GPS坐标系转换方法
gps测量仪坐标系转换
GPS测量仪坐标系转换引言全球定位系统(GPS)已经成为现代导航和地理信息系统中不可或缺的工具。
GPS测量仪是一种用于测量地球上任意位置坐标的设备。
由于不同的应用场景可能采用不同的坐标系,因此进行坐标系转换是十分重要的。
本文将介绍GPS测量仪坐标系的基本概念,并详细解释如何进行坐标系转换。
GPS测量仪坐标系GPS测量仪使用的坐标系是地理坐标系(WGS84坐标系)。
地理坐标系是一个以地球椭球体为基准的三维坐标系,用于描述地球上任意点的位置。
在地理坐标系中,经度用角度表示地球表面上的东西方位置,纬度用角度表示地球表面上的南北方位置,高程用米表示。
然而,实际应用中,我们可能需要将GPS测量仪的坐标转换到其他坐标系,比如在地图上显示。
坐标系转换方法进行GPS测量仪坐标系转换,需要使用一些数学公式和算法。
以下是一种常用的坐标系转换方法:1.将GPS测量仪的地理坐标系坐标转换为空间直角坐标系坐标:–首先,将经度和纬度转换为弧度表示。
–使用大地测量学的球体模型,根据经度、纬度和高程计算空间直角坐标系坐标。
2.将空间直角坐标系坐标转换为其他坐标系:–如果需要将坐标转换到平面坐标系(如高斯-克吕格投影),可以使用相应的投影算法进行转换。
–如果需要将坐标转换到其他地理坐标系(如北京54坐标系),可以使用坐标转换参数进行转换。
3.进行坐标精度处理:–针对具体应用场景,根据精度要求对转换后的坐标进行处理,如四舍五入或截断小数位数。
实际应用举例下面我们以将GPS测量仪坐标转换为高斯-克吕格投影坐标系为例进行示范。
假设我们有一个GPS测量仪获取到的地理坐标为:经度为118.8077°,纬度为31.8885°,高程为20.5米。
现在我们需要将其转换为高斯-克吕格投影坐标,可以按照以下步骤进行坐标系转换:1.将经度和纬度转换为弧度。
在计算中,需要将角度转换为弧度表示。
换算公式为:弧度 = 角度* (π/180)。
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常识:坐标系转换问题--WGS84坐标
GPS常识:坐标系转换问题--WGS84坐标对于坐标系的转换,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。
这里不多啰嗦。
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。
GPS坐标和国家大地坐标之间的转换
GPS坐标和国家大地坐标之间的转换一、前言WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。
WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统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的所使用的坐标系统。
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点。
采用椭球参数为:a=6 378 137m,f= 1/298.257 223 563。
北京54 坐标系、西安80 坐标系—属于参心坐标系, 北京54 坐标系采用克拉索夫斯基椭球参数,长轴a= 6 3 78 2 4 5 米, 扁率f=l : 2 98.3 ;西安80 大地系坐标系椭球参数采用国际大=地测量和地球物理联合19 7 5 后推荐的地球椭球参数, 长轴a= 6 3 7 8 140 米, 扁率f1 : 298.257,大地原点在我西安市径阳县永乐镇。
西安80 坐标系的建立是在54 年北京坐标系的基础上完成的。
在实际的工作中,对于GPS的测量数据。
我们需要将其转换成所需要的54或80坐标系,才能够使用。
或是将其转换成相应的地方坐标系。
在转换的过程中需要进行一系列的变换。
本文将对其过程做详细的说明。
二、转换过程(1)数据测量:在实际操作中,首先进行的是数据的观测。
根据实际工作需要,采用相应的观测方法进行观测,得到合格的测量成果。
本文主要是针对GPS控制网的转换来说明的。
(2)平差:在GPS控制网的测量工程中,在进行完基线测量(地面坐标和高程)后,需要对测量结果进行平差,得到相应的平差结果。
下面对相应的条件平差①做具体说明:AV-W=0 [1]L#=L+V [2]基础方程和它的解:设有r个平差线性条件方程:[3]式中a i,b i…r i(i=1,2,…n)为条件方程系数,a0,b0…r0为条件方程常数项。
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坐标和国家大地坐标之间的转换
GPS坐标和国家大地坐标之间的转换一、前言WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。
WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统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的所使用的坐标系统。
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点。
采用椭球参数为:a=6 378 137m,f= 1/298.257 223 563。
北京54 坐标系、西安80 坐标系—属于参心坐标系, 北京54 坐标系采用克拉索夫斯基椭球参数,长轴a= 6 3 78 2 4 5 米, 扁率f=l : 2 98.3 ;西安80 大地系坐标系椭球参数采用国际大=地测量和地球物理联合19 7 5 后推荐的地球椭球参数, 长轴a= 6 3 7 8 140 米, 扁率f1 : 298.257,大地原点在我西安市径阳县永乐镇。
西安80 坐标系的建立是在54 年北京坐标系的基础上完成的。
在实际的工作中,对于GPS的测量数据。
我们需要将其转换成所需要的54或80坐标系,才能够使用。
或是将其转换成相应的地方坐标系。
在转换的过程中需要进行一系列的变换。
本文将对其过程做详细的说明。
二、转换过程(1)数据测量:在实际操作中,首先进行的是数据的观测。
根据实际工作需要,采用相应的观测方法进行观测,得到合格的测量成果。
本文主要是针对GPS控制网的转换来说明的。
(2)平差:在GPS控制网的测量工程中,在进行完基线测量(地面坐标和高程)后,需要对测量结果进行平差,得到相应的平差结果。
下面对相应的条件平差①做具体说明:AV-W=0 [1]L#=L+V [2]基础方程和它的解:设有r个平差线性条件方程:[3]式中a i,b i…r i(i=1,2,…n)为条件方程系数,a0,b0…r0为条件方程常数项。
GPS经纬坐标到直角坐标系的转换
GPS经纬坐标到直角坐标系的转换作为尖端技术GPS,能方便快捷性地测定出点位坐标,无论是操作上还是精度上,比全站仪等其他常规测量设备有明显的优越性。
随着我国各地GPS差分台站的不断建立以及美国SA政策的取消,使得单机定位的精度大大提高,有的已经达到了亚米级精度,能够满足国土资源调查、土地利用更新、遥感监测、海域使用权清查等工作的应用。
在一般情况下,我们使用的是1954年北京坐标系或1980年西安坐标系(以下分别简称54系和80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,用它来进行GPS坐标转换、面积计算会非常轻松自如。
要进行坐标系转换,离不开高斯投影换算,下面分别介绍用EXCEL进行换算的方法和GPS坐标转换方法。
一、用EXCEL进行高斯投影换算从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY(高斯投影正算),或从XY换算成BL(高斯投影反算),一般需要专用计算机软件完成,在目前流行的换算软件中,存在一个共同的不足之处,就是灵活性较差,大都需要一个点一个点地进行,不能成批量地完成,给实际工作带来许多不便。
笔者发现,用EXCEL可以很直观、方便地完成坐标换算工作,不需要编制任何软件,只需要在EXCEL的相应单元格中输入相应的公式即可。
下面以54系为例,介绍具体的计算方法。
完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算,在EXCEL中大约需要占用21列,当然读者可以通过简化计算公式或考虑直观性,适当增加或减少所占列数。
在EXCEL中,输入公式的起始单元格不同,则反映出来的公式不同,以公式从第2行第1列(A2格)为起始单元格为例,各单元格的公式如下:单元格单元格内容说明A2输入中央子午线,以度.分秒形式输入,如115度30分则输入115.30起算数据L0B2=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600把L0化成度C2以度小数形式输入纬度值,如38°14′20″则输入38.1420起算数据BD2以度小数形式输入经度值起算数据LE2=INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600 把B化成度F2=INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600 把L化成度G2=F2-B2L-L0H2=G2/57.2957795130823化作弧度I2=TAN(RADIANS(E2))Tan(B)J2=COS(RADIANS(E2))COS(B)K2=0.006738525415*J2*J2L2=I2*I2M2=1+K2N2=6399698.9018/SQRT(M2)O2=H2*H2*J2*J2P2=I2*J2Q2=P2*P2R2=(32005.78006+Q2*(133.92133+Q2*0.7031))S2=6367558.49686*E2/57.29577951308-P2*J2*R2+((((L2-58)*L2+61)*O2/30+(4*K2+5)*M2-L2)*O2/12+1)*N2*I2*O2/2计算结果XT2=((((L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2)计算结果Y表中公式的来源及EXCEL软件的操作方法,请参阅有关资料,这里不再赘述。
GPS测量中的坐标转换与配准方法
GPS测量中的坐标转换与配准方法GPS(全球定位系统)是一种基于卫星的导航系统,用于确定地球上任意位置的准确坐标。
在现代测绘和地理信息系统(GIS)应用中,GPS成为了非常重要的工具。
然而,在实际的测量过程中,不同测量设备、不同测量方法以及数据处理的差异会导致测量结果存在一定的误差。
为了消除这些误差,需要进行坐标转换和配准。
本文将探讨在GPS测量中常用的坐标转换和配准方法。
1. 坐标转换方法坐标转换是将一个坐标系中的坐标点转换到另一个坐标系中的过程。
在GPS测量中,常用的坐标转换方法有以下几种:1.1 七参数法七参数法是一种常用的坐标转换方法,通过确定平移、旋转和尺度参数来实现不同坐标系之间的转换。
该方法适用于相对小范围内的坐标转换。
1.2 高斯投影法高斯投影法是一种将地球表面上的经纬度坐标转换为平面坐标的方法。
利用高斯投影公式,可以将经纬度坐标转换为相应的平面坐标。
该方法适用于大范围的坐标转换。
1.3 直角坐标转经纬度坐标直角坐标转经纬度坐标是一种将直角坐标系下的坐标点转换为经纬度坐标系下的坐标点的方法。
该方法适用于定位导航系统(如GPS)输出的直角坐标点与地理信息系统中的经纬度坐标点的转换。
2. 配准方法配准是将不同数据源或不同时间的数据进行对齐的过程,用于实现数据的一致性和整合性。
在GPS测量中,常用的配准方法有以下几种:2.1 点对点配准点对点配准是一种基于特征点匹配的配准方法,通过寻找两幅图像中的相同特征点,计算其坐标差异,从而实现两幅图像的对齐。
该方法适用于测量设备拍摄的图像与地理信息系统中的地图图像进行配准。
2.2 线性配准线性配准是一种基于直线拟合的配准方法,通过拟合两幅图像中的直线,计算其参数差异,从而实现两幅图像的对齐。
该方法适用于图像中包含直线特征的配准。
2.3 非线性配准非线性配准是一种基于非线性变换模型的配准方法,通过寻找两幅图像中的相似区域,计算其变换参数,从而实现两幅图像的对齐。
GPS测量数据处理中的基线解算与坐标转换方法
GPS测量数据处理中的基线解算与坐标转换方法GPS(全球定位系统)是一种使用卫星技术进行地理测量和定位的先进工具。
在实际的测绘和测量工作中,GPS测量数据处理是一个重要的环节。
其中,基线解算与坐标转换方法是其中的核心内容之一。
基线解算是指根据通过GPS观测得到的卫星观测数据,计算出两个或多个测站之间的距离和方向的过程。
对于两个测站之间的基线,首先需要解算出基线长度,即测站之间的直线距离。
然后,根据相同的基线长度,可以得到基线的坐标方向。
基线解算方法主要有静态基线解算、动态基线解算和RTK(实时动态差分)基线解算。
静态基线解算是利用长时间内(通常为几个小时到一天)的GPS观测数据,通过一些统计学方法计算出基线的精度。
这种方法适用于不需要实时性的测量任务,例如大范围的地形测量和控制网的建立。
静态基线解算的优点是计算结果精度高,但缺点是耗时较长。
动态基线解算是利用运动中的GPS接收机,通过较短时间内的观测数据,计算出基线的精度。
这种方法适用于需要实时性的测量任务,例如航空和航海等应用。
动态基线解算的优点是计算速度快,但相对于静态基线解算,精度稍低。
RTK(实时动态差分)基线解算是一种利用两个或多个接收机之间的无线电链路,进行实时差分校正的方法。
这种方法适用于需要高精度和实时性的测量任务,例如建筑物和道路测量。
RTK基线解算的优点是计算精度高且实时性强,但缺点是对设备的要求较高。
坐标转换是指将GPS观测得到的坐标转换为地理坐标系统或工程坐标系统中的相应坐标的过程。
常用的坐标转换方法有七参数法、四参数法和三参数法等。
七参数法是指通过观测得到的七个参数,包括三个旋转参数、三个平移参数和一个尺度参数,来实现坐标转换的方法。
这种方法适用于大范围的坐标转换,例如全球定位系统和国家坐标系之间的转换。
七参数法的优点是转换精度高,但缺点是计算复杂。
四参数法是指通过观测得到的四个参数,包括两个平移参数和两个尺度参数,来实现坐标转换的方法。
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”。
gps坐标怎么转换
GPS坐标的转换方法1. 介绍GPS(Global Positioning System)全球定位系统是一种由美国提供的导航系统,通过一系列卫星和地面设施确定地球上的位置。
GPS坐标是一种用于标识地理位置的方式,由纬度(Latitude)和经度(Longitude)组成。
在实际应用中,我们可能需要将GPS坐标转换为其他常见的坐标系,如百度坐标系、火星坐标系等。
本文将介绍几种常见的GPS坐标转换方法。
2. WGS84坐标系WGS84坐标系是最广泛使用的GPS坐标系统,它是由全球卫星定位系统所采用的基准系统。
WGS84坐标系下的纬度范围是-90到90,经度范围是-180到180。
3. 百度坐标系百度坐标系是由百度地图采用的一种地理坐标系统。
与WGS84坐标系相比,百度坐标系使用的是BD-09偏移算法,将GPS坐标进行了适量的平移和旋转。
在百度坐标系下,纬度和经度的范围与WGS84坐标系相同。
4. 火星坐标系火星坐标系,也称为国测局坐标系(GCJ-02),是中国国家测绘局在保护国家安全的目的下对GPS数据进行了加密偏移处理的结果。
火星坐标系下的纬度和经度范围与WGS84坐标系相同。
5. GPS坐标转百度坐标将GPS坐标转换为百度坐标可以通过使用百度地图提供的开放API接口实现。
这些API接口可以将GPS坐标作为输入,返回对应的百度坐标。
具体实现方法可以参考百度地图开发者文档中的相关说明。
6. GPS坐标转火星坐标将GPS坐标转换为火星坐标可以使用国测局坐标加密算法实现。
这个算法可以对WGS84坐标进行加密处理,得到火星坐标系下的坐标。
目前有许多开源库可以用于实现此功能,如百度地图的coordtransform库。
7. 火星坐标转GPS坐标将火星坐标转换为GPS坐标可以使用逆加密算法进行。
逆加密算法可以将火星坐标系下的坐标还原为WGS84坐标系下的坐标。
同样,许多开源库可以用于实现此功能。
8. 总结GPS坐标的转换是地理信息处理中的常见问题。
GPS各种地图坐标系转换(转载)
GPS各种地图坐标系转换(转载)地图供应商⽐较多,产⽣了许多地图坐标。
地图坐标正确转换是个问题。
在之前开发地图应⽤的时候发现从WGS84坐标系(GPS)转换成某个地图坐标系都⽐较困难。
然后只能使⽤地图供应商提供的webservice接⼝转换。
百度也提供了免费的webservice接⼝(限制并发量)。
对于少数点的转换性能还可以,但是对于⾮常多点的转换压⼒⽐较⼤(使⽤多线程并⾏计算).个⼈感觉⽐较繁琐,⽽且很难保证转换的稳定性。
这下使⽤地图转换就⽐较准确了。
java版本:/*** 坐标转换程序** WGS84坐标系:即地球坐标系,国际上通⽤的坐标系。
EarthGCJ02坐标系:即⽕星坐标系,WGS84坐标系经加密后的坐标系。
MarsBD09坐标系:即百度坐标系,GCJ02坐标系经加密后的坐标系。
Bd09搜狗坐标系、图吧坐标系等,估计也是在GCJ02基础上加密⽽成的。
** 百度地图API 百度坐标腾讯搜搜地图API ⽕星坐标搜狐搜狗地图API 搜狗坐标*阿⾥云地图API ⽕星坐标图吧MapBar地图API 图吧坐标⾼德MapABC地图API ⽕星坐标灵图51ditu地图API ⽕星坐标** @author fankun**/public class CoordinateConvert {private static double PI = Math.PI;private static double AXIS = 6378245.0; //private static double OFFSET = 0.00669342162296594323; //(a^2 - b^2) / a^2private static double X_PI = PI * 3000.0 / 180.0;//GCJ-02=>BD09 ⽕星坐标系=>百度坐标系public static double[] gcj2BD09(double glat, double glon){double x = glon;double y = glat;double[] latlon = new double[2];double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);latlon[0] = z * Math.sin(theta) + 0.006;latlon[1] = z * Math.cos(theta) + 0.0065;return latlon;}//BD09=>GCJ-02 百度坐标系=>⽕星坐标系public static double[] bd092GCJ(double glat, double glon){double x = glon - 0.0065;double y = glat - 0.006;double[] latlon = new double[2];double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);latlon[0] = z * Math.sin(theta);latlon[1] = z * Math.cos(theta);return latlon;}//BD09=>WGS84 百度坐标系=>地球坐标系public static double[] bd092WGS(double glat, double glon){double[] latlon = bd092GCJ(glat,glon);return gcj2WGS(latlon[0],latlon[1]);}// WGS84=》BD09 地球坐标系=>百度坐标系public static double[] wgs2BD09(double wgLat, double wgLon) {double[] latlon = wgs2GCJ(wgLat,wgLon);return gcj2BD09(latlon[0],latlon[1]);}// WGS84=》GCJ02 地球坐标系=>⽕星坐标系public static double[] wgs2GCJ(double wgLat, double wgLon) {double[] latlon = new double[2];if (outOfChina(wgLat, wgLon)){latlon[0] = wgLat;latlon[1] = wgLon;return latlon;}double[] deltaD = delta(wgLat,wgLon);latlon[0] = wgLat + deltaD[0];latlon[1] = wgLon + deltaD[1];return latlon;}//GCJ02=>WGS84 ⽕星坐标系=>地球坐标系(粗略)public static double[] gcj2WGS(double glat,double glon){double[] latlon = new double[2];if (outOfChina(glat, glon)){latlon[0] = glat;latlon[1] = glon;return latlon;}double[] deltaD = delta(glat,glon);latlon[0] = glat - deltaD[0];latlon[1] = glon - deltaD[1];return latlon;}//GCJ02=>WGS84 ⽕星坐标系=>地球坐标系(精确)public static double[] gcj2WGSExactly(double gcjLat,double gcjLon){double initDelta = 0.01;double threshold = 0.000000001;double dLat = initDelta, dLon = initDelta;double mLat = gcjLat - dLat, mLon = gcjLon - dLon;double pLat = gcjLat + dLat, pLon = gcjLon + dLon;double wgsLat, wgsLon, i = 0;while (true) {wgsLat = (mLat + pLat) / 2;wgsLon = (mLon + pLon) / 2;double[] tmp = wgs2GCJ(wgsLat, wgsLon);dLat = tmp[0] - gcjLat;dLon = tmp[1] - gcjLon;if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLon) < threshold))break;if (dLat > 0) pLat = wgsLat; else mLat = wgsLat;if (dLon > 0) pLon = wgsLon; else mLon = wgsLon;if (++i > 10000) break;}double[] latlon = new double[2];latlon[0] = wgsLat;latlon[1] = wgsLon;return latlon;}//两点距离public static double distance(double latA, double logA, double latB,double logB){int earthR = 6371000;double x = Math.cos(latA*Math.PI/180) * Math.cos(latB*Math.PI/180) * Math.cos((logA-logB)*Math.PI/180);double y = Math.sin(latA*Math.PI/180) * Math.sin(latB*Math.PI/180);double s = x + y;if (s > 1)s = 1;if (s < -1)s = -1;double alpha = Math.acos(s);double distance = alpha * earthR;return distance;}public static double[] delta(double wgLat, double wgLon){double[] latlng = new double[2];double dLat = transformLat(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);double dLon = transformLon(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);double radLat = wgLat / 180.0 * PI;double magic = Math.sin(radLat);magic = 1 - OFFSET * magic * magic;double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);dLat = (dLat * 180.0) / ((AXIS * (1 - OFFSET)) / (magic * sqrtMagic) * PI);dLon = (dLon * 180.0) / (AXIS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);latlng[0] =dLat;latlng[1] =dLon;return latlng;}public static boolean outOfChina(double lat, double lon){if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)return true;if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)return true;return false;}public static double transformLat(double x, double y){double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x)); ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;ret += (20.0 * Math.sin(y * PI) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(y * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;return ret;}public static double transformLon(double x, double y){double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(x));ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;ret += (20.0 * Math.sin(x * PI) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;return ret;}}。
GPS测量中坐标系之间的转换
GPS测量中的坐标系转换第一章绪论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。
另外由于每一个国家的大地坐标系的建立和发展具有一定的历史特性,仅常用的大地坐标系就有150余个。
在同一个国家,在不同的历史时期由于习惯的改变或经济的发展变化也会采用不同的坐标系统。
例如:在我国建国之后,为了尽快搞好基础建设,我国采用了应用克氏椭球与我国实际相结合的北京54坐标系;随着经济的发展北京54坐标系的缺陷也随之被表露的越来越明显,特别是对我国经济较发达的东南沿海地区的影响表现得更为明显,进而我国开始研究并使用国家80坐标系。
在实际生活中,在一些地区由于国家建设的急需,来不及布设国家统一的大地控制网,而建立局部的独立坐标系。
而后,再将其转换到国家统一的大地控制网中,这些坐标系的变换都离不开坐标值的转化.在国际上,随着1964年美国海军武器实验室对第一代卫星导航系统─NNSS的研制成功,为测绘资料的全球一体化提供了可能。
到1972年,经过美国国防部的批准,开始了第二代卫星导航系统的开发研究工作,即为现在所说的GPS。
此套卫星导航系统满足了全球范围、全天候、连续实时以及三维导航和定位的要求.正是由于GPS卫星的这些特性,这种技术就很快被广大测绘工作者接受。
是由于坐标系统的不同,对GPS技术的推广使用造成了一定的障碍。
这样坐标转换的问题再一次被提到了重要的位置。
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.而我国采用的坐标系并不是WGS-84坐标系而是BJ-54坐标系,这个坐标系是与前苏联的1942年普耳科沃坐标系有关的,其主要参数为: 长半轴 a=6378245; 扁率 f=1:298.3.这就使得同一点在不同的坐标系下有不同的坐标值,这样使测绘资料的使用范围受到很大的限制,并且对GPS系统在我国的广泛使用造成了一定的约束性,对我国的测绘事业的发展不利。
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。
GPS手持机坐标数据转换及在mapgis下自动成图的方法
GPS手持机坐标数据转换及在mapgis下自动成图的方法一、GPS手持机坐标数据转换目前,我国地矿系统及测绘系统通常采用BJ1954坐标系,而Garmin手持机中未提供该坐标系,如何进行转换呢?可以通过用户自定义的方式来实现。
方法如下:1、进入"主菜单页面"的"设置"子页面中,按动方向键选择“单位”按输入键进入坐标设置的页面,将"位置格式"的选项改为" UserUTM Grid "(自定义坐标格式)。
2、在出现的参数输入页面中输入相关的参数,包括中央经线,投影比例(该数值为1),东西偏差(该数值为500000),南北偏差(该数值为0)。
3、按下屏幕上的"存储"按钮后,再将"地图基准"(有的机器称之为"坐标系统")的选项改为"User"(自定义坐标系统)。
4、在出现的参数输入页面中输入相关参数,包括DX,DY,DZ,DA和DF。
其中DA的数值为-108,DF的数值为0.0000005。
按下屏幕上的"存储"按钮后,机器显示的位置将用北京54坐标来表示了。
如果是80坐标,则DA=-3,DF=0。
5、DX,DY,DZ三个参数因地区而异,具体如何求解可以让他们首先与本地测绘部门去咨询,如果不给的话,可以通过如下方法来求解:首先知道一个点的已知BJ54坐标,然后用手持机测此点的坐标(WGS84坐标),通过坐标转换程序,即可求出DX,DY,DZ。
需要注意的是,此程序中的y为6位数,也就是要将Bj54坐标中的前两位(带数)去掉。
如果不知道BJ 54坐标的高程,可以输入与WGS84坐标相同的即可(使用的坐标转换程序EasyPar可以去北京合众思壮科技有限责任公司网站下载)。
通过上述设置后,即将本机坐标系转换为BJ54坐标系。
mapgis下自动成图的方法1、在计算机上安装Garmin手持机系列的mapsource软件。
GPS测量常用坐标系统及相互转换
GPS测量常用坐标系统及坐标转换摘要:本文GPS测量常用坐标系统,以及GPS静态、动态测量中坐标变换的参数和方法。
关键词:GPS;坐标系统;坐标转换GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统。
它具有全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,现已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。
相对于常规测量来说,GPS 测量具有测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、可提供三维坐标等特点。
大大地提高了测量效率和精度。
但是由于坐标系统的不同,面临着大量的坐标转换问题。
对GPS技术的推广使用造成了一定的障碍。
本文就GPS测量常用坐标系统及坐标转换的原理和方法,根据作者的理解介绍如下。
一、GPS测量常用坐标系统及投影一个完整的坐标系统是由坐标系和基准两方面要素所构成的。
坐标系指的是描述空间位置的表达形式,而基准指的是为描述空间位置而定义的一系列点、线、面。
在大地测量中的基准一般是指为确定点在空间中的位置,而采用的地球椭球或参考椭球的几何参数和物理参数,及其在空间的定位、定向方式,以及在描述空间位置时所采用的单位长度的定义。
大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近,每个国家或地区均有各自的大地基准面,因此相对同一地理位置,不同的大地基准面,它们的经纬度坐标是有差异的。
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。
1、坐标系统的分类1.1、空间直角坐标系空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心,Z轴指向参考椭球的北极,X轴指向起始子午面与赤道的交点,Y轴位于赤道面上,且按右手系与X轴呈90 夹角。
某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。
1.2、空间大地坐标系空间大地坐标系是采用大地经度(L)、大地纬度(B)和大地高(H)来描述空间位置的。
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手持GPS坐标系转换方法
点击次数:695 发布时间:2009-7-2 22:10:36
GPS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。
三.参数检验
DX、DY、DZ、DA、DF五个转换参数求出后,必须按提示分别输入手持GPS中,同时输入测区中央子午线经度。
E代表东经,投影比例参数为1,东西偏差为500000,南北偏差为0,并设单位为米。
输入这些参数后,应拿到实地检测,检验这五个参数是否正确。
方法是,在野外选定视野开阔、GPS接收信号强的特征点(如线状地物交叉点、独立地物等),最好是埋石控制点进行测量,然后找出这些点的理论坐标与之比较。
如比较结果超过仪器标称精度,则应重新测算转换参数或查找出现的问题。
手持GPS坐标转换方法:
1.按翻页键,翻至菜单画面,选择▼键,移至设置处,按输入键进入设置画面;
2.选择▼键将光标移至单位处,按输入键进入单位画面;
3.选择位置格式,按输入健进入,里面为位置格式选择栏,有hddd.ddddd°(度),hddd°mm.mm(度分),hddd°mm′ss.s(度分秒)以及User Grid(用户自定义格式(如公里网格式)〕等格式可选。
如何自定义公里网格式?----操作程序为:
A:当光标移在"User Grid (用户自定义格式)"处时,按输入键进入USER UTM GRID (用户自定义格式)画页。
B.第一栏"LONGITUDE ORIGIN"为当地所在的三度带或六度带的中央子午线经度。
按▼键进入该项,再按输入键配合▲▼键对经度进行编辑。
其中"E"代表东经"w"为西经。
成都选择为"E105",确定后在确定处按输入键确定;
C.第二栏 "SCALE"为比例系数,按输入键配合▲▼键,输入数字为"1.0000000";确定后在确定处按输入键确定;
D.第三栏"FALSEE"为偏东修正参数,按输入键配合▲▼键输入数字为"00500000.0"即500000.00 确定后在确定处按输入键确定;
E.第四栏"FALSEN"为偏北修正参数,按输入键配合▲▼键输入数字为"00000000.0"即"0.0" 确定后在确定处按输入键确定;
按▼键,再在存储处按输入键即完成公里网格式设置。
4.选择好位置格式后,按▼键到地图基准,按输入键进入,里面为坐标系选择栏,有WGS84、WGS72及User(用户自定义坐标系(如可自定义为BJ54坐标系等))可选。
用▲▼键选择,按输入键确定。
如何自定义其他坐标系?---坐标转换操作程序为:
A.当光标在地图基准栏目的User处时,按输入键进入(WGS84-LOCAL)画面;
B.按输入键配合▲▼键分别输入第一栏DX,第二栏DY,第三栏DZ,第四栏DA,第五栏DF的修正值,在存储处按输入键确定。
完成以上操作及完成了位置格式和坐标系的选择!
WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数
以下为四川盆地坐标系转换参数
Dx=-4
Dy=-104
Dz=-45
Da=-108
Df=+0.0000005
中央子午经度:105
注:以上参数仅供参考!!。