三参数与七参数的区别
RTK求解参数(三参、四参、七参)讲解复习过程
站参数，使基准站发射差分信号。 • 3、连接移动站，设置移动站，使得移动站接收到基准站的差分数据，并达到
窄带固定解。 • 4、移动站到测区已知点上测量出窄带固定解状态下的已知点原始坐标。 • 5、根据已知点的原始坐标和当地坐标求解出两个坐标系之间的转换参数。 • 6、打开坐标转换参数，则RTK测出的原始坐标会自动转换成当地坐标。 • 7、到另外你至少一个已知点检查所得到的当地坐标是否正确。 • 8、在当地坐标系下进行测量，放样等操作，得到当地坐标系下的坐标数据。 • 9、将坐标数据在手簿中进行坐标格式转换，得到想要的坐标数据格式。 • 10、将数据经过ActiveSync软件传输到电脑中，进行后续成图操作。
• 平面坐标转换
– 多应用于 – 北京54，国家80 – 与当地自定义 – 坐标系之间的转换
– 四个参数 – X0平移 – Y0平移 – θ 坐标轴旋转 – K 尺度
不同(椭球)坐标系的转换流程
空间直角坐标(X,Y,Z)
椭球转换
大地坐标(B,L,H) 投影反算 平面直角坐标(x,y,h) 平面转换 当地平面坐标(x,y)
• 参数计算是RTK作业中很重要的一个环节，下面就RTK在使用不同的 转换方法时的作业步骤做详细说明。
一：平面四参数+高程拟合（用户常用方法）
• 1、架设基准站 • 基准站可架设在已知点或未知点上（注：如果需要使用求解好的转换
参数，则基准站位置最好和上次位置要一致，打开上次新建好的项目， 在设置基准站，只需要修改基准站的天线高，确定基准站发射差分信 号，则移动站可直接进行工作，不用重新求解转换参数） • 基准站架设点必须满足以下要求： • a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物； • b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等， 50米内无高压线）； • c、在用电台作业时，位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型 遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短； • d、至少两个已知坐标点 （已知点可以是任意坐标系下的坐标，最好 为三个或三个以上，可以检校已知点的正确性）； • e、不管基站架设在未知点上还是已知点上，坐标系统也不管是国家 坐标还是地方施工坐标，此方法都适用。
三参数、四参数、七参数等坐标系转换参数求解 -回复
三参数、四参数、七参数等坐标系转换参数求解-回复在地理信息系统（GIS）和空间数据处理中，经常需要进行不同坐标系之间的转换。
常见的坐标系转换方法包括三参数、四参数和七参数等。
本文将一步一步地讲解这些坐标系转换参数的求解方法。
1. 三参数坐标系转换参数求解三参数坐标系转换是一种基本的坐标系转换方法，适用于同一地区内的小范围转换。
这种方法使用三个参数来描述转换，分别是平移参数（delta X 和delta Y）和旋转参数（delta Z）。
其数学模型可以表示为：X_new = X_old + delta X + delta Z * Y_oldY_new = Y_old + delta Y - delta Z * X_oldZ_new = Z_old要求解这三个参数，通常需要至少三对已知的坐标点。
已知的坐标点可以是在两个不同坐标系中测量得到的。
下面是求解三参数坐标系转换参数的步骤：步骤1：选择至少三对已知的坐标点，并在两个不同坐标系中用坐标系A 和坐标系B表示。
步骤2：通过观察坐标系A和坐标系B之间的关系，将数学模型中的公式改写为总体误差最小的形式。
步骤3：将已知坐标点的坐标值代入改写后的数学模型，得到带有未知参数的方程组。
步骤4：通过数学方法求解方程组，得到三个参数的近似解。
步骤5：对参数的近似解进行迭代计算，直到满足预设的误差限度。
2. 四参数坐标系转换参数求解四参数坐标系转换是在三参数的基础上增加了一个尺度参数（scale factor）。
尺度参数描述了坐标系统之间的比例差异，通常用ppm（百万分之一）表示。
其数学模型可以表示为：X_new = X_old + delta X + ppm * Y_oldY_new = Y_old + delta Y - ppm * X_oldZ_new = Z_old与三参数的求解类似，四参数的求解也需要至少三对已知的坐标点。
下面是求解四参数坐标系转换参数的步骤：步骤1：选择至少三对已知的坐标点，并在两个不同坐标系中用坐标系A 和坐标系B表示。
WGS84经纬度坐标
WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系一般来讲，GPS直接提供的坐标（B,L,H）是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。
而在实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y,），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。
GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。
现就上述几种坐标系进行简单介绍，供大家参阅，并提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。
1、1984世界大地坐标系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椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐值，采用的两个常用基本几何参数：长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.257223563。
2、1954北京坐标系1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。
属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。
其长半轴a=6378245，扁率f=1/298.3。
1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。
3、1980西安坐标系1978年，我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。
RTK求解参数(三参、四参、七参)详解
• 投影讲解 四参数+高程拟合
二、三参数转换
• （1）、架设基准站 • 基准站（基准站架设在已知点上，如果基准站架设在未知点上，手簿 软件使用方法和四参数类似，只是在计算参数时选择计算三参数）。 • 架设点必须满足以下要求： • a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物； • b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等， 50米内无高压线）； • c、位置比较高，用电台作业时，基准站到移动站之间最好无大型遮 挡物，否则差分传播距离迅速缩短； • d、只需一个已知坐标点 （已知点可以是国家坐标系下的坐标，或坐 标系和WGS-84坐标系之间的旋转很小）； • e、此方法都适用于客户对坐标精度要求不是很高的情况，随着移动 站离基准站距离的增加，精度越来越低，一般3KM精度能在5CM以内。
RTK求解参数
罗禹
参数的概念
1、由于GPS所采用的坐标系为WGS-84坐标系，而 在我们国家，实际的工作中所使用的都是BJ-54,国 家-80、或地方坐标系， 因此存在WGS-84和当地坐标系统之间的转换问题。 2、参数转换一般分两种形式： 平面坐标系之间的转换：四参数、校正参数 椭球体之间的转换： 三参数，七参数
• 投影讲解 七参数
四、一步法转换
• 使用要求：至少三个已知坐标点（已知点可以是国家坐标系下的坐标 或自定义坐标系下的坐标，最好三个以上已知点，可以检验已知点的 正确性）。 • 用一步法转换、七参数转换、四参数转换、三参数转换（基准站架设 在未知点）时，仪器和手簿软件操作步骤类似，只是要求的已知点数 据和使用范围不一致。
谢谢
• 一般的：
• • • • 三参数：要求已知一个国家坐标点，精度随传输距离增加而减少 四参数：要求两个任意坐标点，精度在小范围内可靠 七参数：三个国家坐标点，精度高，对已知点要求严格 一步法：三个任意坐标点，在残差不大的情况下，精度可靠
RTK求解参数(三参、四参、七参)讲解
1、架设基准站、设置好GPS主机工作模式 2、打开手簿软件、连接基准站、新建项目、设置坐标系统参数、设置好基准 站参数，使基准站发射差分信号。 3、连接移动站，设置移动站，使得移动站接收到基准站的差分数据，并达到 窄带固定解。 4、移动站到测区已知点上测量出窄带固定解状态下的已知点原始坐标。 5、根据已知点的原始坐标和当地坐标求解出两个坐标系之间的转换参数。 6、打开坐标转换参数，则RTK测出的原始坐标会自动转换成当地坐标。 7、到另外你至少一个已知点检查所得到的当地坐标是否正确。 8、在当地坐标系下进行测量，放样等操作，得到当地坐标系下的坐标数据。 9、将坐标数据在手簿中进行坐标格式转换，得到想要的坐标数据格式。 10、将数据经过ActiveSync软件传输到电脑中，进行后续成图操作。
空间直角坐标(X,Y,Z)
大地坐标(B,L,H) 投影正算 平面直角坐标(x,y,h) 平面转换 当地平面坐标(x,y)
RTK简易操作流程
• 以下只是软件的简易操作流程，详细使用步骤请参照接下来的详细说明。此 流程只是我们提供给的一种解决方案，在熟练使用本软件后，可以不依照此 步骤操作。在作业过程中，通常的使用方法为：
• 投影讲解 三参数
三、七参数转换
一：平面四参数+高程拟合（用户常用方法）
• 1、架设基准站 • 基准站可架设在已知点或未知点上（注：如果需要使用求解好的转换 参数，则基准站位置最好和上次位置要一致，打开上次新建好的项目， 在设置基准站，只需要修改基准站的天线高，确定基准站发射差分信 号，则移动站可直接进行工作，不用重新求解转换参数） • 基准站架设点必须满足以下要求： • a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物； • b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等， 50米内无高压线）； • c、在用电台作业时，位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型 遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短； • d、至少两个已知坐标点 （已知点可以是任意坐标系下的坐标，最好 为三个或三个以上，可以检校已知点的正确性）； • e、不管基站架设在未知点上还是已知点上，坐标系统也不管是国家 坐标还是地方施工坐标，此方法都适用。
2.RTK求解参数(三参、四参、七参)
一：平面四参数+高程拟合（用户常用方法）
• 1、架设基准站 • 基准站可架设在已知点或未知点上（注：如果需要使用求解好的转换 参数，则基准站位置最好和上次位置要一致，打开上次新建好的项目， 在设置基准站，只需要修改基准站的天线高，确定基准站发射差分信 号，则移动站可直接进行工作，不用重新求解转换参数） • 基准站架设点必须满足以下要求： • a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物； • b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等， 50米内无高压线）； • c、在用电台作业时，位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型 遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短； • d、至少两个已知坐标点 （已知点可以是任意坐标系下的坐标，最好 为三个或三个以上，可以检校已知点的正确性）； • e、不管基站架设在未知点上还是已知点上，坐标系统也不管是国家 坐标还是地方施工坐标，此方法都适用。
• 2、假设已建好一个项目，参数计算完以后， 正常工作了一段时间，由于客观原因，第 二次作业不想把基准站架设在和第一次同 样的位置，此时，可以用到点校正功能， 只需要将基准站任意架设，打开第一次使 用的项目，到一个已知点上校正坐标即可。 校正方法和第一种情况相同。
• 一般的：
• • • • 三参数：要求已知一个国家坐标点，精度随传输距离增加而减少 四参数：要求两个任意坐标点，精度在小范围内可靠 七参数：三个国家坐标点，精度高，对已知点要求严格 一步法：三个任意坐标点，在残差不大的情况下，精度可靠
五、校正参数
• 用于计算两坐标系统之间的平面、高程平移参数。通常 在以下两种情况，可以使用校正参数
– – – –
– – – – –
多应用于 北京54，国家80 与当地自定义 坐标系之间的转换
常用的七参数转换法和四参数转换法以及涉及到的基本测量学知识
常⽤的七参数转换法和四参数转换法以及涉及到的基本测量学知识原⽂:1.背景在了解这两种转换⽅法时，我们有必要先了解⼀些与此相关的基本知识。
我们有三种常⽤的⽅式来表⽰空间坐标，分别是：经纬度和⾼层、平⾯坐标和⾼层以及空间直⾓坐标。
2.经纬度坐标系（⼤地坐标系）这⾥我⾸先要强调：天⽂坐标表⽰的经纬度和⼤地坐标系表⽰的经纬度是不同的。
所以，同⼀个经纬度数值，在BJ54和WGS84下表⽰的是不同的位置，⽽以下我说的经纬度均指⼤地坐标系下的经纬度。
⼤地坐标系是⼤地测量中以参考椭球⾯为基准⾯建⽴起来的坐标系。
下⾯我跟⼤家⼤致谈谈其中涉及到的两个重要概念。
2.1⼤地⽔准⾯和⼤地球体地球表⾯本⾝是⼀个起伏不平、⼗分不规则的表⾯，这些⾼低不平的表⾯⽆法⽤数学公式表达，也⽆法进⾏运算，所以在量测和制图时，我们必须找⼀个规则的曲⾯来代替地球的⾃然表⾯。
当海洋静⽌时，它的⾃由⽔⾯必定与该⾯上各点的重⼒⽅向（铅垂直⽅向）成正交，我们把这个⾯叫做⽔准⾯。
但是，地球上的⽔准⾯有⽆数个，我们把其中与静⽌的平均海⽔⾯相重合的⽔准⾯设想成⼀个可以将地球进⾏包裹的闭合曲⾯，这个⽔准⾯就是⼤地⽔准⾯。
⽽被⼤地⽔准⾯包裹所形成的球体即为⼤地球体。
2.2地球椭球体由于地球体内部质量分布的不均匀，引起重⼒⽅向的变化，这个处处与重⼒⽅向成正交的⼤地⽔准⾯边成为了⼀个⼗分不规则的也不能⽤数学来表⽰的曲⾯。
不过虽然⼤地⽔准⾯的形状⼗分的不规则，但它已经是⼀个很接近于绕⾃转轴（短轴）旋转的椭球体了。
所以在测量和制图中就⽤旋转椭球来代替⼤地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体，简称椭球体。
2.3常⽤⼤地坐标系不同坐标系，其椭球体的长半径，短半径和扁率是不同的。
⽐如我们常⽤的四种坐标系所对应的椭球体，它们的椭球体参数就各不相同：BJ54坐标系：属参⼼坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3。
XIAN80坐标系：属参⼼坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101。
不同空间直角坐标系的转换
不同空间直角坐标系的转换
欧勒角
不同空间直角坐标系的转换，包括三个坐标轴的平移和坐标轴的旋转，以及两个坐标系的尺度比参数，坐标轴之间的三个旋转角叫欧勒角。
三参数法
三参数坐标转换公式是在假设两坐标系间各坐标轴相互平行，轴系间不存在欧勒角的条件下得出的。
实际应用中，因为欧勒角不大，可以用三参数公式近似地进行空间直角坐标系统的转换。
公共点只有一个时,采用三参数公式进行转换。
七参数法
用七参数进行空间直角坐标转换有布尔莎公式，莫洛琴斯基公式和范氏公式等。
下面给出布尔莎七参数公式：
坐标转换多项式回归模型
坐标转换七参数公式属于相似变换模型。
大地控制网中的系统误差一般呈区域性，当区域较小时，区域性的系统误差被相似变换参数拟合，故局部区域的坐标转换采用七参数公式模型是比较适宜的。
但对全国或一个省区范围内的坐标转换，可以采用多项式回归模型，将各区域的系统偏差拟合到回归参数中，从而提高坐标转换精度。
两种不同空间直角坐标系转换时，坐标转换的精度取决于坐标转换的数学模型和求解转换系数的公共点坐标精度，此外，还与公共点的分布有关。
鉴于地面控制网系统误差在⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000111222Z Y X Z Y X Z Y X ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000111111222000)1(Z Y X Z Y X Z Y X m Z Y X X Y X Z Y Z εεεεεε
不同区域并非是一个常数，所以采用分区进行坐标转换能更好地反映实际情况，提高坐标转换的精度。
施工测量坐标转换中的七参数详谈
施工测量坐标转换中的七参数详谈坐标转换永远是测绘工作离不开的一个话题。
坐标转换的方法很多，有的方法可以用相应的参数来描述，其中使用较广的一个是七参数。
七参数大多用于不同坐标系统间的基准变换。
七参数的由来对于非测绘的专业人士可能不太能理解“基准”这个词语。
简单的理解就是坐标数值的零点，比如空间坐标的原点，再比如大地坐标的起算面。
定义一个坐标系的三个基本要素是原点、指向、尺度。
原点即坐标系的原点，指向即坐标轴的指向，尺度即长度单位和椭球。
由于各个坐标系，或者说定义坐标系的组织所确定的这三个要素都有所区别，这就产生基准的变换，并且使用七参数在空间坐标中进行基准变换。
什么是七参数，又有哪七个参数呢?七参数主要分为3类参数，旋转、缩放和平移。
缩放，表示为k，主要是由于测量误差产生的；平移为3个坐标轴方向上的平移，表示为dX、dY、dZ，这是由于原点不一样产生的；旋转为3个坐标轴的旋转，表示为rX、rY、rZ，这是坐标轴指向不一致产生的。
值得注意的是，旋转存在方向的问题；不同的软件，或者说不同地域的人的习惯差异，致使旋转方向不一致，比如南方集团与天宝七参数旋转方向一致，但与ArcGIS的就相反。
因此同一个七参数在不同软件中使用时需要考虑旋转方向的问题，适当的时候做相应的变换才能完成正确的坐标转换，即旋转方向定义相反时，旋转角取其相反数。
平移的单位为对应的长度单位，我们常用米；旋转的单位为秒，原因是各个坐标系间指向的差异都很小；缩放的单位是PPM（part(s)per million，百万分之一），也就是说缩放是一个特别小的数值，这是因为坐标转换前我们都会率先统一单位，所以缩放数值也就体现了测量误差等因素的影响。
七参数的应用参数的应用过程细分为旋转、缩放、平移三个过程。
这三个过程的顺序是如何的，我们来看一下公式：简化为：上式中，X1为原始空间坐标，X2为目标空间坐标，K为缩放，R为旋转，dX为平移。
可以看出，该顺序是先旋转，再缩放，最后平移。
RTK求解参数三参四参七参
03
CATALOGUE
四参RTK求解参数
四参RTK定义
四参RTK（实时动态差分定位）是一 种实时、高精度、高效率的定位技术 ，通过实时处理来自卫星导航系统的 信号，获取高精度位置、速度和时间 信息。
四参RTK基于载波相位观测值，通过 差分技术消除卫星和接收机之间的公 共误差，实现厘米级甚至毫米级的定 位精度。
要点二
实时性
基于实时动态定位技术，能够快速获取高精度位置信息， 提高作业效率。
七参RTK优缺点
• 可靠性：不易受到常规静态定位技术中由于信号被遮挡或 干扰而引起的定位问题。
七参RTK优缺点
依赖通信链路
实时传输差分修正值需要稳定的通信链路支持，否则会 影响定位精度。
初始化时间
在某些情况下，移动站接收机可能需要较长时间进行初 始定位。
RTK系统采用差分定位技术，将基准站接收机观测到的误差 信息实时传输给移动站接收机，以消除卫星轨道误差、信号 传播误差等影响，提高定位精度。
RTK应用领域
测量
农业
RTK技术广泛应用于地形测量、地籍测量、 工程测量等领域，能够实现高精度、快速 、实时的测量作业。
RTK技术可用于农机自动驾驶、农田信息采 集、农业资源调查等领域，提高农业生产 效率和智能化水平。
数据处理阶段
对获取的定位数据进行后处理，以提高定位精度和可靠性 。
三参RTK优缺点
优点
实时性强，能够快速获取高精度定位结果；不需要已知控制点支持，降低了作业成本； 适用于各种地形和天气条件，具有较好的稳定性和可靠性。
缺点
对接收机数量和型号要求较高，需要两台或更多台接收机同时工作；对信号遮挡和多路 径效应比较敏感，会影响定位精度和可靠性；数据处理较为复杂，需要专业人员操作和
RTK求解参数(三参、四参、七参)详解
• 投影讲解 四参数+高程拟合
二、三参数转换
• （1）、架设基准站 • 基准站（基准站架设在已知点上，如果基准站架设在未知点上，手簿 软件使用方法和四参数类似，只是在计算参数时选择计算三参数）。 • 架设点必须满足以下要求： • a、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物； • b、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等， 50米内无高压线）； • c、位置比较高，用电台作业时，基准站到移动站之间最好无大型遮 挡物，否则差分传播距离迅速缩短； • d、只需一个已知坐标点 （已知点可以是国家坐标系下的坐标，或坐 标系和WGS-84坐标系之间的旋转很小）； • e、此方法都适用于客户对坐标精度要求不是很高的情况，随着移动 站离基准站距离的增加，精度越来越低，一般3KM精度能在5CM以内。
空间直角坐标(X,Y,Z)
大地坐标(B,L,H) 投影正算 平面直角坐标(x,y,h) 平面转换 当地平面坐标(x,y)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
RTK简易操作流程
• 以下只是软件的简易操作流程，详细使用步骤请参照接下来的详细说明。此 流程只是我们提供给的一种解决方案，在熟练使用本软件后，可以不依照此 步骤操作。在作业过程中，通常的使用方法为：
• 投影讲解 七参数
四、一步法转换
• 使用要求：至少三个已知坐标点（已知点可以是国家坐标系下的坐标 或自定义坐标系下的坐标，最好三个以上已知点，可以检验已知点的 正确性）。 • 用一步法转换、七参数转换、四参数转换、三参数转换（基准站架设 在未知点）时，仪器和手簿软件操作步骤类似，只是要求的已知点数 据和使用范围不一致。
• 一般的：
• • • • 三参数：要求已知一个国家坐标点，精度随传输距离增加而减少 四参数：要求两个任意坐标点，精度在小范围内可靠 七参数：三个国家坐标点，精度高，对已知点要求严格 一步法：三个任意坐标点，在残差不大的情况下，精度可靠
测绘中常用的坐标转换方法与技巧
测绘中常用的坐标转换方法与技巧导言：在测绘领域中，坐标转换是一项至关重要的技术工作。
它使不同坐标系之间的数据能够互相转化，从而确保测绘数据的一致性和可靠性。
本文将介绍一些测绘中常用的坐标转换方法与技巧，以助读者深入理解和应用。
一、平面坐标转换平面坐标转换是测绘中常见的转换方式之一。
它利用平面坐标系下的坐标进行转换，主要针对水平面上的测绘数据。
其中，常用的转换方法包括七参数转换、四参数转换和三参数转换。
1. 七参数转换七参数转换是一种较为精确的转换方法，适用于大尺度的测绘工作。
它通过计算平移、旋转和尺度变换等七个参数的值，将一个坐标系的坐标转换到另一个坐标系中。
此方法可用于国际测绘项目或跨国界的测绘任务，可以有效解决坐标系之间的差异问题。
2. 四参数转换四参数转换是一种常用的坐标转换方法，广泛应用于工程测绘中。
它主要考虑了平移和旋转两个参数，通过对原始坐标进行线性变换，将其转换为目标坐标。
四参数转换的精度较高，适用于小尺度的测绘工作。
3. 三参数转换三参数转换是一种简化的坐标转换方法，适用于较小范围的测绘任务。
它只考虑了平移的影响，通过计算水平和垂直方向上的平移参数，将原始坐标转换为目标坐标。
由于只考虑了平移，因此在大尺度或跨国界的测绘项目中，精度可能会有所降低。
二、大地坐标转换大地坐标转换是另一种常见的转换方式，主要针对球面坐标系下的测绘数据。
该方法可以将球面坐标系下的经纬度坐标转换为平面坐标系下的直角坐标，或者反之。
1. 大地转直角大地转直角是一种常用的大地坐标转换方法，适用于将经纬度坐标转换为平面坐标的情况。
该方法通过计算椭球面上的曲率半径和正常方向等参数，将经纬度转换为平面坐标系下的东北坐标。
在大范围测绘中，由于地球的曲率影响，转换精度可能存在一定的误差。
2. 直角转大地直角转大地是将平面坐标系下的坐标转换为经纬度坐标的方法。
它主要考虑了椭球面的曲率半径和正常方向等因素，通过逆向计算，将平面坐标转换为经纬度坐标。
三参数、四参数、七参数等坐标系转换参数求解
一、引言在地图制图、地理信息系统、导航定位等领域，常常需要进行不同坐标系之间的转换，以实现不同数据之间的对接和整合。
而在坐标系转换中，三参数、四参数、七参数等方法是常用的参数化转换模型。
本文将从理论和实践两个层面，对这些坐标系转换参数的求解进行探讨。
二、三参数坐标系转换参数求解三参数坐标系转换是指通过平移、旋转和尺度变换来实现两个坐标系之间的转换。
求解三参数的过程可以分为以下几个步骤：1. 收集数据：首先需要获取两个坐标系之间的对应点对，这些点对可以是地面控制点、地理标志物等。
2. 建立转换模型：利用对应点对，建立三参数转换模型，通常表示为：ΔX = ΔX0 + aΔX1 - bΔY1ΔY = ΔY0 + bΔX1 + aΔY1ΔZ = ΔZ0 + c(ΔX + ΔY)3. 求解参数：通过最小二乘法等数学方法，求解出a、b、c三个参数的值，从而得到三参数转换模型。
4. 参数验证：对求解出的参数进行验证和调整，以确保转换模型的精度和稳定性。
三、四参数坐标系转换参数求解四参数坐标系转换相比于三参数，增加了一个尺度参数，其求解过程类似于三参数，不同之处在于模型的建立和参数的求解方式：1. 模型建立：四参数转换模型可以表示为：ΔX = ΔX0 + aΔX1 - bΔY1 + mΔZ1ΔY = ΔY0 + bΔX1 + aΔY1 + nΔZ1ΔZ = ΔZ0 + c(ΔX + ΔY)2. 参数求解：通过对应点对，利用最小二乘法等数学方法，求解出a、b、c和m、n四个参数的值。
3. 参数验证：同样需要对求解出的四个参数进行验证和调整，保证转换模型的准确性和可靠性。
四、七参数坐标系转换参数求解七参数坐标系转换是在四参数的基础上，增加了三个旋转参数，其求解过程相对复杂，主要包括以下步骤：1. 建立转换模型：七参数转换模型可以表示为：ΔX = ΔX0 + (1 + l)ΔX1 - mΔY1 + nΔZ1 + TxΔY = ΔY0 + mΔX1 + (1 + l)ΔY1 - nΔZ1 + TyΔZ = ΔZ0 - nΔX1 + mΔY1 + (1 + l)ΔZ1 + Tz2. 参数求解：通过对应点对，运用复杂的数学方法，求解出l、m、n和Tx、Ty、Tz六个参数的值。
七参数计算步骤
七参数计算步骤；
用于计算两个坐标系统之间的转换关系，包括“四参数+高程拟合”、“七参数”、“一步法”、“三参数”。
这里以计算七参数为例子：
1、先将移动台设置好并达到固定解，然后设置好坐标系统及中央子午线，在不带任何参
数的情况下对参与解算的控制点进行采集。
2、将控制点（已知点）导入控制点库，避免在添加点的时候要一个个输入进去。
3、控制点采集完毕后点击“参数”——“坐标系统（左上角）”——选择“参数计算”—
—计算类型选择“七参数”——点击“添加”——在点库中调取出相应的点，源点表示实测的原始点，目标点表示已知点，将所有的点都对应起来保存——点击“解算”。
——点击“运用”
注：源点表示实测的原始点，目标点表示已知点（两个点是在不同坐标系下的同一个点）。
所有点都添加完毕。
所有点添加完毕后点击“解算”点名前方打钩表示参与解算。
解算完后会出现“七参数结果”——点击“运用”。
拖动滚动条查看平面和高程中误差是否满
足要求（一般在3公分以下）。
如果有个别点不满足要求，将其点名前方钩取消掉不参与解算。
参数运用完后可在“椭球转换”中查看。
然
后将移动台在已知点上检查，看手簿显示坐标是否与控制点坐标吻合。
4、如果移动台接收的差分源发生改变（接收其他基站的信号）移动台需要做点平移进行校正。
测得当前点（控制点）坐标，调取已知点坐标或输入然后点“计算”
dx/dy/dh是当前点与控制点计算出来的差值，点击应用后当前坐标会显示准确坐标。
RTK参数设置问题
RTK求解参数设置一、为什么要设置RTK转换参数：1、RTK、GPS设备一般接受卫星电文均为WGS84椭球参数，而地方坐标系或者工程项目独立坐标系统一般采用54北京、西安80、CECS2000等坐标系统，各种坐标系统参数均不一致，中央子午线也不一致，且各地各项目参数均进行过偏移、旋转等操作，因此直接计算无法得到对应的地方、项目坐标系统坐标。
为解决上述问题，通过三参数，四参数、七参数调整数据达到满足测绘、工程测量计算要求。
2、常用参数转换方式：三参数，四参数、七参数二、几种椭球转换模型的特点：1.三参数法：只取X平移，Y平移，Z平移。
存在真北方向偏差、距离尺度误差无法校核，一般不采用本方法。
2.四参数+高程拟合：为平面坐标转换，使用X,Y平移，a旋转，k尺度还有高程拟合参数。
同时利用高程拟合完成WGS84椭球高到当地水准的拟合。
以上3个公共坐标(BLH或者XYZ)，四参数+高程拟合为采用的最多的转换形式。
3.布尔莎七参数法：为椭球体系统转换形式，标准的七参数方法，使用X，Y，Z平移，X，Y，Z 旋转，K尺度作用范围较大和距离较远，通常用于RTK模式或者RTD模式的WGS84到北京54和国家80的转换，已知点要三个以上，要求较高。
三、RTK参数设置具体操作简介：第一步：设置椭球体、中央子午线和东西方向改正数。
一般源椭球体为WGS84无需选择，目标椭球体根据测绘交桩单位的交桩文件中的规定选择。
目前中央子午线一般不是教科书中所介绍的6度带、3度带的标准中央子午线，而是各地或各项目根据项目特点实际情况设定的中央子午线，中央子午线不不要施工方计算，一般在测绘交桩单位的交桩文件中。
第二步：选择转换方式（三参数、四参数+高程拟合、七参数）。
一般选择四参数+高程拟合或者七参数。
第三步：添加转换点数据录入控制点对应的WGS84系统下的经纬度、高程，和对应坐标高程。
第四步：校准计算校准计算后，转换软件会显示出各个坐标点的残差值，如果满足要求即完成转换工作。
常用坐标系统知识点汇总
1、椭球体G I S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。
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。
基准面是在椭球体基础上建立的，椭球体可以对应多个基准面，而基准面只能对应一个椭球体。
椭球体的几何定义：O是椭球中心，N S为旋转轴，a为长半轴，b为短半轴。
子午圈：包含旋转轴的平面与椭球面相截所得的椭圆。
纬圈：垂直于旋转轴的平面与椭球面相截所得的圆，也叫平行圈。
赤道：通过椭球中心的平行圈。
基本几何参数：椭圆的扁率椭圆的第一偏心率椭圆的第二偏心率其中a、b称为长度元素；扁率α反映了椭球体的扁平程度。
偏心率e和e’是子午椭圆的焦点离开中心的距离与椭圆半径之比，它们也反映椭球体的扁平程度，偏心率愈大，椭球愈扁。
套用不同的椭球体，同一个地点会测量到不同的经纬度，下面是几种常见的椭球体及参数列表：2.坐标系统之间的转换（1）坐标系分类不同参心坐标系之间的转换、不同地心坐标系之间的转换；参心坐标系与地心坐标系之间的转换；相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换；大地坐标与高斯平面坐标之间的转换；在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O-X Y Z和o-x y z，如果两个坐标系的原点相同，通过三次旋转，就可以两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数。
对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算、高斯投影反算，通过使用中央子午线经度、不同的参考椭球、不同投影面的选择来实现坐标的转换。
3.三参数、四参数、七参数（1）七参数：平移变量（D x、D y、D z）、旋转变量（R x、R y、R z）、尺度缩放（K）；三参数：平移变量（D x、D y、D z）、旋转变量= 0、尺度缩放=1；三参数就是七参数的特例；参数和七参数都是两个空间坐标系之间转换-椭球转换（不同椭球体）。
坐标系转换方法 -回复
坐标系转换方法-回复如何进行坐标系转换？在地理信息系统（GIS）和数学中，坐标系转换是将一个坐标系中的坐标转换为另一个坐标系的过程。
由于地球是一个三维球体，不同的地理位置使用不同的坐标系统来表示其地理位置信息。
在进行坐标系转换时，我们需要了解待转换的坐标系和目标坐标系，以及所使用的转换方法。
下面将介绍一些常见的坐标系转换方法。
1. 七参数转换法七参数转换法是一种常用的坐标系转换方法，适用于平面坐标系和高程坐标系的转换。
这种方法通过引入七个参数（平移参数、旋转参数和尺度参数）来实现坐标系之间的转换。
通过使用这些参数，可以将一个坐标系的坐标转换为另一个坐标系的坐标。
七参数转换法比较灵活，适用于不同的坐标系之间的转换。
2. 三参数转换法三参数转换法是一种简单的坐标系转换方法，适用于平面坐标系之间的转换。
这种方法通过引入三个参数（平移参数和尺度参数）来实现坐标系之间的转换。
三参数转换法常用于地图投影的转换，例如将高斯-克吕格投影转换为经纬度坐标系。
3. 四参数转换法四参数转换法是一种常用的坐标系转换方法，适用于二维平面坐标系的转换。
这种方法通过引入四个参数（平移参数）来实现坐标系之间的转换。
四参数转换法常用于地图的平移和旋转变换，可以将一个坐标系的坐标转换为另一个坐标系的坐标。
4. 常用坐标系转换软件和工具在进行坐标系转换时，可以使用各种软件和工具来辅助完成转换过程。
一些常用的坐标系转换软件包括ArcGIS、QGIS和MATLAB等。
这些软件提供了丰富的功能和工具，可以进行坐标系定义、转换参数设置和坐标转换等操作。
此外，还有一些在线坐标转换工具可供使用，如国家测绘地理信息局的坐标转换工具等。
5. 坐标系转换的注意事项在进行坐标系转换时，需要注意以下几个问题：- 坐标系的定义：了解待转换的坐标系和目标坐标系的定义，包括坐标原点、坐标单位和坐标轴方向等。
不同的坐标系可能使用不同的定义方式，因此在转换时需要准确理解坐标系的定义。
RTK求解参数(三参、四参、七参)
不同(椭球)坐标系的转换流程
几种椭球转换模型的特点： 1.三参数法： 七参数方法的简化，只取X平移，Y平移，Z平移。 运用于信标，SBAS,固定差改正以及精度要求不高的地方， 用于RTK模式下，作用距离在5km范围较平坦的地方（基站开机模式） 2.布尔莎七参数法： 标准的七参数方法，使用X，Y，Z平移，X，Y，Z旋转，K尺度 作用范围较大和距离较远，通常用于RTK模式或者RTD模式的 WGS84到北京54和国家80的转换，已知点要三个以上，要求较高。 3.四参数+高程拟合： 使用X,Y平移，a旋转，k尺度还有高程拟合参数 也是RTK常用的一种作业模式，通过四参数完成WGS84平面到当地平面 的转换，利用高程拟合完成WGS84椭球高到当地水准的拟合。 4.一步法 参数形式和标准七参数一样， X，Y，Z平移，X，Y，Z旋转，K尺度 可以一步完成WGS84到当地地方坐标系统的转换工作。也许要三个以上 WGS84点和当地地方坐标。 5、校正参数 使用X,Y平移，小范围使用
RTK求解参数三参四参七参
在山区、森林、 海洋等复杂地 形区域，七参 能有效提高定 位精度和可靠
性
对于需要高精度 定位数据的行业， 如测绘、地理信 息、国土资源等， 七参是重要的技
术手段
在城市高楼密 集区域，七参 能够克服多路 径效应和信号 遮挡问题，实
现精准定位
七参求解过程
初始化：设 置七参数求 解的初始值
迭代计算：根 据初始值进行 迭代计算，求
解七参数
精度控制：设 置求解的精度 要求，确保求
解精度
结果输出： 输出最终的 七参数结果
七参优缺点
优点：求解速度快，精度高
缺点：需要高精度卫星信号，受 环境影响较大
PART 05
RTK三参四参七 参比较
参数数量比较
四参：四个未知参数，需 要至少四个观测值
三参：三个未知尔曼滤波算法，同时解算整周模糊度、距离和方位角三个参 数，实现高精度实时动态定位。
应用场景：广泛应用于测量、航空、无人驾驶等领域的高精度定位需求。
优势：能够实现厘米级甚至毫米级的高精度定位，提高测量效率和精度，降低测量成本。
三参适用场景
适用于短距离通信 适用于无遮挡环境 适用于低精度定位需求 适用于移动站和基准站距离较近的情况
缺点：四参数模型对于大范围测量可能会出现偏差，需要使用更复杂的模型进行修 正。
应用场景：适用于小范围地形测量、城市规划、建筑施工等领域。
注意事项：在使用四参数模型进行测量时，需要注意控制测量范围和精度要求，避 免出现较大偏差。
PART 04
RTK求解参数七 参
RTK七参原理
定义：RTK七参 指七个参数， 包括三个平移 参数、三个旋 转参数和一个 尺度参数。
比较：三参、四参和七参的求解过程各有特点，适用场景不同，需要根据实际需 求进行选择。
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参数问题一直是测量方面最大的问题，我简单的解释一下，
首先说七参，就是两个空间坐标系之间的旋转，平移和缩放，这三步就会产生必须的七个参数，平移有三个变量Dx，Dy，DZ；旋转有三个变量，再加上一个尺度缩放，这样就可以把一个空间坐标系转变成需要的目标坐标系了，这就是七参的作用。
如果说你要转换的坐标系XYZ三个方向上是重合的，那么我们仅通过平移就可以实现目标，平移只需要三个参数，并且现在的坐标比例大多数都是一致的，缩放比默认为一，这样就产生了三参数，三参就是七参的特例，旋转为零，尺度缩放为一。
四参是应用在两个平面之间转换的，还没有形成统一的标准，说的有点乱，如果还是不明白可以给我留言。
希望有帮助。
1.2 四参数
操作：设置→求转换参数(控制点坐标库)
四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数。
在工程之星软件中的四参数指的是在投影设置下选定的椭球内 GPS 坐标系和施工测量坐标系之间的转换参数。
工程之星提供的四参数的计算方式有两种，一种是利用“工具/参数计算/计算四参数”来计算，另一种是用“控制点坐标库”计算。
需要特别注意的是参予计算的控制点原则上至少要用两个或两个以上的点，控制点等级的高低和分布直接决定了四参数的控制范围。
经验上四参数理想的控制范围一般都在 5－7 公里以内。
四参数的四个基本项分别是：X 平移、Y 平移、旋转角和比例。
从参数来看，这里没有高程改正，所以建议采用“控制点坐标库”来
求取参数，而根据已知点个数的不同所求取的参数也会不同，具体有以下几种。
1.2.1 四参数+校正参数:所需已知点个数：2个
1.2.2 四参数+高程拟合
GPS 的高程系统为大地高（椭球高），而测量中常用的高程为正常高。
所以 GPS 测得的高程需要改正才能使用，高程拟合参数就是完成这种拟和的参数。
计算高程拟和参数时，参予计算的公共控制点数目不同时计算拟和所采用的模型也不一样，达到的效果自然也不一样。
高程拟后有三种拟合方式：
a.高程加权平均：所需已知点个数：3个
b.高程平面拟合：所需已知点个数：4 ~ 6个
c.高程曲面拟合：所需已知点个数：7个以上
二、七参数
操作：工具→参数计算→计算七参数
所需已知点个数：3个或3个以上
七参数的应用范围较大（一般大于 50 平方公里），计算时用户需要知道三个已知点的地方坐标和 WGS-84 坐标，即 WGS-84 坐标转换到地方坐标的七个转换参数。
注意：三个点组成的区域最好能覆盖整个测区，这样的效果较好。
七参数的格式是，X平移，Y平移，Z 平移，X 轴旋转，Y 轴旋转，Z 轴旋转，缩放比例（尺度比）。
七参数的控制范围和精度虽然增加了，但七个转换参数都有参
考限值，X、Y、Z 轴旋转一般都必须是秒级的(工程之星中限值为小于10秒)；X、Y、Z 轴平移一般小于 1000。
若求出的七参数不在这个限值以内，一般是不能使用的。
这一限制还是比较苛刻的，因此在具体使用七参数还是四参数时要根据具体的施工情况而定。
三、总结
使用四参数方法进行 RTK的测量可在小范围（20-30 平方公里）内使测量点的平面坐标及高程的精度与已知的控制网之间配合很好，只要采集两点或两点以上的地方坐标点就可以了，但是在大范围（比如几十几百平方公里）进行测量的时候，往往转换参数不能在部分范围起到提高平面和高程精度的作用，这时候就要使用七参数方法，具体方法在下面介绍。
首先需要做控制测量和水准测量，在区域中的已知坐标的控制点上做静态控制，然后再进行网平差之前，在测区中选定一个控制点A做为静态网平差的 WGS84 参考站。
使用一台静态仪器在该点固定进行 24 小时以上的单点定位测量（这一步在测区范围相对较小，精度要求相对低的情况下可以省略），然后再导入到软件里将该点单点定位坐标平均值记录下来，作为该点的 WGS84 坐标，由于做了长时间观测，其绝对精度应该在 2米左右，然后对控制网进行三维平差，需要将 A点的 WGS84 坐标作为已知坐标，算出其他点位的三维坐标，但至少三组以上，输入完毕后计算出七参数。
栅格数据结构栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
栅格结构的显著特点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或数据本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。
栅格数据的编码方法：直接栅格编码，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码；压缩编码，包括链码（弗里曼链码）比较适合存储图形数据；游程长度编码通过记录行或列上相邻若干属性相同点的代码来实现；块码是有成长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域为记录单元；四叉树编码是最有效的栅格数据压缩编码方法之一，还能提高图形操作效率，具有可变的分辨率。
矢量数据结构矢量数据结构是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线和多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。
矢量结构的显著特点：定位明显，属性隐含。
矢量数据的编码方法：对于点实体和线实体，直接记录空间信息和属性信息；对于多边形地物，有坐标序列法、树状索引编码法和拓扑结构编码法。
什么是栅格图像？
栅格图像，也称光栅图像，是指在空间和亮度上都已经离散化了的图像。
我们可以把一幅栅格图像考虑为一个矩阵，矩阵中的任一元素对应于图像中的一个点，而相应的值对应于该点的灰度级，数字矩阵中的元素叫做像素。
数字图像与马赛克拼图相似，是由一系列像素组成的矩形图案，如果所有的像素有且仅有两个灰度级（黑或白），则称其为二值图像，也即位图；否者称其为灰度图像或彩色图像。
什么是矢量图形？
在介绍矢量图形之前，我们首先阐述矢量对象的概念。
矢量对象是以矢量的形式，即用方向和大小来综合表示目标的形式描述的对象。
例如画面上的一段直线，一个矩形，一个点，一个圆，一个填充的封闭区域……等等。
矢量图形文件就是由这些矢量对象组合而成的描述性文件。
矢量图形则是计算机软件通过一定算法，将矢量对象的描述信息在显示终端上重绘的结果。
为什么要将栅格地图矢量化?
纸质地图经扫描仪扫描后，初步保存为栅格图像（常见的格式有TIF F、BMP、PCX、JPEG等）。
栅格图像在地理应用领域有着这样的缺陷：首先，栅格图像文件对图像的每一像素点（不管前景或背景像素）都要保存，所以其存储开销特别大。
另外，我们不能对图像上的任一对象（曲线、文字或符号）进行属性修改、拷贝、移动及删除等图形编辑操作，更不能进行拓扑求解，只能对某个矩形区域内的所有像素同时进行图像编辑操作。
此外，当图像进行放大或缩小显示时，图像
信息会发生失真，特别是放大时图像目标的边界会发生阶梯效应，正如点阵汉字放大显示发生阶梯效应的原理一样。
而矢量图形则不同。
在矢量图形中每个目标均为单个矢量单位（点、线、面）或多个矢量单位的结合体。
基于这样的数据结构，我们便可以很方便地在地图上编辑各个地物，将地物归类，以及求解各地物之间的空间关系。
并有利于地图的浏览、输出。
矢量化则是利用数字图像处理算法，将源图上的各种栅格阵列识别为矢量对象，最后以一定格式保存的过程。
矢量图形在工业、制图业、土地利用部门等行业都有广泛的应用。
在这些领域的许多成功软件都基于矢量图形，或离不开矢量图形的参与，如AutoCAD、ARC/INF O、Corel Draw、GeoStar等等。
在Geoway中您可以利用矢量跟踪、手工添加、编辑等技术生成矢量图形，并输出为AutoCAD 所支持的DXF、ARC/INFO 的E00等格式的文件。