手持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)。
手持GPS全参数设置及全国各地坐标转换全参数.docx
实用标准文档如何设置手持 GPS 相关参数及全国各地坐标转换参数一、如何设置手持GPS 相关参数（一）手持 GPS的主要功能手持 GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS智能手机为终端的GIS系统，是继桌面 Gis、WebGis 之后又一新的技术热点。
目前功能最强的手持GPS，其集成 GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、 USB/RS232 端口于一身，能全面满足您的使用需求。
主要功能：移动 GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。
（二）手持 GPS的技术参数因为 GPS卫星星历是以 WGS84 大地坐标系为根据建立的，手持 GPS单点定位的坐标属于 WGS84 大地坐标系。
WGS84 坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m ；扁率 F=1 ／298.257223563 。
常用的北京 54 、西安 80 及国家 2000 公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。
北京 54 坐标系，采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：地球长半轴a=6378245m；扁率F=1／298.2。
西安80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378140m；扁率F=1／298.257。
国家2000坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴 a=6378137m；扁率F=1／298. 257222101。
（三）手持 GPS的参数设置要想测量点位的北京 54 、西安 80 及国家 2000 公里网高精度坐标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持 GPS的各项参数。
首先，在手持式 GPS接收机应用的区域内 (该区域不宜过大 )，从当地测绘部门收集 1至两个已知点的北京 54 、西安 80 或国家 2000 坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取WGS84 坐标系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出DX 、DY、 DZ 的值。
手持GPS参数设置及全国各地坐标转换参数
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配0料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高高与中中带资资负料料荷试试下卷卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并中3试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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。
浅析手持GPS坐标转换的方法
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四、 京 ５ 北 ４坐 标 系 与 西 安 ８ ０坐 标 系 的 差 别
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手持gps如何转换坐标参数
手持gps如何转换坐标参数目前，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料大部分都属于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。
两坐标系之间的转换有七参数法、五参数法、和三参数法。
七参数法一般用于转换精度要求较高的计算，而手持GPS接收机内部设置的是五参数法，因此只要用户计算出五个参数（DX、DY、DZ、DA、DF）并按提示输入即可在仪器上进行坐标转换。
很多常用的坐标转换参数都已内置在设备中，但对中国用户来说并无用处。
用户需要自己的坐标系统。
由于涉及到较为专业的坐标转换参数问题，很多用户会面临两个问题：1.如何得到参数。
2.如何输入参数，因为不同厂家的设备输入方式有所不同。
1.对第一个问题，需由用户解决。
如果用户有已知的地方坐标一定会有转换参数，可通过上级或有关部门获得。
实在没有也可寻求代理的帮助。
而有了参数需要正确地输入到设备，否则会出现实测结果与已知坐标相去甚远的现象，这是第二个问题。
现在我们看看如何输入一个已知的西安80坐标与WGS84坐标转换参数。
用户提供的参数：西安80长半轴A=6378140，扁率F=298.257。
Dx=-98,Dy=-64,Dz=-5。
在手持GPS中，需要设置的参数包括坐标投影参数和参考椭球，对参考椭球需要输入A值偏移（DA），即地方所用椭球长半轴与WGS84椭球长半轴的差值，F值偏移（DF），即地方所用椭球的扁率与WGS84椭球扁率的差值。
对于WGS84椭球我们知道参数为：长半轴A=6378137，扁率F=298.257223563所以：DA=6378137-6378140=-3，DF=1/298.25722356-1/298.257=0所以西安80的参数为：DA=-3，DF=0，Dx=-98,Dy=-64,Dz=-5 。
利用VB实现手持GPS成果坐标系转换的方法
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线性数学模型 ：
Ｘ ＝Ａｘ０ ＋ ＸｍＸｃ ｓ ｏ ＡБайду номын сангаас－Ｙ４ ８￣ｍ￣ ｓ ｎ ￣ ｉ ｔ Ｚａ
、
要求 出两 个坐 标 系之 间 的转 换参 数 ，需 要进 行
大量而繁琐 的计算工作，如果利用手工的计算方法， 既 费时 又 费力 ， 而且 计 算 精度 也 相对 较 低 。要实 现
其余 各 点进 行 转 换 。研 究 不 同坐 标 系 统 的坐 标转 换
采 用 间接 平 差 的原理 。
Ｎ ａ Ａｒ Ａ ａ ＝ Ｐ Ｆ ： ＡＴｐ ｃ ｗ Ｖ Ｎ～ａ Ｆ ＝ ａ ｃ
注 ：Ａ为系 数矩 阵 、Ａ 为 Ａ的转 置 矩 阵 ，Ｐ为 Ｔ 问题 ，主 要 是研 究 不 同 的空 间直 角 坐 标 系 的坐 标 转 权 矩 阵 （ 例 中 为 单 位 权 ） 本 ，Ｗ为 闭 合 差 矩 阵 ，Ｖ 换 问题 ，合理 确 定 两种 坐 标 系 的转 换 参数 是 非 常关 为改 正数 矩 阵 。 键 。一 般 的 是根 据 已知 的一 部分 同名 点 （ 称 公共 也 ３ 主要部分原代码 点 ）在 两 个坐 标 系 中的坐 标 ，选 择 一 定 的计 算 方法 ３ １ 系数 矩阵 Ａ和 闭合 差矩 阵 Ｗ的组 成 ． 进行 解算 。 目前常 用 的 有 三点 法 、 多 点法 和严 密 平 差 法 等 多种 方 法 。在 实 际 工作 中根 据不 同的 精度 要 求 可选 假 设有 Ｎ个 同名 点， ： 则
Ａ（事 ｏ ， ） Ｏ （幸 ｏ ２ － ２ Ｒ ｗ １＝ ：Ａ ２ Ｒ ）－ ｉ
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维普资讯
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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”。
手持式GPS坐标转换参数解算方法整理
北京54坐标参数
参数中的常数： DA=-108,DF=0.0000005 其他参数计算方法同西安80坐标参数的计算。
总结
使用已知的国家级控制点,通过坐标转换求出了 地心空间直角坐标系与参心空间直角坐标系之间的 3个转换参数,有效地提高了手持式GPS的单点定位 精度,对于使用手持式GPS进行相关研究和生产具有 重要的现实意义.
h 520·0 514·0 516·0 518·0 547·0 545·0 543·0 546·0 495·0 493·0 496·0 492·0 250·0 245·0 247·0 248·0
计算步骤
2、计算过程 2.1高斯投影的反算 根据地面一点在高斯平面上的坐标(x, y) 计算该点在椭球面上的大地坐标(B、L), 称为高斯投影反算。大地坐标的求解采用 直接法。
控制点西安80坐标
X 4745057.26 4742024.68 4744277.82 4741682.76
Y 537568.07 530533.81 530960.10 534252.73
1、国家级测量控制点 2、工作区内已有的测量控制点 3、选取的控制点尽量在工作区内均匀分布
h 517.0 545.8 494.5 247.8
a 西安80 6378140 北京54 6378245 WGS-84 6378137
b
f
e2
6356755.288 1/298.257
0.006694385
6356863.019 1/298.3
0.006693422
6356752.314 1/298.257223563 0.00669438
X
Y
Z
-2977209.661 3616657.021 4314836.65
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。
手持GPS坐标系转换
手持GPS坐标系转换(2010-12-31 01:04:33)转载▼标签：分类：关于地理信息系统杂谈手持GPS坐标系转换山寨蚂蚁手持GPS基本都采用WGS1984坐标系统，而在工程实际中我们常用的是投影坐标系，如北京54坐标或西安80，以及最新的国家大地坐标系CGCS2000等等。
不同坐标系之间主要存在平移和旋转的关系。
在进行坐标系之间的转换时，首先需要求出它们之间的转换参数。
两种坐标系之间的转换常用有七参数法、五参数法和三参数法。
手持GPS一般采用五参数法，即需要用户输入五个参数（DX、DY、DZ、DA、DF）（分别为X偏差值、Y偏差值、Z偏差值、长半轴偏差值和扁率偏差值），这五个参数可以通过反算来获取。
在一个地域比较开阔、卫星信号强、无电磁波干扰的位置找一个控制点，该控制点的高斯平面坐标（x,y）已知。
如果是进行北京54与WGS1984间的转换，则需要知道该点在54坐标系下的平面坐标（x,y）；如果是进行西安80与WGS1984间的转换，则需要知道该点在80坐标系下的平面坐标（x,y）。
此外，还需要确定该点的高程h及高程异常值ξ（如果不知道可以取0）。
利用手持GPS在该点测得该点的经度L、纬度B和高程H，在手持GPS中如果默认采用WGS1984坐标系则此处测得的经纬度及高程都是指WGS1984坐标系下的值（手持GPS一般都内置了该坐标系）。
对于空间中同一点，大地坐标系与空间直角坐标系存在下列关系：三种坐标系的椭球参数如下：坐标系长半轴A(m)第一偏心率平方E2扁率FWGS198463781370.006694379990131/298.257223563北京5463782450.0066934271/298.3西安8063781400.0066943851/298.257根据WGS1984坐标系下测得的经纬度及高程（L，B，H）及采用的椭球参数，利用前面的公式即可求得x1、y1、z1、A1、F1。
手持GPS坐标系统转换参数求解方法
手持GPS 坐标系统转换参数求解方法手持GPS 主要利用的卫星星历是以WGS-84坐标系为根据建立的，使用的坐标系统是WGS-84坐标系统，而我们日常使用的地图资料大部分都属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系。
由于不同的坐标系统地球椭球参数都不一样，它们之间存在着平移和旋转的关系，因此，我们在工作中必须将WGS-84坐标系转换成1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，求解出坐标系之间的转换参数。
手持GPS 一般内部设置五个转换参数，只要计算出五个参数（DX ，DY ，DZ ，DA ，DF ），并在仪器中输入这五个参数即可完成了坐标转换工作。
1 参数求解方法1.1 收集测区高等级控制点资料并测定其WGS-84坐标在测区内寻找三个以上的高等级控制点，精度越高越好，要求视野开阔，卫星信号强，周围无电磁波干扰，无多路径效应或者较弱。
在当场测定其在WGS-84坐标系统下大地坐标（B ，L ）和大地高H ，并收集控制点的坐标信息，包括1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的平面直角坐标（x ，y ），大地坐标（B ，L ），高程h ，和高程异常值ξ。
1.2 计算三维直角坐标对于对于同一空间点,大地坐标系与空间直角坐标系有下列转换关系：()[]⎪⎩⎪⎨⎧B H +E +N =+=+=sin 1cosBcosL H) (N Y cosBcosLH) (N X 2Z (1) 式（1）中：N = A/ (1 – E 2sinB 2) 1/ 2 ,1954年北京坐标系与1980年国家大地坐标系的大地高H= h +ξ，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，为大地坐标系对应第一偏心率，F 为大地坐标系对应之扁率，N 为该点的圆曲率半径。
根据实地测量得到的WGS-84坐标系下的（B ，L ，H ）和收集到的1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的大地坐标（B ，L ，H ）代入（1）式分别计算出两个坐标系统下的三维直角坐标X 1，Y 1，Z 1和X 2，Y 2，Z 2。
手持GPS坐标系统转换参数的求解与设置
手持GPS坐标系统转换参数的求解与设置【摘要】手持GPS全球定位系统所提供的是WGS84系统坐标，而我国目前应用的地形图大多属于北京54坐标系或西安80坐标系，不同的坐标系统需要进行转换，求解出DX、DY、DZ、DA、DF这五个转换参数后并输入GPS中，就可在GPS仪器上自动显示该点对应的北京54坐标系（或西安80）的坐标值了。
本文给出了转换参数的求解与设置方法。
【关键词】GPS；坐标转换参数；求解；设置1.前言导航型手持GPS接收机目前已经成为野外地质工作者经常使用的定位仪器，既操作简单又便于携带，且定位精度可满足野外工作的需要。
GPS导航系统所提供的是WGS84系统坐标，而我国目前应用的许多地形图大多属于北京54坐标系或西安80坐标系，因为不同坐标系之间存在着平移和旋转关系，对于同一点的坐标，可能会有几十米到上百米的差异，于是就出现了如何把WGS84坐标系转换为北京54或西安80坐标系的问题。
因此，要使手持GPS所测量的数据（WGS84坐标）转换为自己需要的坐标（北京54或西安80），必须求出两个坐标系之间的转换参数。
只要计算出五个参数（DX、DY、DZ、DA、DF）并输入GPS中，就可以在GPS仪器上自动显示该点对应的北京54坐标系（或西安80）的坐标值了。
在实际应用中，野外地质工作者经常遇到的棘手问题即是上述不同坐标系统转换参数的求解问题。
2.转换参数的求解2.1三种常用坐标系统的简要介绍北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84坐标系这三个坐标系统是当前国内常用的，它们均采用不同的椭球基准（椭球参数见表1）。
北京54坐标系属三心坐标系，大地原点在原苏联的普而科沃，该坐标系采用克拉索夫斯基椭球作为参考椭球，高程系统采用正常高，以1956年黄海平均海水面为基准；西安80坐标系的大地原点在陕西省西安西北的永乐镇，简称西安原点，椭球参数选用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16界大会的推荐值，简称IAG75地球椭球；WGS84坐标系的原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0协议地极（CTP），该坐标系是使用更高精度的VLBL、SLR等成果而建立的，我们常用的手持GPS 定位即采用WGS84坐标系。
手持GPS参数设置及全国各地坐标转换参数
如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数一、如何设置手持GPS相关参数（一）手持GPS的主要功能手持GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS 智能手机为终端的GIS系统，是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。
目前功能最强的手持GPS，其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身，能全面满足您的使用需求。
主要功能：移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。
（二）手持GPS的技术参数因为GPS卫星星历是以WGS84大地坐标系为根据建立的，手持GPS单点定位的坐标属于WGS84大地坐标系。
WGS84坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298.3。
常用的北京54、西安80及国家2000公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。
北京54坐标系，采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：地球长半轴a=6378245m；扁率F=1／298.2。
西安80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378140m；扁率F=1／298.257。
国家2000坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298. 1。
（三）手持GPS的参数设置要想测量点位的北京54、西安80及国家2000公里网高精度坐标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持GPS的各项参数。
首先，在手持式GPS接收机应用的区域内(该区域不宜过大)，从当地测绘部门收集1至两个已知点的北京54、西安80或国家2000坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取WGS84坐标系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出DX、DY、DZ的值。
手持GPS坐标系转换方法
手持GPS坐标系转换方法陕西省地质调查院杜大彬陈书让张宽房张开盾李明贵（西安市大兴东路12号710016）摘要导航型手持GPS目前在中小比例地质调查等领域得到广泛应用，由于坐标系之间存在差异，在实际应用过程中，必须将手持机的WGS84坐标系转换为我国应用的BJ54或西安80坐标系。
坐标转换的准确与否，直接影响到工程测量定位的精度，传统的坐标转换计算所需要的起算资料不易收集，计算过程过于繁琐，非专业人员难以掌握。
本文根据收集的三角点BJ54坐标（或西安80坐标），和现场测定的过渡坐标，求出各参数在本工作地区的变化率，建立参数方程，反向求出适合于当地的各项改正参数，方法简便易行，为手持GPS 测定坐标转换方法提出一种新的思路。
关键词：坐标转换 WGS84坐标系 BJ54坐标系过渡坐标变化率随着技术的不断完善，导航型GPS的定位精度及功能较之以前有很大提高。
它以其全天候工作、携带方便、数据记录及回放快捷等功能，倍受使用者青睐。
经过参数校正后的GPS，其平面精度完全可以取代地形图定点，因而在中小比例尺地质矿产调查数字填图、地球物理、地球化学勘探野外作业的点位测量中有着广泛的应用前景。
1.坐标系转换问题提出由于GPS卫星星历是以WGS84坐标系（经纬度坐标）为依据而建立的，我国目前应用的地形图一般采用1954年北京坐标（以下简称BJ54坐标）系或西安80大地坐标系，不同的坐标系之间存在平移和旋转关系，在不同地区，同一点位的WGS84坐标值与我国应用的坐标系的坐标值，有约60—150米的差值。
在实际应用中，不同的坐标系必须进行坐标转换。
由于手持机测量通常是短时间近似测量，采用单次测量或多次测量值取平均值，一般不作差分处理，从某种意义上讲，手持机的相对定位精度受其接收信号强度影响，坐标转换参数的准确与否，直接影响其绝对定位精度。
坐标转换的关键是求出不同坐标系之间的坐标转换参数，在实际工作过程中，坐标系统的转换通常采用方法是在应用区域内GPS“B”级网内，收集三个以上网点的WGS84坐标系B、L、H值及我国坐标系（BJ54或西安80）B、L、h、x（高程异常），按其参考球体的投影方式，计算各参数的差值。
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。
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手持GPS坐标系转换方法杜大彬，张宽房，张开盾，李明贵(陕西省地质调查院，西安710058)摘要：导航型手持GPS目前在中小比例地质调查等领域得到广泛应用，由于坐标系之I'．-1存在差异，在实际应用过程中，必须将手持机的WGS84坐标系转换为我国应用的BJ54或西安8O坐标系。
坐标转换的准确与否，直接影响到工程测量定位的精度，传统的坐标转换计算所需要的起算资料不易收集，计算过程过于繁琐，非专业人员难以掌握。
本文根据收集的三角点BJ54坐标(或西安8O坐标)，和现场测定的过渡坐标，求出各参数在本工作地区的变化率，建立参数方程，反向求出适合于当地的各项改正参数，方法简便易行，为手持GPS定位的坐标转换方法提出一种新的思路。
关键词：坐标转换；WGS84坐标系；BJ54坐标系；过渡坐标；变化率中图分类号：P228．4 文献标识码：B随着技术的不断完善，导航型GPS的定位精度及功能较之以前有很大提高。
它以其全天候工作、携带方便、数据记录及回放快捷等功能，倍受使用者青睐。
经过参数校正后的GPS，其平面精度完全可以取代地形图定点，因而在中小比例尺地质矿产调查数字填图、地球物理、地球化学勘探野外作业的点位测量中有着广泛的应用前景。
坐标系转换问题提出由于GPS卫星星历是以WGS84坐标系(经纬度坐标)为依据而建立的，我国目前应用的地形图一般采用1954年北京坐标(以下简称BJ54坐标)系或西安8O大地坐标系，不同的坐标系之间存在平移和旋转关系，在不同地区，同一点位的WGS84坐标值与我国应用的坐标系的坐标值，有约6O～150 In的差值。
在实际应用中，不同的坐标系必须进行坐标转换。
由于手持机测量通常是短时间近似测量，采用单次测量或多次测量值取平均值，一般不作差分处理，从某种意义上讲，手持机的相对定位精度受其接收信号强度影响，坐标转换参数的准确与否，直接影响其绝对定位精度。
坐标转换的关键是求出不同坐标系之间的坐标转换参数，在实际工作过程中，坐标系统收稿日期：2OO7一O5一O8作者简介：杜大彬，男，37岁，工程测绘工程师，主要从事物化探及地质测量工作。
维普资讯第1期杜大彬等：手持GPS坐标系转换方法的转换通常采用方法是在应用区域内GPS“B”级网内，收集三个以上网点的WGS84坐标系B、L、H值及我国坐标系(BJ54或西安80)B、L、h、x(高程异常)，按其参考球体的投影方式，计算各参数的差值。
由于各地GPS建网及重力研究工作程度不同，通常在某些地区，常用参数尤其是高程异常，一般不易收集，并且其计算过程较为繁琐。
为了寻求一种快捷、方便、精度满足工作要求的GPS坐标转换方法，作者经反复试验，总结出坐标转换的一些规律。
以台湾GARMIN仪器公司的ETREX VISTA (展望)机型使用为例，这里给出一种只用一个三角点，推算其BJ54(西安80)坐标改正参数的方法。
2 参数变化在坐标系转换的规律作者曾在陕南某地从事物探电法工作时，特意在一已知三角点作GPS参数变化试验，、该三角点的BJ54坐标值为：X—XXX0433．217；Y—XXX67605．110，三角点位于汉江南岸，视野开阔，有利于GPS观测。
在观测时设置当地中央经线、DA、DF等参数，DX、DY、DZ均为0，在星况稳定且仪器显示估计误差为5 m 时，在已知点上读取若干组数据，取得其平均值为x—XXX0445；Y—XXX644。
此值作为WGS84与BJ54坐标系之间转换的过渡坐标。
如下表所示，利用GPS自带软件‘MAPSOURCE’，分别变化不同的参数，研究DX、DY、DZ变化时，过渡坐标X0、Y0的变化规律。
表1 同点位变化不同坐标参数过渡坐标变化规律统计表Tab．1 Changes in transitional coordinates of different coordinateparameters in different pointsX0 Y0 DX DY DZ X1 Y1 △ X △ YXXX0445 XXX644 1OOO O O XXXO25O XXX584 — 195 940XXX0445 XXX644 — 10O0 O O XXX0640 XXX704 195 ——940XXX0445 XXX644 O 1000 O XXXO952 XXX986 5O7 342XXX0445 XXX644 O 一10O0 O XXX9938 XXX302 — 5O7 ——342XXX0445 XXX644 O O ，10O0 XXX9605 XXX633 ——840 — 11XXX0445 XXX644 O O 一1OOO XXX1385 XXX655 840 11为便于理解，这里将DX、DY、DZ分别设置为0时现场测定的坐标定义为X0、Y0；X1、Y1为相应DX、DY、DZ变化后对应于过渡坐标X0、Y0变化后的值，△X —X1一X0，△Y—YI—Y0；X、Y的变化率为△X／DX*100 、△Y／DX*100 、△X／DY*100 、△Y／DY*100 、△X／DZ*100 、△Y／DZ*100 。
一通过上表数据，我们可以看出DX、DY、DZ在各方向上的变化，相应影响过渡坐标的变化均呈线性，并有以下规律：(1)当DY、DZ不变时，DX十_>X1 ，Y1十；DX _>X1十，Y1 ；x、Y的变化率分别为一19．5 、94．0维普资讯98 陕西地质第25卷(2)当DX、DZ不变时，DY十--- ~ Xl十，Y1十；DY -->X1 J，，Y1 J，；x、Y的变化率分别为50．7 、34．2(3)DX、DY不变时，DZ十-->X1 J，，Y1一；DZ J，->Xl十，Y1一；X、Y的变化率分别为-84．O 、一1．1以上十表示增大，J，表示减小，一表示基本不变化。
3 快速确定转换参数的数学基础由于上述各参数的改变，不影响高程测量，因此，根据以上规律，可列以下方程：r一0．195DX + 0．507DY一0．84DZ ：一11．81 0．94DX + 0．342DY一0．011DZ 一一38．9(X54一X过渡)(Y54一y过菠)由此可见，DX、DY、DZ三参数是一个多解方程，在本例中任意求得几组参数，例如：① DX=一74．9、DY=95、DZ=88．8；② DX=-28．9、DY一～34．4、DZ：0；③ DX=一17．9、DY--65．3、DZ=-21．2；用三台手持机分别置人以上三组参数，在同一地区多个已知点上测试，测量结果全部正确。
在实际工作中，根据以上规律，我们可以通过计算过渡坐标与BJ54(或西安80)坐标的差值，除以各方向的变化率，按以上规律，列出求解方程，通过求解，可快速得出以上各参数值。
由以上参数变化规律，也可以用趋近法快速求出各自参数。
因DZ的变化对于Y值几乎不构成影响，可以先根据△x，确定DX大致值，然后根据△Y的值确定DY的值，最后再根据△x精确确定Dz的值。
4 应用实例作者近年一直从事地球物理勘探工作，曾在不同地区多个项目中使用手持GPS进行测量定位，物探测量作业方法，要求用手持GPS按设计的测量线路，在现场对每一个物理测点进行实地定位。
为保持与工作设计一致，必须对工作中使用的GPS进行坐标转换，使之与工作用图相统一。
以上方法在不同地区经实验均得以验证。
以三个项目GPS坐标转换为例，特将此方法在工作中的应用过程作具体介绍。
4．1 实例一：内蒙某工作区手持GPS坐标转换参数求取该工作区位于内蒙古自治区中部，共4个1：5万图幅，处于19度带，工作用地形图和收集三角点成果均为BJ54坐标系，测网布设为规则测网方式，测网网度500 mX 100 m，磁测定位所用GPS型号为：ETREX VISTA，标本采集用GPS型号为GPS 72，收集三角点资料为：2006年5月10日上午，校正三角点时，在三角点‘X2’上测得过渡坐标，X0=维普资讯第1期杜大彬等：手持GPS坐标系转换方法 994627540、YO一405359。
求出各自变化率后，由以上方法列方程：表2 内蒙某工作区四幅1：5万地质矿产调查工作区收集三角点坐标Tab．2 The trigonometric coordinates acquisited from geological surveyingat 1：50，000 Inner M ogolia点名等级 X Y HX1 IV XXX6967．59 XXx8537O．77 17O2．4X2 Ⅲ XXX7499．79 XXX053 18．99 1609．6X3 Ⅲ XXX0613．82 XXX12921．72 1577．O，一0．239DX 4-0 622DY一0．746DZ 一一40．2 (Xs4一X )1 0．937DX 4-0．348DY一0．010DZ一一40．0(y54一y )求得① DX=一51，DY= 24．9，DZ=91；② DX=一42，DY= 0，DZ= 67．3；③ DX一0，DY一一l16，DZ一一42．9分别置人各组参数后，现场测得X—XXX7500，Y—XXX319。
按照‘X1’三角点的坐标导航，在坐标处地表见一约近1 m深坑，中心位置与该点坐标相一致，深挖后未见任何标记，在坑东旁约10 m处有一敖包，仔细查找后，发现该点标石被当地牧民挖出后垒在敖包中。
当日下午，利用x3三角点的坐标导航，找出‘x3’后，测得该点坐标为X—XXX0615，Y—XXX922，和收集资料基本一致。
4．2 实例题：新疆A工作区手持GPS坐标转换参数求取该工区位于新疆西部，东西向两个1：5万图幅，处于13度带，所用工作布置图及收集三角点成果均为西安8O坐标系。
测网布设为半自由网方式。
磁测定位和标本采集采用GPS 型号均为ETREX VISTA。
收集三角点成果如下表：表3 新疆A 工区1：5万地质矿产调查收集三角点坐标Tab．3 The trigonometric coordinates acquisited from geological surveyingat 1：50， 000 in region A ， Sinkiang点名等级 x I Y HI x1 Ⅲ XXX2398．93 l XXX92128．06 3637．1OI X2 Ⅱ XXX66627．70 I XXX12332．44 2527．162006年6月27日上午，参数改正前，分两个作业组在三角点‘x2，和‘x1，上作GPS观测。
‘x2’在测得该点的过渡坐标：XO=4516678、Y0—712410。
由以上方法求各项参数的变化率，列出以下方程：r0．169DX + 0。
632DY 一0．758DZ =一50。