浅谈GPS测量中的坐标系统及其转换
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测量中的坐标系统及其变换原理
特定椭球体及其对应 的转换参数确 定 ， 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 自的大地基准面 ， 通常称谓北京 ５ ４坐
标系 、 西安 ８ ０坐标 系 实 际上 指 的是 我 国的两个 大地
基准面。
第２ ４期 数 据 以 ＷＧ Ｓ一 ８ ４为基 准 。
ＷＧ Ｓ一 ８ ４坐标 系是 一 种 国 际 上 采 用 的地 心 坐
如图 １ 所示 ， 以椭球体 中心为坐标原点 ， 以ｘ 、 Ｙ 、 ｚ ３ 个分量表示椭球面上点坐标 的三维直角坐标 系， 是空间坐标系之间相互变换的一种过渡模型。
１ ． ５ 地 图投 影
地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按
Ｘ
图 １ 地 球 椭 球 体
１ ． ２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ参 心 坐标 系
大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来 的
坐标 系 ， 地 面点 的位 置用 大地经 度 、 大 地纬 度和 大地
高度表示 。一个形状 、 大小和定位、 定向都已确定 的 地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定 ， 则标志 着大地坐标系已经建立。大地坐标系的建立包括选 择一个椭球 、 对椭球进行定位和确定大地起算数据 （ 即国家一等 网起算点 ） 。“ 参 心” 两字意指参 考椭 球的中心。它一般 和地球质心不一致 。北 京 ５ ４和 西安 ８ Ｏ都是参心坐标系。
马洪举 ， 胡 润强
（ 甘肃 煤 田地质局综 合普查队 ， 甘肃 天水 ７ ４ １ ０ ０ ２ ）
摘
要： Ｇ Ｐ Ｓ 测量得到的是 ＷＧ Ｓ 一 ８ ４中的大地坐标 ， 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
gps坐标转换常用方法及转换流程
GPS坐标转换常用方法及转换流程GPS（全球定位系统）坐标转换是将地球上的位置坐标从一种表示方式转换为另一种方式的过程。
这种转换是非常常见的，特别是在地图应用、导航系统和地理信息系统中。
本文将介绍常用的GPS坐标转换方法并提供详细的转换流程。
背景知识在讨论GPS坐标转换之前，首先需要了解一些背景知识。
1. GPS坐标系统GPS坐标系统是用于在地球表面定位和导航的一种坐标系统。
它由经度、纬度和海拔高度组成。
经度表示位置在东西方向上的位置，纬度表示位置在南北方向上的位置，海拔高度表示位置相对于平均海平面的高度。
2. 常用的GPS坐标系统常见的GPS坐标系统包括WGS84和GCJ02坐标系统。
•WGS84坐标系统是一种全球通用的坐标系统，由GPS系统使用。
在大多数情况下，来自GPS设备的原始坐标将使用WGS84。
•GCJ02坐标系统是中国国家测绘局制定的一种坐标系统，用于在中国境内的地图应用中。
GCJ02坐标系统是基于WGS84进行了偏移处理，以保护国家安全。
常用的GPS坐标转换方法在进行GPS坐标转换时，常用的方法包括WGS84转GCJ02和GCJ02转WGS84。
1. WGS84转GCJ02WGS84转GCJ02是将WGS84坐标转换为GCJ02坐标的过程。
由于GCJ02坐标系统在WGS84的基础上进行了偏移处理，所以需要经过一些计算来进行转换。
转换的具体步骤如下：1.将WGS84坐标的经度和纬度分别记为lng和lat。
2.如果lat在1.5以外且lng在48.5以外，则直接返回WGS84坐标。
3.否则，计算新的坐标。
具体计算公式请参考相关的算法。
4.将计算得到的新坐标作为GCJ02坐标返回。
2. GCJ02转WGS84GCJ02转WGS84是将GCJ02坐标转换为WGS84坐标的过程。
由于GCJ02坐标系统相对于WGS84进行了偏移处理，所以需要进行逆运算才能得到原始的WGS84坐标。
转换的具体步骤如下：1.将GCJ02坐标的经度和纬度分别记为lng和lat。
浅述GPS—RTK测量中的坐标转换
坐标系统的坐标值与实际应用坐标值的三维差值 ，Ｏｘ △Ｙ、 。三 ｌ ｆ ／ｘ、 ＡＨ 这种作业时，在整个区域只需在参考站上求一次 ＷＧ ８ Ｓ４坐标值 ， 参数从原理上说参考站每次开机都需要重新校正 ，如果参考站架设在 以后再架在该点时， 直接调用上次存储 的 ＷＧ ８ Ｓ４坐标； 架在其他的点 同一地点，且每次开机发射的 ＷＧ ８ Ｓ４坐标都已经通过设置来固定 ， 那 上时 ， 必需要 有点 的 ＷＧ ８ 坐 标 ， 以是 通过 流动 站测 出后再 架 ， 已 Ｓ４ 可 或 么三参数就不需要再重新求 。手簿里 的操作软件可以设置为参考站发 知地方坐标和转换参数求出的 ， 这样就直接输入到参考站的仪器中。 输 射坐标固定 ， 这种方法因局限于参考站每次只能架设在同—个点上 ， 入 天线 高开 始工 作 。 因 此很少采用。 所以每次开机校正一次是最常用的方法， 这种方法参考站 情况 ｃ 若该区域不能提供任何控制点的坐标 ， ： 可以假设一个点的 可以在已知点上 ， 也可以在未知点上， 但每次都需要—个已知点 。 坐标， 用一步法求出这个独立坐标系的参数， 建立一个独立坐标系。 ２ ． ２四参数和七参数 的求法 ：四参数和七参数并不是一个概念 ， 四 （ 在去测量几个控制点时 ， 可以用几个流动站测量不同的点 ， 并将 参数是同一椭球不同坐标系之间的转换参数 ， 表示为ＡＸ、 Ａ 旋转 ＷＧ ８ Ａｙ、 （ Ｓ ４的坐标分别输入到其他的接收机内， 分别进行坐标转换参数计 角） （ 、 尺度比）七参数是两个不同椭球之间的转换参数 ， Ｋ ， 表示为 ＡＸ、 算 ， 其结果和在一 台接收机内计算的结果和通过 Ｐ ｃ卡传输的结果是一 △Ｙ、 、 ／△ ｐ、 ＡＺ △Ｏ、 ＿ △ 、 三个平移 、 △Ｋ， 三个旋转和一个尺度参数。 致 的 ） 。 四参数和七参数是不能同时使用的， 只能选其一 ， 两者 那么在具体测量 有关坐标转换的计算中， 通过几个点的相互对应的 ＷＧ ８ 坐标和 Ｓ４ 时怎么确定这两种参数是一个关键问题。 地方坐标 ， 来计算出转换参数（ 坐标系统 ） 。相反 ， 也可以通过由 ＷＧ ８ Ｓ４ Ｒ Ｋ直接测量的坐标是属于 ＷＧ ８ Ｔ Ｓ ４坐标系 ，我们通常用的是国 坐标和转换参数求出地方坐标 ； 另外已知地方坐标和转换参数 ， 也可以 家标准坐标系统， 比如 １５ 年北京坐标系 ， ９４ 两者并不是一个椭球 ， 那么 求出点的 ＷＧ ８ Ｓ４的坐标。即 ＷＧ ８ ； Ｓ４转换参数（ 坐标系统 ）地方坐标 ； 原则上讲需要七参数才可以实现两个椭球的转换 ，我们才有可能采集 三者只需要知道其中两个就可以求出另外一个。Ｒ Ｋ测量技术还有很 Ｔ 到 ５ 坐标。一般的手簿软件提供了两种求取四参数的方法 ： ４ 一是利用 大发展空间， 操作方法会越来越简单， 但是要更好 的应用 Ｒ Ｋ技术 ． Ｔ 还 室内点校正 ， 即在未到现场的情况下， 在点校正菜单中 ， 选取数据库 中 是要测量人员亲身体会其原理及 性能 ， 对各种隋况做到心中有数， 这样 的控制 点 ， 且输 入 对应 的 ＷＧ ８ 标 ， 件 就会 自动计 算 出四参 数 才能有效地保证 Ｒ Ｋ测量精度 ， 并 Ｓ４坐 软 Ｔ 提高作业效率。 并给出点位精度 ； 另一种方法就是利用现场 校正， 即在指定的控制点 结语 ： 我 国建 国以来 的工 程历 史上 ， 行业 毋庸 置疑 的被 指定 在 测绘 进行 坐标联 测 ， 联测两 个 以上点 就可 以求 出 四参 数 ， 自动启 用 。 为十大艰苦行业之一 。 一般 并 经过几代测绘中人的不懈努力， 已将光学仪器改 七参数的求解方法一般是靠做控制测量即静态测量。静态测量 的 变为卫星解算 ，坐标转换关联的不仅仅是 ５ ４和 ８ 的新老成果的无缝 Ｏ 数据导入平差软件进行处理后 ， 软件会 自 动求出七参数 ， Ｒ Ｋ测 交融 ， 在做 Ｔ 更是人们解读 Ｇ Ｓ Ｐ 地理信号的最强大武器。 随着人们技术水平 的 量时可以直接输入使用。 七参数相对于四参数来说可以认为是更准确、 不断进步 ， 坐标转换也会推陈出新 ， 变得越来越简捷 、 越来越精确。是人 精度更高， 有条件的话尽量使用七参数。 造卫星遥感技术使测量人迈出了改变命运的一步。是差分信号使不通 ２ 拟合参数的求法 ： ． ３ 拟合参数是指高程拟合参数 ， 在需要 高精度 视变为零距离。 本文所介绍的 Ｒ Ｋ测量技术与一些操作方法会给同行 Ｔ 的正常高高程值 时， Ｒ Ｋ测量必须合理地求解高程拟合面 ， 用 Ｔ 这样才 们一些启发与参考 ， 定会起到抛砖引玉的作用。 能满足一般作业要求 。Ｇ Ｓ静态测量高程最高可以达到三等水准的精 Ｐ 参 考文 献 度 ， Ｒ Ｋ时为四等或四等以外 ， 的前提是必须有高精度的高程拟 ｆ 李征航 ， 做 Ｔ 它 １ １ 黄劲松．Ｐ Ｇ Ｓ测量与数据处理『 武汉： ． 武汉大学出版社 ，０ ５ ２０ ． 合面。 求拟合参数实际上就是求—个区域高程异常的过程 ， 绝大多数的 ［刘璇．Ｔ ２ ］ Ｒ Ｋ技术原理与坐标转换［】 Ｃ． ： 北京 北京合众思壮科技股份有限 ２０． 手簿软件提供了计算 高程拟合参数的方法 ，在利用控制点坐标库求四 公 司 ，０ ７ ３ １ 郭英起 ， 易庆林．Ｐ Ｇ Ｓ在测量工程中的应用［． ０ ． ｚ２ ７ １０ 参数时 ， 如果带有高程的已知点个数达到六个或更多 ， 那么软件会另外 『黄 声享，
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大地测量坐标系统及高程系统转换
学院：武汉大学班级学号： 7学生姓名：程卫旗指导教师：黄声享武汉大学摘要GPS( Global Positioning System) 测量具有全天候、快速、经济等诸多优点,但是长期以来,工程应用领域只是利用了GPS 测量中的平面位置信息,浪费掉了高程信息,也就是没有充分利用并开发GPS 资源。
如果GPS 水准方法在一定范围内可替代低等级几何水准测量,不仅可以获得可观的经济效益,而且也为通过GPS 测量确定大地水准面的研究提供了参考。
因此, GPS 测定正常高的研究具有一定的科学价值及现实意义。
GPS观测数据经处理后，可以得到两点间基线向量及高精度大地高差，若已知一点大地高，便可求得全网任一点的大地高。
大地高是以椭球面为基准的高程系统，而我国采用的是以似大地水准面为基准的正常高系统，因此，需将大地高转换为正常高。
关键词：GPS,高程系统转换- 1 -目录1 绪论........................................ 错误！未定义书签。
1.1引言 .................................... 错误！未定义书签。
1.2GPS全球定位系统简介 .................... 错误！未定义书签。
1.3GPS系统发展现状 ........................ 错误！未定义书签。
1.4我国高程系统现状........................ 错误！未定义书签。
1.5GPS高程转换概况 ........................ 错误！未定义书签。
1.6本论文所研究的内容...................... 错误！未定义书签。
2 高程基准起算面及其相互关系.................. 错误！未定义书签。
2.1平均海平面与高程基准面.................. 错误！未定义书签。
2.2大地水准面与似大地水准面................ 错误！未定义书签。
GPS测量中坐标系之间转换
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测量中的坐标系统及其转换
GPS测量中的坐标系统及其转换摘要:在GPS测量中通常采用两类坐标系统,一类是在空间固定的坐标系统,另一类是与地球体相固联的坐标系统,也称固定坐标系统。
如:WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系。
在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换,来求出所使用的坐标系统的坐标。
这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果,因此在GPS测量中得到了广泛的应用。
关键词:GPS;测量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。
1.3 1980年西安坐标系1980年西安坐标系的原点位于我国的中部,陕西西安市的附近。
椭球的短轴平行于由地球质心指向我国地极原点JYD1968。
浅谈GPS定位成果的坐标转换
On the M ethod of Spatial Coord inate System Transfer for GPS C oord inate R esu lts
FE I Y ing chun , N IU Q i zh,i ZHAN W en chao
( Zhengzhou D esign and Research Institu te of Coal Industry Co. , Ltd. , Zhengzhou 450007, China )
3 不同转换方法的优缺点
3 . 1 三维约束平差 三维约束平差能保持 GPS 测量的精度 , 应用范 围大 , 理论上是严密的。缺点是对已知点精度要求 高, 高程精度影响平面转换结果。地方椭球参数和 地图投 影必 须已知。如果 已知 坐标 不精 确, 使 用 GPS 测量的新点一旦经过转换, 将与现有地方坐标 系统不符合, 人为降低 GPS测量精度。 3 . 2 两步法 该法将平面和高程坐标转换分开进行 , 两者互 不影响。对于平 面转换, W GS 84 坐标首先使 用三 维约束平差进行预转换, 以获得初步的地方空间直 角坐标。使用定义的椭球和地图投影将坐标投影到 初步的格网坐标系中。接着计算二维约束平差的两 个平移参数、 旋转参数和尺度因子 , 将初步转换得到 的坐标转换到 % 真实 &的地方坐标系中。高程转换 采用简单的一维拟合。因考虑了椭球与投影因素, 2 作用范围在 30 km 左右。 具有平面点位的点的数量以及可计算的平面转 换参数如下: ! 平面点数为 1 , 产生 2 个平移参数 dX 与 dY ; ∀ 平面点数为 2 , 产生 2 个平移参数 dX 与 d Y、 绕 Z 轴旋转量和 1 个尺度因子; # 平面点数多于 2 , 产生 2 个平移参数 dX 与 d Y、 绕 Z 轴旋转量、 1 个尺 度因子与残差。 3 3 分步法 该方法是平面经典三维转换方法和高程内插法 的结合。平面点位和高程的转换分别进行处理。地 方坐标和它的参数以及使用的地方椭球都是基于地 图投影上的。由于平面点位转换使用经典 3D 转换 方法 , 转换区域比插值方法大。适用区域的大小很
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。
测量坐标转换与坐标系统的介绍与应用
测量坐标转换与坐标系统的介绍与应用导言：从地理测量到电子定位在现代科技的驱动下，测量技术的发展突飞猛进。
从过去依靠人工测量的时代，到如今高精度的卫星导航系统，我们享受到了越来越便捷的定位服务。
在使用这些定位服务时，我们会接触到坐标转换和坐标系统的概念。
那么，什么是坐标转换？什么是坐标系统？它们又有哪些应用呢？让我们一起深入探讨。
一、坐标转换的定义与原理坐标转换是将不同坐标系统中的坐标点相互转换的过程。
我们所处的地球是一个三维的球体，而在地理测量和定位中，我们通常需要将地球上的一个点使用坐标来表示。
然而，由于地球的表面是曲面，所以在测量和定位过程中，往往需要将球面坐标转换为平面坐标。
坐标转换的主要目的是为了实现不同坐标系统间的数据互通与共享。
简单来说，坐标转换的原理是通过采用适当的数学方法，将不同坐标系统下的点的坐标进行对应。
这个对应关系可以是线性的，也可以是非线性的。
在实际应用中，为了准确地将坐标转换为另一个坐标系统下的坐标，我们需要考虑一系列因素，例如地球的椭球度、坐标系统的投影方法、坐标轴的旋转等。
二、常用的坐标系统介绍1. 地理坐标系统（WGS84）地理坐标系统是用来描述地球表面点的坐标系统。
其中，WGS84是目前最常用的地理坐标系统。
它采用经度、纬度和大地高作为点的坐标参数。
经度表示一个点在东西方向上的距离，取值范围为-180°到180°，纬度表示一个点在南北方向上的距离，取值范围为-90°到90°。
2. 投影坐标系统（UTM）投影坐标系统是地理坐标系统的一种常用转换形式，通过将地球表面的三维坐标投影到二维平面上，从而方便实际测量和定位。
较为常用的投影坐标系统之一是UTM（Universal Transverse Mercator）。
UTM将地球表面划分为60个带，每个带宽度为6°，通过将每个带内的坐标投影到一个平面上进行表示。
3. 工程坐标系统（XY）工程坐标系统用于工程测量和人造建筑物的设计。
CORS环境下GPS RTK测量时的坐标系统及相互转换
CORS环境下GPS RTK测量时的坐标系统及相互转换袁斌【摘要】GPS定位技术已经被广泛地运用并发展成为一个真正的三维测量工具.GPS CORS系统是GPS的连续运行参考站,是在一个城市、一个地区、或一个国家范围内,根据要求按一定距离间隔,建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站,组成的网络系统.本文通过对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统的分析,阐明了不同坐标系统之间数据转换的本质.结合在生产中使用的GPSRTK设备,说明了WGS-84坐标系向地方坐标系转换的一般过程和注意事项;对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统,进行理论上和实践上的研究,达到了预期效果,掌握了中海达V8 GNSS RTK接收机在GPSRTK测量中的使用问题.【期刊名称】《北京测绘》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P84-87)【关键词】CORS;GPS;测量;坐标系统;转换【作者】袁斌【作者单位】江西荡坪钨业有限公司,江西大余341500【正文语种】中文【中图分类】P228.4由于历史的原因，我国的国家坐标系，经历了从1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系。
按所采用的参考椭球来分，主要为基于克拉索夫斯基椭球的1954年北京坐标系和基于IAG 75地球椭球的1980西安坐标系；根据《中华人民共和国测绘法》［1］、，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。
而GPS测量所采用的坐标系统是WGS－84坐标系，WGS－84坐标向地方坐标转换的本质是 WGS－84坐标向1954年北京坐标系或1980西安坐标系的转换。
因此在实际工作中我们经常会遇到上述三个坐标系之间的转换问题，搞清楚它们之间的转换关系是对GPS测量人员的基本要求，也是能够得到GPS准确测量结果的前题。
GPS CORS系统是GPS的连续运行参考站，是在一个城市、一个地区、或一个国家范围内，根据要求按一定距离间隔，建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站，组成的网络系统。
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测绘中的坐标转换方法详解
GPS测绘中的坐标转换方法详解导语：在现代测绘科技中，全球定位系统（GPS）已经成为必不可少的工具。
然而，GPS信号的诸多限制使得直接使用其提供的坐标数据并不总是理想的选择。
因此，坐标转换方法的研究显得至关重要。
本文将详细介绍GPS测绘中常用的坐标转换方法。
一、背景概述全球定位系统（GPS）是一种通过卫星进行地球空间位置测量的技术。
GPS系统通过接收来自多颗卫星的信号，并使用卫星之间的时间差计算出接收器的位置。
然而，由于地球形状的复杂性以及信号传播的非理想环境，GPS测绘结果可能会存在一定的误差。
二、经纬度与平面坐标的转换GPS测绘结果通常以经纬度形式呈现，但在实际测绘工作中，使用平面坐标系统更为方便。
因此，经纬度与平面坐标的转换成为常见的需求。
在转换经纬度与平面坐标时，需要考虑地球椭球体参数，如半长轴、扁率等。
常用的坐标转换方法包括平面直角坐标、高斯投影和UTM坐标转换。
1. 平面直角坐标转换平面直角坐标是指采用直角坐标系表示的坐标系统。
该方法将地球表面上每个点的经纬度转换为相对于某个基准点的东北坐标。
2. 高斯投影转换高斯投影是一种基于地图投影的坐标转换方法。
该方法将地球表面上的经纬度坐标转换为代表该点的平面坐标。
3. UTM坐标转换UTM坐标是一种通用的平面坐标系统，广泛应用于测绘工作中。
它将地球表面划分为若干个均匀的区域，并使用分带的方式表示每个区域。
三、坐标系转换除了经纬度和平面坐标之间的转换外，不同的测绘工作可能还需要进行不同坐标系之间的转换。
常见的坐标系包括大地坐标系、投影坐标系等。
坐标系转换主要涉及坐标轴的旋转、缩放以及平移等变换。
通过合理的坐标转换，可以实现不同坐标系之间的无缝连接。
四、GPS测绘中的误差修正虽然GPS测绘提供了方便快捷的定位数据，但由于信号传播的非理想环境以及接收器本身的误差等因素，GPS测绘结果往往存在一定的误差。
为了减小或消除GPS测绘中的误差，通常采用误差修正方法。
GPS测量中常用的几种坐标系统及相应的坐标转换
GPS测量中常用的几种坐标系统及相应的坐标转换摘要:本文主要介绍了GPS测量中常用的几种坐标系统的建立及其相关技术参数,并针对日常生产常用到的这几种坐标系统的相互转换作了简单的总结关键词:GPS 测量坐标系统坐标转换1、GPS测量概述GPS(Global Positioning System全球定位系统)经过多年的发展已发展成为一种被广泛采用的系统,目前,它在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,都被作为一项非常重要的技术手段和方法。
在测量中,它最初主要用于高精度大地测量和控制测量,建立各种类型和等级的测量控制网;它在测量领域的其它方面也得到充分的应用,如用于各种类型的施工放样、测图、变形观测、航空摄影测量、海测和地理信息系统中地理数据的采集等。
尤其是在各种类型的测量控制网的建立这一方面,GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段,成为了主要的技术手段。
2、GPS测量中常用的几种坐标系统2.1 WGS-84坐标系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。
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的启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:2.2 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。
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。
该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球,该椭球的参数为:但是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,该坐标系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。
工程测量中GPS坐标系统转换及坐标系换算
工程测量中GPS坐标系统转换及坐标系换算1 GPS 在工程测量中的应用GPS全球定位系统经过20多年的发展，现已广泛应用于航空、航天、军事、交通运输、资源勘探、通信气象等领域。
我国测绘部门引进和使用GPS也十多年了，主要采用GPS-RTK技术用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网。
还广泛用于各种类型的工程测量、变形观测、航空摄影测量、海洋测量和地理信息系统中地理数据的采集等。
GPS体积小、重量轻、便于携带，测量精度高、操作简便、观测点之间无须通视、可全天候作业，测量结果统一在WGS-8哋标系统下，信息自动接收、存储，减轻了工作量、提高了作业速度和效益，改写了测量作业方法的历史。
2 常用坐标系统坐标系是描述空间位置的表达形式，生产实践中人们采用多种方法描述空间位置，从而就产生了不同的坐标系。
GPS全球定位系统采用WGS-84地心空间直角坐标系，不同的用户使用GPS 测量时需将成果转换到不同的坐标系中。
在我国通常采用BJ-54 北京坐标系、1980 西安坐标系或地方局部坐标系等参心坐标系。
2.1 BJ-54 坐标系1954北京坐标系的依据是前苏联的克拉索夫斯基椭球( 简称克氏椭球) ，大地原点在前苏联的普尔科沃，它实际上是前苏联普尔科沃坐标系在中国境内的延伸[1] ，其几何参数见表-1 。
2.2 WGS-84 坐标系WGS-84坐标系是一个协议地球坐标参考系CTS（Conventional Terrestrial System），其原点位于地球质心，Z 轴指向BIHl984.0 定义的协议地极CTP（Conventional Terrestrial Pole）方向，X轴指向BIH 1984.0 的零子午面和CTP 赤道的交点，Y 轴与X、Z轴正交构成右手坐标系。
WGS-84大地坐标系的椭球参数见表-1[2] 。
表-1克氏椭球、WGS-84椭球几何参数表-1 中a，b，f ，e2 分别表示椭球体的长半轴、短半轴、扁率和第一偏心率。
GPS测量的坐标系统与时间系统
GPS测量的坐标系统与时间系统全球定位系统（GPS）是一种由美国政府运营的卫星导航系统，可提供全球定位、导航和时间服务。
它是许多现代技术和应用的基础，例如车辆导航、飞行导航、航海、地图绘制等。
GPS测量提供了一种在地球上确定位置的精确方法，但是它的坐标系统和时间系统需要特定的标准和约定来确保精度。
本文将介绍GPS测量中使用的坐标系统和时间系统，并讨论它们与其他GPS应用和技术的关系。
坐标系统GPS测量使用经纬度和高度来确定位置，这是因为它可以提供全球范围内的定位。
经度是一个位置相对于本初子午线的度数，可以从0度到360度，东经为正，西经为负。
纬度是一个位置相对于赤道的度数，可以从-90度到90度，北纬为正，南纬为负。
高度是一个位置相对于海平面的高度。
GPS测量使用的坐标系统是WGS 84（World Geodetic System 1984），这是一种由美国国防部和国家海洋和大气管理局发展的全球定位系统坐标系统。
WGS 84使用地球模型作为椭球体，将地球视为一个近似椭球体。
这个椭球体的参数被称为参考椭球体，在WGS 84中，参考椭球体的参数为a=6378137.0 m，f=1/298.257223563。
WGS 84是GPS定位用的最通用的地理坐标系，在大多数现代地图上都采用了WGS 84坐标。
此外，许多其他地理信息系统（GIS）和工程应用也使用WGS 84坐标系来表示地球上的位置。
时间系统在GPS测量中，时间系统也是至关重要的。
GPS测量使用一个基于原子钟的时间系统来测量信号的传播时间，并计算出接收器的位置。
原子钟比基于机械振荡器的钟表更为精确，可以维持极高的准确性。
GPS测量使用的时间系统是GPS时间，它是由GPS卫星提供的21个原子钟的平均值。
GPS时间以UTC（协调世界时）为基础，但它使用了其他一些修正来保持与UTC同步。
UTC是一个国际标准时间系统，它基于原子钟的时间，但考虑了地球自转的变化。
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浅谈GPS测量中的坐标系统及其转换
GPS是一种采用WGS-84的地心地固坐标系统,而我国绝大多数应用都集中在各种参心坐标系统上,因此,只有解决这两种不同的空间坐标系的转换才能更好地发挥GPS的作用。
本文通过分析GPS的工作原理及GPS测量中的几种常用坐标系统特点,针对测量过程中实现坐标系统转换方法及关键技术进行分析。
标签：GPS 工程测量坐标系统参数转换
1 GPS的工作原理
GPS全球定位系统由空间卫星群、地面监控系统、测量用户的卫星接收设备三大部分组成。
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。
如在需要的位置P 点架设GPS接收机,在某一时刻t同时接收了3颗(A,B,C)以上的GPS卫星所发出的导航电文,通过一系列数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP,SBP,SCP,同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的位置(3维坐标)。
从而用距离交会的方法求得P点的3维坐标(XP,VP,ZP),在GPS测量中通常采用两类坐标系统,一类是空间固定的坐标系统(天球坐标系),另一类是与地球体相固联的坐标系统,称地固坐标系统地球坐标系),我们在控制测量中常用地固坐标系统(如:WGS-84世界大地坐标系和1980年西安大地坐标系统)。
在实际使用中需要根据坐标系统间的转换参数进行坐标系统的变换,来求出所使用的坐标系统的坐标,这样更有利于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果。
2 GPS测量常用坐标系统的比较
2.1 WGS-84坐标系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 Geodieal System一84(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,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0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。
采用椭球参数为:
a=6 378 137mf=1/298.257 223 563
2.2 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,是一种参心坐标系统。
该坐标系源自于前苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。
该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:a=6 378 245mf=1/298.3。
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。
2.3 地方坐标系(任意独立坐标系) 在我们测量过程中时常会遇到的如一些某城市坐标系、某城建坐标系、某港口坐标系等,或我们为了测量方便而临时建立的独立坐标系。
3 GPS测量过程中坐标系统转换的实现
在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方(任意)独立坐标系为基础的坐标数据。
因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐标系或地方(任意)独立坐标系。
目前一般采用七参数法与三参数完成WGS-84坐标系到北京54坐标系的转换,得到北京54坐标数据。
我们城市测量主要是进行较小区域内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。
工程实践过程中,作业队伍在进驻工区以后,首先应着手搜集工区已有的转换参数,在新工区或者没有转换参数的工区应当首先考虑搜集相邻工区的转换参数,并做检验对比,合格后方可使用。
在上述方案失败后,操作步骤可参考以下顺序:如工区内有WGS-84成果点(1个或者多个),可在控制网布设时联测这些WGS-84点做全网起算,在无约束平差(最小约束平差)后,获得经过平差以后的WG
S-84成果,再利用相关软件(如:Powadj,KLseis等)或者TGO软件的点校正实现转换参数的求取。
如果工区内没有WGS-84成果点,考虑到《规范》的滞后性,可以首先考虑长距离联测国际台站,然后通过网络PPP(precise point pointing)或者武测Trip单点定位软件解算得到GPS控制网点的精确WGS-84坐标。
目前国际上通用的网络PPP 主要有:AUSPOS-GPS和CSRS-PPP,上述三个软件都需要经过严密改正天线高的RINEX格式文件,其中AUSPOS-GPS和CSRS-PPP都需要网络良好,一般lh以内均可以得到解算结果,Trip软件需要下载与观测数据匹配良好的精密星历文件,故也需网络支持。
CSRS-PPP(WWW.geod.nrcan.gc.ca)使用前,用户必须用国际通用邮箱(如搜狐、雅虎等)注册,解算结果会发到用户邮箱中。
AUSPOS-PPP(.au/bin/gps.p1)不须注册,但是用户也必须使用国际通用邮箱接收解算文件。
武测Trip软件目前版本是v1.0,用户可以免费使用50次。
精密星历数据可以通过如下IGS网站下载。
经过我们实际对比,利用PPP解算得到的站点精确WGS-84坐标解算出来的转换参数精度较高,完全满足《规范》的相关要求。
故我们建议对此方法进行推广使用。
另外需注意,在作业队伍自己求取转换参数时,无论采用哪一种方法,工区所采用的其它控制点的WGS-84坐标的起算数据必须基于用作求取转换参数的点的成果。
4 结束语
通过运用软件技术进行坐标转换结果的精度是可信的,能够满足一般工程测量对精度的要求,如果要提高测量结果坐标转换的精度,需要进行卫星星历预报,选择最佳时段采集数据,然后在坐标转换过程中选择旋转、平移和尺度比三种参数进行反复计算研究,以提高转换的精度。
参考文献:
[1]徐绍铨.GPS测量原理及应用(3S丛书)[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社.1998.
[2]朱华统.GPS坐标系统的变换[M].北京:测绘出版社.1994.
[3]武汉测绘学院.控制测量学(下)[M].北京:测绘出版社.1988.。