、更严密、更能满足科研和经济建设的需要。
由于北京54坐标系和西安80坐标系是两种不同的大地基准面参数不同因而同一点的坐标是不同的最大相差80米。
二、转换原理北京54而在不同的椭球之间的转换是不严密必须利用具有两套坐标值的公共点实现转换。
以下作者结合工作实际分别给出利用南方测绘公司的地形地籍软件CASS2008和工具软件Coord4.1把1954年北京坐标转换为1980西安坐标的方法。
三、转换方法㈠、利用南方CASS2008进行坐标转换1、输入公共点坐标数据首先准备好2至354和80要转换数据所在在地区。
ENVI4.7下自定义投影坐标系-北京54及西安80
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种,即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,地理坐标系中有2个重要部分,即地球椭球体(spheroid)和大地基准面(datum)。
由于地球表面的不规则性,它不能用数学公式来表达,也就无法实施运算,所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球,这个椭球体被称为地球椭球体,我国常用的椭球体如下:表1 我国常用椭球体大地基准面指目前参考椭球与WGS84参考椭球间的相对位置关系(3个平移,3个旋转,1个缩放),可以用其中3个、4个或者7个参数来描述它们之间的关系,每个椭球体都对应一个或多个大地基准面。
投影坐标系是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上,属于平面坐标系。
数学法则指的是投影类型,目前我国普遍采用的是高斯——克吕格投影,在英美国家称为横轴墨卡托投影(Transverse Mercator)。
高斯克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直,分带标准分为3度带和6度带。
美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星像片所采用的全球横轴墨卡托投影(UTM)是横轴墨卡托投影的一种变型。
高斯克吕格投影的中央经线长度比等于1,UTM投影规定中央经线长度比为0.9996。
我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图,均采用高斯克吕格投影。
1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带,1:1和1:2.5万比例尺地形图采用经差3度分带。
2 北京54与西安80坐标系先了解大地坐标的概念。
大地坐标,在地面上建立一系列相连接的三角形,量取一段精确的距离作为起算边,在这个边的两端点,采用天文观测的方法确定其点位(经度、纬度和方位角),用精密测角仪器测定各三角形的角值,根据起算边的边长和点位,就可以推算出其他各点的坐标。
这样推算出的坐标,称为大地坐标。
北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
这三个坐标系统是当前国内较为常⽤的,它们均采⽤不同的椭球基准。
其中北京54坐标系,属三⼼坐标系,⼤地原点在苏联的普⽽科沃,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/298.3;西安80坐标系,属三⼼坐标系;国家80坐标系,⼤地原点在陕西省径阳县永乐镇,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101;WGS84坐标系为协议地球坐标参考系,长轴6378137.000m,短轴6356752.314,扁率1/298.257223563。
由于采⽤不⼀样的椭球基准,所以转换是不严密的。
全国各个地⽅的转换参数也是不⼀致的。
对于这样的转换⼀般选⽤七参数法,即X平移,Y平移,Z平移,X旋转,Y旋转,Z旋转,尺度变化K。
如果区域范围不⼤,最远点间的距离⼩于30Km(经验值),这可以⽤三参数,即X平移,Y平移,Z平移,⽽将X旋转,Y旋转,Z旋转,尺度变化K视为0,所以三参数只是七参数的⼀种特例。
要求得七参数就需要在⼀个地区⾄少3个重合点(即为在两坐标系中坐标均为已知的点,采⽤布尔莎模型进⾏求解。
⼀般我们将gps测量的WGS84坐标
(X84,Y84,Z84)通过空间转换模型,将其转换为地⽅坐标系的空间直⾓坐标例如北京54(X54,Y54,Z54)。
其布尔莎7参数转换模型为。
北京54坐标与WGS84坐标转换说明
坐标转换程序说明COOD坐标转换4.2版,无需安装,直接运行即可使用,可以实现、空间直角坐标、大地坐标、平面坐标的七参数或四参数转换。
下面以北京1954坐标系(中央子午线经度123°)平面坐标转换为施工工程坐标系(GWS84椭球,中央子午线经度121-44-05,投影大地高40m)坐标为例,说明四参数平面坐标转换的具体步骤。
1、运行COOD坐标转换程序,程序界面如下图所示:2、计算转换参数单击“坐标转换”下拉菜单,单击“计算四参数”或者在键盘上直接输入字母“C”,进入参数计算,如图2所示:输入坐标转换重合点的源坐标和目标坐标,输入一个点的源坐标和目标坐标后,单击“增加”,然后依次输入下一个重合点的源坐标和目标坐标,一般四参数转换应输入至少3个重合点的坐标,以便对检核参数计算的正确性,也可提高转换精度,最后单击“计算”。
则显示计算结果如下图:随后弹出地方坐标转换参数,如下图:单击“确定”,此时四参数计算完成,软件自动将计算的参数作为当前值,并将参数计算结果保存在名为FourResult的文本文件中,查看COOD坐标转换程序的当前目录,找到FourResult文本文件查看转换误差,该例计算结果如下图:若转换后中误差过大,说明输入的重合点有误,或者重合点误差较大,应重新选择合适的重合点计算转换参数。
确认转换参数无误后,然后单击文件菜单,保存转换项目,例如保存为“54北京坐标系与84施工坐标系转换”。
2、坐标转换首先设置坐标类型和转换参数的类型,源坐标坐标类型为平面坐标,椭球基准为北京-54坐标系,目标坐标类型为平面坐标,椭球基准为WGS-84坐标系,坐标转换参数勾选“四参数转换”如下图所示:(1)单点坐标转换设置好坐标类型和转换参数的类型后,直接在对话框中输入一个控制点的源坐标,单击右侧的“转换坐标”按纽,则在右侧“输出目标坐标”框内显示转换后的坐标值,如下图所示:(2)文件转换对于少量的坐标可以通过单点转换来实现,但是对于批量坐标的转换就应采用文件转换实现比较方便。
用七参数法实现WGS84到北京54的坐标转换
用七参数法实现WGS84到北京54的坐标转换七参数法是一种常用的坐标转换方法,可以将WGS84坐标转换为北京54坐标。
在进行坐标转换之前,我们需要了解七参数法的原理和步骤。
七参数法的原理是通过七个参数对坐标进行转换,这七个参数分别是平移参数(dx, dy, dz),旋转参数(rx, ry, rz)和缩放参数(s)。
平移参数表示两个坐标系之间的平移量,旋转参数表示两个坐标系之间的旋转角度,缩放参数表示两个坐标系之间的比例关系。
通过这七个参数可以实现坐标的精确转换。
下面是使用七参数法将WGS84坐标转换为北京54坐标的步骤:步骤1:确定七参数的值七参数的值可以通过大地测量和控制点的观测数据来确定。
通常情况下,我们可以使用大地测量仪器进行观测,并使用专业的数据处理软件计算出七参数的值。
步骤2:计算WGS84坐标系的平移矩阵T平移矩阵T可以通过平移参数(dx, dy, dz)来计算,其表达式如下:T = [[1, 0, 0, dx],[0, 1, 0, dy],[0, 0, 1, dz],[0,0,0,1]]步骤3:计算WGS84坐标系的旋转矩阵R旋转矩阵R可以通过旋转参数(rx, ry, rz)来计算,其表达式如下:Rx=[[1,0,0],[0, cos(rx), -sin(rx)],[0, sin(rx), cos(rx)]]Ry = [[cos(ry), 0, sin(ry)],[0,1,0],[-sin(ry), 0, cos(ry)]]Rz = [[cos(rz), -sin(rz), 0],[sin(rz), cos(rz), 0],[0,0,1]]R=Rz*Ry*Rx步骤4:计算WGS84坐标系到北京54坐标系的坐标转换矩阵M坐标转换矩阵M可以通过平移矩阵T、旋转矩阵R和缩放参数s来计算,其表达式如下:M=s*R*T步骤5:使用坐标转换矩阵M将WGS84坐标转换为北京54坐标给定一个WGS84坐标P(WGS84_x,WGS84_y,WGS84_z),其对应的北京54坐标P54可以通过矩阵运算计算得到:P54=M*P以上步骤描述了通过七参数法实现WGS84到北京54坐标转换的具体过程。
北京54西安80与WGS84坐标相互转换设置ENVI参数
1.椭球体、基准面及地图投影GI S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。
假如精度要求不高,可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系;假如精度要求较高,如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统,则需要自定义基准面。
部分各地WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数
部分各地WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数WGS84坐标系(World Geodetic System 1984)是由美国国防部制定的一种全球地理坐标系。
它通过地球表面的经纬度来表示位置,被广泛用于全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等领域。
BJ54坐标系(Beijing 1954)是中国国家标准的地理坐标系,主要用于中国大陆境内的测绘和地理信息应用。
它是基于1954年在北京进行的地球物理大地测量所建立的。
在进行WGS84坐标系到BJ54坐标系的转换时,需要使用一组坐标转换参数,以确保精确的转换结果。
以下是部分各地区的WGS84到BJ54坐标系的转换参数:
1.北京地区:
-平移参数:
-旋转参数:
-尺度参数:-2.4989×10^-6
2.上海地区:
-平移参数:
-X轴偏移:-235.0米
-Y轴偏移:-85.0米
-Z轴偏移:-47.0米
-旋转参数:
-绕X轴旋转:-11.0秒
-绕Y轴旋转:-2.0秒
-绕Z轴旋转:-9.0秒
-尺度参数:0.994
3.广州地区:
-平移参数:
-X轴偏移:-235.6318米
-Y轴偏移:-85.6829米
-Z轴偏移:-69.6162米
-旋转参数:
-尺度参数:0.998
以上是部分地区WGS84坐标系到BJ54坐标系的转换参数。
不同地区
的参数可能略有不同,具体的转换参数可根据需要进行查询和获取。
使用
这些参数,可以将WGS84坐标系的经纬度转换为BJ54坐标系的平面坐标,以满足特定测绘和地理信息应用的需求。
WGS84与北京54坐标系之间的转换
GPS测量后序数据处理的目的即为:
1.提取GPS网的基线结果;
2.GPS基线网的独立平差;
3.GPS基线网测量成果到地面坐标系的转换。
1.1概述
坐标转化并不是一个新的课题,随着测绘事业的发展,全球一体化的形成,越来越要求全球测绘资料的统一。尤其是在坐标系统的统一方面.原始的大地测量工作主要是依靠光学仪器进行,这样不免受到近地面大气的影响,同时受地球曲率的影响很大,在通视条件上受到很大的限制,从而对全球测绘资料的一体化产生巨大的约束性。
第三章
3.1 WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系,是一种协议地球坐标系。
WGS-84坐标系的几何定义是:
原点是地球的质心,空间直角坐标系的Z轴指向BIH(1984。0)定义的地极(CTP)方向,即国际协议原点CIO,它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴和Z,X轴构成右手坐标系。WGS-84坐标系是对NSWC9Z-2(NNSS卫星多普勒定位系统的一个参考坐标系)的修正。
为了描述卫星运动,处理观测数据和表示测站位置,需要建立与之相应的坐标系统。在GPS测量中,通常采用两种坐标系统,即协议天球坐标系和协议地球坐标系。其中协议地球坐标系采用的是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984─WGS-84)其主要参数为:
长半轴a=6378137;扁率f=1:298.257223563.
2.提取三维基线解并组成三维基线结果文件
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1.椭球体、基准面及地图投影GI S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。
假如精度要求不高,可利用前苏联的Pulkovo 1942基准面(Mapinfo中代号为1001)代替北京54坐标系;假如精度要求较高,如土地利用、海域使用、城市基建等GIS系统,则需要自定义基准面。
GIS系统中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义,转换通过相似变换方法实现,具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。
假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴,Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴,那么自定义基准面的7参数分别为:三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值;三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时,分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角;最后是比例校正因子,用于调整椭球大小。
美国国家测绘局(National Imagery and Mapping Agency)公布了世界大多数国家的当地基准面至WGS1984基准面的转换3参数(平移参数),可从http://164.214.2.59/GandG/wgs84dt/dtp.html 下载,其中包括有香港Hong Kong 1963基准面、台湾 Hu-Tzu-Shan 基准面的转换3参数,但是没有中国大陆的参数。
实际工作中一般都根据工作区内已知的北京54坐标控制点计算转换参数,如果工作区内有足够多的已知北京54与WGS84坐标控制点,可直接计算坐标转换的7参数或3参数;当工作区内有3个已知北京54与WGS84坐标控制点时,可用下式计算WGS84到北京54坐标的转换参数(A、B、C、D、E、F):x54 = AX84 + BY84 + C,y54 = DX84 + EY84 + F,多余一点用作检验;在只有一个已知控制点的情况下(往往如此),用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为平移参数,当工作区范围不大时精度也足够了。
从Mapinfo中国的URL(/download)可下载到包含北京54、西安80坐标系定义的Mapinfow.prj文件,其中定义的北京54基准面参数为:(3,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0),西安80基准面参数为:(31,24,-123,-94,-0.02,0.25,0.13,1.1,0),文件中没有注明其参数的来源,我发现它们与Mapinfo参考手册附录G"定义自定义基准面"中的一个例子所列参数相同,因此其可靠性值得怀疑,尤其从西安80与北京54采用相同的7参数来看,至少西安80的基准面定义肯定是不对的。
因此,当系统精度要求较高时,一定要对所采用的参数进行检测、验证,确保坐标系定义的正确性。
3. GIS中地图投影的定义我国的基本比例尺地形图(1:5千,1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万)中,大于等于50万的均采用高斯-克吕格投影(Gauss-Kruger),又叫横轴墨卡托投影(Transverse Mercator);小于50万的地形图采用正轴等角割园锥投影,又叫兰勃特投影(Lambert Conformal Conic);海上小于50万的地形图多用正轴等角园柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator),我国的GIS系统中应该采用与我国基本比例尺地形图系列一致的地图投影系统。
在MapX中坐标系定义由基准面、投影两部分参数组成,方法如下:CoordSys.Set(Type,[Datum],[Units],[OriginLongitude],[OriginLatitude], [StandardParallelOne],[StandardParallelTwo], [Azimuth], [ScaleFactor], [FalseEasting], [FalseNorthing], [Range], [Bounds], [AffineTransform]) 其中参数:Type表示投影类型,Type为1时地图坐标以经纬度表示,它是必选参数,它后面的参数都为可选参数;Datum为大地基准面对象,如果采用非地球坐标(NonEarth)无需定义该参数;Units为坐标单位,如Units为7表示以米为单位;OriginLongitude、OriginLatitude分别为原点经度和纬度;StandardParallelOne、StandardParallelTwo为第一、第二标准纬线;Azimuth 为方位角,斜轴投影需要定义该参数;ScaleFactor为比例系数; FalseEasting, FalseNorthing为东伪偏移、北伪偏移值;Range为地图可见纬度范围;Bounds 为地图坐标范围,是一矩形对象,非地球坐标(NonEarth)必须定义该参数;AffineTransform为坐标系变换对象。
相应高斯-克吕格投影、兰勃特投影、墨卡托投影需要定义的坐标系参数序列如下:高斯-克吕格:投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),中央经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),比例系数(ScaleFactor),东伪偏移(FalseEasting),北纬偏移(FalseNorthing);兰勃特: 投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),中央经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),标准纬度1(StandardParallelOne),标准纬度2(StandardParallelTwo),东伪偏移(FalseEasting),北纬偏移(FalseNorthing);墨卡托: 投影代号(Type),基准面(Datum),单位(Unit),原点经度(OriginLongitude),原点纬度(OriginLatitude),标准纬度(StandardParallelOne) 。
在城市GIS系统中均采用6度或3度分带的高斯-克吕格投影,因为一般城建坐标采用的是6度或3度分带的高斯-克吕格投影坐标。
高斯-克吕格投影以6度或3度分带,每一个分带构成一个独立的平面直角坐标网,投影带中央经线投影后的直线为X轴(纵轴,纬度方向),赤道投影后为Y轴(横轴,经度方向),为了防止经度方向的坐标出现负值,规定每带的中央经线西移500公里,即东伪偏移值为500公里,由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值,所以各带的坐标完全相同,因此规定在横轴坐标前加上带号,如(4231898,21655933)其中21即为带号,同样所定义的东伪偏移值也需要加上带号,如21带的东伪偏移值为21500000米。
假如你的工作区位于21带,即经度在120度至126度范围,该带的中央经度为123度,采用Pulkovo 1942基准面,那么定义6度分带的高斯-克吕格投影坐标系参数为:(8,1001,7,123,0,1,21500000,0)。
那么当精度要求较高,实测数据为WGS1984坐标数据时,欲转换到北京54基准面的高斯-克吕格投影坐标,如何定义坐标系参数呢?你可选择WGS 1984(Mapinfo中代号104)作为基准面,当只有一个已知控制点时(见第2部分),根据平移参数调整东伪偏移、北纬偏移值实现WGS84到北京54的转换,如:(8,104,7,123,0,1,21500200,-200),也可利用 AffineTransform坐标系变换对象,此时的转换系数(A、B、C、D、E、F)中A、B、D、E为0,只有X、Y方向的平移值C、F ;当有3个已知控制点时,可利用得到的转换系数(A、B、C、D、E、F)定义 AffineTransform坐标系变换对象,实现坐标系的转换,如:(8,104,7,123,0,1,21500000,0,map.AffineTransform),其中AffineTransform 定义为AffineTransform.set(7,A、B、C、D、E、F)(7表示单位米);当然有足够多已知控制点时,直接求定7参数自定义基准面就行了。
ENVI中自定义坐标系说明——以北京54和西安80为例1 地理投影的基本原理常用到的地图坐标系有2种,即地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是以经纬度为单位的地球坐标系统,地理坐标系中有2个重要部分,即地球椭球体(spheroid)和大地基准面(datum)。
由于地球表面的不规则性,它不能用数学公式来表达,也就无法实施运算,所以必须找一个形状和大小都很接近地球的椭球体来代替地球,这个椭球体被称为地球椭球体,我国常用的椭球体如下:大地基准面指目前参考椭球与WGS84参考椭球间的相对位置关系(3个平移,3个旋转,1个缩放),可以用其中3个、4个或者7个参数来描述它们之间的关系,每个椭球体都对应一个或多个大地基准面。