GPS测量中坐标系统、坐标系地转换过程问题详解详解
坐标系转换问题
坐标系转换问题--WGS84坐标 BJ54 BJ802012-10-18 14:37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坐标向地方坐标转换的二维实用方法
(33)
将 b 、a 值代入式 (22) 可解算出 q ,
q = x1 - ax′1 - by′1
(34)
将 (23) 减式 (25) ,得 :
y1 - y2 = c (x′1 - x′2) + d (y′1 - y′2)
即Δy21 = cΔx′21 + dΔy′21
(35)
式 (23) 减式 (27) ,得 :
x
x2
=
y LS y2
+
kx 0 x2
0 ky
y2
(4)
式 (3) 代入式 (4) ,得 :
x
Δx0
y
=
LS
Δy0
+
coθs sinθ - sinθ coθs
x y
+
GPS
kx 0 0 ky
Δx0 Δy0
kx 0
coθs sinθ x
+ 0 ky
- sinθ coθs y GPS
式 (10) 除以式 (9) 可得 :
θ= arctg
b a
(14)
式 (11) 除以式 (12) 可得 :
θ= arctg ( -
c) d
(15)
理论上式 (14) 与式 (15) 计算出的θ应该相等 ,由
于观测误差 、已知点误差 、点位稳定性等诸多因素的影
响 ,式 (14) 、式 (15) 计算出的θ必然存在微小的差异 ,
第三个阶段是建立平gps高斯坐标系与地方高斯坐标系尺度的统一211gps高斯坐标系的旋转gps高斯坐标系旋转一个角度转换为平行于地方坐标系的位置x1y1可得gpsgpssgps分别代表地方坐标系统与gps坐标系统y0为平移因子sinx1y1cossinsincosgpsgps212旋转后的gps高斯坐标系平移将平行于地方坐标系轴位置的x1y1平移到地方坐标系轴的位置x2y2方向重合则有由于kxky101112x2y2x1y1sinsin12代入式即得简洁明了的二维实用转换模式y0为平移因子亦即x1y1所在坐标系的原点在地方高斯坐标系中的坐标213尺度统一由于gps测量采用的椭球与地方椭球参数不同gps高斯坐标系经旋转平移后与地方高斯坐标系仍存在一定的尺度偏差这种尺度偏差在纵向和横向是不同的只有将x2y2再进行二向尺度改正才能将gps高斯坐标转变为地方高斯坐标设其横向尺度改正系数为ky纵向尺度改正系数为kxkxky在本文中合称为二向尺度改正系数则有gps只要整个gps网中有三个以上含三个已知点即同时具有gps高斯坐标与地方高斯坐标的点gps网中只有三个已知点时可以列立六个方程直接解算出gps网中已知点个数超x2y2kxkyx2y2过三个时我们可以利用最小二乘法解算出kxky诸因子计算过程如下10除以式y0cossinsin14cosgpskx11除以式12可得sinsin更加简洁明了我们可对式理论上式1415计算出的应该相等于观测误差已知点误差点位稳定性等诸多因素的影15计算出的必然存在微小的差异将两个值取平均得即为旋角参数可计算出kx二维实用转换模式的整理我们对式进行一些必要的矩阵运算就可以使二维实用转换模式在形式上变得简洁明了具体运算过程如下cos16cos值代入式10又可计算出一个kx17sinkxx0kyy0cossinsin1617计算出的两个kx也会存在微小的差取其平均值kx做为kx的最或然值值代入式11可计算出kygpskxcoskxsinkysinkycosgpsy0sin值代入式12又可计算出ky19cos30除以式3130同样19计算出的两个ky也会存在微小的差异取其平均值ky做为ky的最或然值可计算出x0可计算出y03131312131213131213121值代入式29可解算出的直接解法假设三个已知点的地方高斯坐标及gps高斯坐标分别为x1y1gps我们可以建立下列方程组值代入式22可解算出
全球定位系统(GPS)测量中坐标系转换及其坐标换算
全球定位系统(GPS)测量中坐标系转换及其坐标换算
方智
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2009(000)021
【摘要】测量领域已经广泛地应用全球定位系统(GPS),需要进行坐标系转换,本文主要阐述GPS所采集到的地心地固WGS-84坐标如何换算成参心空间直角坐标进而换算成参心地理大地坐标直至高斯正形投影平面直角坐标最终求得工程所需的坐标完整过程.
【总页数】3页(P434-435,412)
【作者】方智
【作者单位】国投新集能源股份有限公司板集煤矿,安徽,利辛,236700
【正文语种】中文
【中图分类】TN96
【相关文献】
1.GPS动态RTK测量中坐标系转换参数的优化选择 [J], 李逸红
2.工程测量中GPS坐标系统转换及坐标系换算 [J], 杨月
3.公路独立结构物施工测量中利用坐标系转换对于坐标计算之便利探讨 [J], 马小刚
4.GPS测量坐标系转换 [J], 张书生;李龙梅
5.矿山测量中独立坐标系与CGCS2000坐标系转换方法研究 [J], 王辉
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GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧
GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧GPS（全球定位系统）是一种利用卫星信号确定精确位置的技术，被广泛应用于地理测量、导航和定位等领域。
然而，由于不同国家和地区的坐标系统差异以及GPS测量误差等因素的影响，对于使用GPS获取的坐标数据进行后处理和转换是非常必要的。
在本文中，将探讨一些实现坐标转换的常用方法和技巧。
一、选择合适的转换模型在进行GPS数据后处理时，首先需要确定要使用的坐标转换模型。
常见的坐标转换模型包括七参数、四参数、三参数以及普通的放大、平移和旋转等。
选择合适的模型取决于具体的应用和准确度要求。
例如，如果需要将GPS测量的坐标转换到不同的地理坐标系统上，可以选择使用七参数或四参数模型。
而在局部坐标转换和粗略测量中，普通的平移和旋转可能已足够。
二、使用地理基准数据进行修正GPS测量的坐标通常是基于WGS84（世界大地测量系统）椭球体模型计算得到的。
然而，不同国家和地区可能使用不同的大地水准面或参考基准。
因此，为了准确地将GPS测量的坐标转换到目标坐标系统上，需要使用地理基准数据进行修正。
这些基准数据通常包括大地水准面参数、坐标转换参数和地方大地系统等。
三、考虑GPS测量误差在进行GPS数据后处理时，还需要考虑GPS测量误差对坐标转换的影响。
GPS测量误差包括卫星位置误差、多路径效应、大气延迟和钟差误差等。
为了降低误差对坐标转换精度造成的影响，可以使用差分GPS技术进行实时差分或后续差分处理，以提高测量的准确性。
四、使用专业软件进行数据处理对于较为复杂的坐标转换需求，可以使用专业的地理信息系统（GIS）软件进行数据处理。
这些软件通常具有强大的坐标转换功能和各种专业模型，能够满足不同需求的坐标转换任务。
例如，ArcGIS、AutoCAD和Global Mapper等软件都提供了丰富的坐标转换工具和文档。
五、进行验证和误差分析坐标转换完成后，需要进行验证和误差分析，以评估转换的准确度和可靠性。
GPS测量中坐标系的转换
GPS测量中坐标系的转换摘要：为满足GPS测量用户统一坐标系统需求,拓展GPS测量应用领域,本文对GPS的组成及其在工程测量中的坐标转换问题作了介绍。
关键字：测量GPS换算公式转换坐标系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。
2.GPS测量常用的坐标系统一般情况下，我们使用的是1954年北京坐标系，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，用它的公式编辑功能，进行GPS坐标转换，会非常轻松自如。
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。
测绘技术中的坐标系转换方法
测绘技术中的坐标系转换方法引言：测绘技术在各种领域中起着重要的作用，它涉及到地理空间信息的获取、处理和分析。
而在这个过程中，坐标系的转换是一项关键的技术。
本文将介绍测绘技术中常用的坐标系转换方法，探讨其原理和应用。
一、常用的坐标系在测绘技术中，常用的坐标系包括大地坐标系、投影坐标系和平面坐标系。
大地坐标系是以地球椭球体作为基准，通过经纬度来确定地点的坐标系统。
投影坐标系是将地球表面的经纬度坐标投影到平面上得到的坐标系统。
平面坐标系是将二维平面上的点用坐标表示的系统。
二、大地坐标系转换大地坐标系转换是将一个大地坐标系中的点的坐标转换到另一个大地坐标系中。
在转换过程中，需要考虑大地坐标系之间的参数差异，如椭球体参数和坐标基准的不同。
常用的大地坐标系转换方法包括七参数转换和四参数转换。
七参数转换是通过七个参数来描述两个椭球体之间的坐标转换关系。
这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。
通过对原始坐标进行平移、旋转和缩放操作，可以将一个大地坐标系中的点坐标转换到另一个大地坐标系中。
四参数转换是通过四个参数来近似描述两个椭球体之间的坐标转换关系。
这四个参数包括平移参数和尺度参数。
相比于七参数转换，四参数转换方法更加简单，计算速度更快，但转换精度较低。
三、投影坐标系转换投影坐标系转换是将地球表面的经纬度坐标转换到平面坐标系中。
在转换过程中，需要考虑地球椭球体的参数和投影方式的选择。
常用的投影坐标系转换方法包括高斯投影法和UTM投影法。
高斯投影法是一种将地球表面点的经纬度坐标映射为平面坐标的方法。
通过根据地球椭球体参数选择合适的高斯投影参数，可以实现经纬度坐标到平面坐标的转换。
UTM投影法是一种将地球表面点的经纬度坐标映射为平面坐标的方法。
其将地球表面划分为60个投影带，每个带都有一个中央子午线，通过选择合适的投影带和中央子午线，可以实现经纬度坐标到平面坐标的转换。
四、平面坐标系转换平面坐标系转换是将二维平面上的点用坐标表示，并进行相互转换。
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。
测绘技术中经纬度坐标的常见问题
测绘技术中经纬度坐标的常见问题测绘技术在现代社会中发挥着重要的作用，而经纬度坐标系统作为测绘中最常用的坐标系统之一，经常遇到一些常见问题。
在本文中，将探讨一些与经纬度坐标相关的常见问题，并给出解决方案。
一、坐标转换问题在测绘工作中，常常需要进行不同坐标系统之间的转换。
例如，将经纬度坐标转换为UTM坐标系统，或者将UTM坐标转换为经纬度坐标。
这个过程中往往会遇到一些误差，导致转换结果不准确。
解决这个问题的方法是使用专业的坐标转换软件。
这种软件可以根据不同的坐标系统参数进行转换，确保转换结果的准确性。
在使用坐标转换软件时，还需要注意选择正确的参数和转换方法，以避免出现误差。
二、误差累积问题在大范围的测绘工作中，由于地球形状和尺度的复杂性，坐标的测量误差会逐渐累积，导致测绘结果的精度下降。
这对于需要高精度测绘的项目来说是一个重要问题。
为了解决这个问题，可以采用差分GPS技术。
差分GPS技术可以通过在已知控制点上设置一个基准站，实时校正测量站的误差，从而提高测绘的精度。
此外，还可以采用网络RTK技术，利用多个基准站实时传输校正数据，进一步提高测绘精度。
三、坐标偏移问题由于地球的非球形性和地球引力的影响，经纬度坐标与实际地理位置之间存在一定的偏移。
特别是在高纬度地区，这种偏移现象更加明显。
解决这个问题的方法是采用大地基准系统。
大地基准系统是一种基于地球形状的数学模型，可以将球面上的坐标映射为平面上的坐标，从而减小坐标的偏移误差。
常用的大地基准系统包括WGS-84和中国2000大地坐标系。
四、坐标精度问题经纬度坐标通常以度为单位来表示，但在一些需要高精度的测绘工作中，度的精度可能不够。
例如，在城市规划和工程建设中，可能需要以米或厘米来表示坐标。
为了提高坐标精度，可以采用度分秒表示法。
度分秒表示法将坐标精确到小数点后几位，从而提高精度。
此外，还可以使用高精度的测量仪器和技术，如全站仪和测量相位仪，来测量坐标，从而提高精度。
GPS坐标偏移与转换，值得学习！
GPS坐标偏移与转换，值得学习！开篇的话“相同的经纬度坐标在地图上显示会有偏移”您有没有遇到相似的情形？各种坐标体系之间如何转换？到底有哪些坐标体系？什么是火星坐标？GPS是怎样定为坐标的现在全球有四个卫星定位系统：美国的全球定位系统GPS （Global Positioning System）,俄罗斯的格洛纳斯GIONASS,欧盟的伽利略系统，我国的北斗。
每个系统都有几个部分：星载部分、控制部分、以及用户部分。
每个卫星在运行中，发送电磁波信息、包含时间、位置等等，用户部分根据定位装置接收信号，然后进行方程解算，由于要更多的解因子，所以GPS系统下，一般三颗卫星信号锁定后才能计算三差解，也就是粗略定位结果了。
一、坐标体系常见的坐标体系有哪些：1）GPS坐标（wgs84）wgs84 :WorldGeodetic System 1984，(全世界最流行的基准标准系统) ，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)。
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。
GPS系统直接通过卫星定位获得的坐标，一般由经度和纬度两个参数组成，也叫经纬度。
由0°经线和赤道确定，地球从格林尼治向东、西各划分180个经度；从赤道起，向南、北也各划分90个纬度。
单位是六十进制(度：分：秒，字母表示方向)或十进制(正/负十进制度)的。
谷歌地球，googleearth上取到的，是GPS坐标，而且是度分秒形式，如图：2）GCJ02GCJ-02是国内最广泛使用的坐标体系。
是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。
它是一种对经纬度数据的加密算法，即加入随机的偏差，就是对真实坐标系统进行人为的加偏处理，按照特殊的算法，将真实的坐标加密成虚假的坐标，而这个加偏并不是线性的加偏，所以各地的偏移情况都会有所不同。
测量坐标转换的方法与注意事项
测量坐标转换的方法与注意事项作为现代测量技术中的重要环节，坐标转换是将测量点的局部坐标转化为全局坐标的过程。
在工程测绘、地理空间信息系统等领域中，坐标转换的准确性和可靠性对于数据的分析和应用是至关重要的。
本文将介绍一些常用的坐标转换方法，并探讨在实际应用中需要注意的问题。
一、坐标转换方法1. 基本的坐标转换方法常见的坐标转换方法有参数法、公式法和点位校正法。
参数法是通过计算坐标转换的七参数或三参数，通过线性变换将局部坐标转换为全局坐标。
公式法根据坐标系之间的数学关系推导坐标转换的公式，通过运算将局部坐标转换为全局坐标。
点位校正法是通过测量已知控制点的坐标，并与已知全局坐标进行比较，通过求解得到转换参数，再将局部坐标转换为全局坐标。
2. 常用的坐标转换软件目前，有许多软件可用于坐标转换，如AutoCAD、ArcGIS等。
这些软件提供了丰富的功能和工具，可以方便地进行坐标转换。
同时，它们还支持各种坐标系统和转换方法，用户可以根据自己的需求选择合适的软件进行坐标转换操作。
二、坐标转换注意事项1. 坐标系统的选择在进行坐标转换之前，需要明确所使用的坐标系统。
不同的工程和应用场景可能使用不同的坐标系统，如地理坐标系统、测量坐标系统等。
在选择坐标系统时，需要考虑到数据的准确性和使用的便利性，确保所选择的坐标系统与实际情况相符。
2. 坐标转换精度的控制坐标转换的精度对于数据的可信度和应用的有效性至关重要。
在进行坐标转换时，需要根据具体的要求和使用场景制定相应的精度要求。
一般来说，控制点的选取和精确测量是保证精度的关键。
另外，坐标转换过程中的误差传递也需要考虑，尽可能减小误差的累积和传递，以提高转换的准确性。
3. 转换参数的确定在使用参数法进行坐标转换时，参数的确定对于转换结果的准确性有着重要影响。
参数的选取应综合考虑控制点的数量和分布，同时还需要考虑控制点的测量精度和数据的质量。
通常情况下，参数的确定需要进行精确的计算和模拟实验，以确保转换的准确性。
GPS坐标转换经纬度及换算方法
GPS坐标转换经纬度及换算方法GPS坐标和经纬度的算法和概率不太一样，但是我们可能会将他们互通起来用，下面先贴上我做的转换工具：。
里面实现了gps到谷歌地图百度地图经纬度的转换。
不含糊，下面将他们之间的联系。
GPS坐标系我本身不太了解它跟谷歌地图经纬度有多大区别，于是搜了一下，看看他们的区别：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0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。
经纬度表示：1884年国际经度会议规定，以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°经线。
从0°经线往东叫东经，往西叫西经，东、西各分180°。
习惯上以西经20°和东经160°为分界把地球分为东西两个半球。
假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。
被切的这个平面，叫赤道面。
赤道面与地球表面相交的线叫赤道。
纬线从赤道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。
科学家们把赤道定为0°纬线，从赤道向两极各分为90°，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。
在计算机或GPS 上经纬度经常用度、分、秒和度.度、分.分、秒.秒的混合方式进行表示，度、分、秒间的进制是60进制，度.度、分.分、秒.秒的进制是100进制，换算时一定要注意。
可以近似地认为每个纬度之间的距离是不变的111KM,每分间1.85KM，每秒间31.8M。
经度间的距离随纬度增高逐渐减小，可按以下公式计算：经度1°长度=111.413cosφ一0.094cos3φ公里(纬度φ处)。
GPS测量常用坐标系统及坐标转换
０科教前沿 ｏ
Ｓ ＩＮＣ ＣＥ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＧＹＩＦ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＯＲ Ｔ Ｏ Ｎ
２１ ０ ２年
第 ２ 期 １
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【 摘 要】 本文 Ｇ Ｓ Ｐ 测量常 用坐标 系统 ， 以及 Ｇ Ｓ Ｐ 静态、 动态测量 中坐标 变换的参数和方法。
２ 坐标 系统 的 转 换 方 法
ＧＳ Ｐ 定位结果属于协议地球 地心坐标 系 ．即 ＷＧ 一 ４ Ｓ ８ 坐标系 ． 而 我 们使用 的测量成果是 国家参心坐标 系 ． 需要进行坐标系转换。 在相 同的基准下 ．空间直角坐标 系与空间大地坐标系间的转换 ． Ｇ Ｓ测量常用坐标系 Ｐ １ １ Ｗ ＧＳ ８ ． ～４ 在 Ｇ Ｓ 际测量 中意义不大 空间坐标系与平面直角 坐标系间 的转 Ｐ实 ＷＧ 一 ４坐标系是 目前 ＧＰ Ｓ８ Ｓ所采 用 的坐标系统 ．ＷＧ 一 ４坐标 换 （ Ｓ８ 高斯正反算 ） 只要正确设置参考椭 球的长半轴和扁率 、 ， 中央子午 系的坐标 原点位于地球 的质心 ． ｚ轴指 向 Ｂ Ｈ１８ ． 义的协议地球 线 的度数及变形 系数 （ Ｉ ９ ４０定 高斯投影 中央子午线变 形系数为 １ 、 Ｏ 东 ） 北（ ） 极 方 向． ｘ轴指 向 ＢＨ ９４ Ｉ１８． ０的启 始子午 面和赤道 的交点 ． 与 ｘ （ ０ ００ 偏移值 ． Ｙ轴 ５０ ０ ） 一般 Ｇ Ｓ Ｐ 测量仪器 自带软件都可 自行完成。这里不 轴 和 Ｚ轴构成右手系 再赘述 ． 现仅就 Ｇ Ｓ Ｐ 测量中常见 坐标转换 问题介绍如下 。 ＷＧ 一 ４系所采用椭球参数为 ： Ｓ８ ２１ 静 态 测量 中 的坐 标 转 换 ． ａ ６ ７ ３ ｍ ＝ ３ ８ｌ ７ 常规 方法是 Ｇ Ｓ Ｐ 待测点 与已知 地方坐标控制 网基线 联测 ｆ 基线 越 短越精 确 ）通过网平差求解 Ｇ Ｓ 测点的地方坐标 。确定 转换方 ． Ｐ待 卢 １ ９ ．５ ２ ３ ６ ， ８２ ７ ２ ５ ３ ２ 程 的关键是根据三个 以上 已知参考点（ 类坐标 系的坐标值都精确确 两 一 ４８ ． ６ ８ ｘ１ ４１６ ５ ０ 定） 用最小二乘法求解转换参数 ， 布尔莎 （ ｕ ａ７ 常用 Ｂ ￣ ） 参数法进行。 － ５ 一ｌ ∞＝７２ １ ５ ０ ｏ ．９２ ｘ１ ｒ ｄ・ １ ２２ 动态测量 中的坐标转换 ． Ｇ ： ９ ６ ０５ ｍ ．一 Ｍ ３ ８ ０ ．ｋ ｓ ｆ） １ 已知点有地方坐标但无 ＷＧ ８ Ｓ ４坐标 １ １５ ． ９ ４年北京坐标系 ２ 已知控 制点只有地方坐标（ Ｌ ５ Ｊ 京 ４或西安 ８ ）可采用 的唯一方 Ｏ． １５ 年北京 坐标 系是我国 目 广泛采用的大地测量 坐标系 该 法 是联测控制点 ， ９４ 前 取得已知点 ＷＧ ８ Ｓ４坐标 ． 求解转换参数。 这种方法 至少需要二个控制点 （ 例如点 ０和 点 Ａ ， ）设基准站 于点 ０． Ａ作为 点 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 ： 口６７２５ ＝ ３ ８ ４ ｍ 方位点 。 先将 两点联测得 到的 ＷＧ ８ 经 纬度（ 。 ） （ ， ） Ｓ４ Ｂ ， 。 、 投影 ＿ １ ９． ， ／ ８３ ： ２ 由于当时条 件的限制 ．９４年北京坐标系存在着很 多缺点 ． １５ 主要 为 ＷＧ ８ 平 面坐标 （ ， 。 、 ， 再按照静态测量方法分别 Ｓ４ ｙ） （ ｙ ） 表现在 以下几个方面 ： 克拉 索夫斯基椭球参数 同现代精确的椭球参数 求 出的 ＷＧＳ４平面坐标（ ， 。 、 ， ） ８ ｙ ） （ 和已知地方坐标 （ ， 的差异较 大 ． 并且不包含表 示地球物理特性 的参数 。 因而 给理论和实 】 ） 、Ｘ ， Ａ ， （ ａ Ｙ ）下的基线边长 ｓ Ｓ和方位角 ａ ： 。 、Ｌ 、 际工作带来 了许多不便 边长：４（ ｘ＋Ｙ Ｊ ＝ｘＡ ２Ａ ， ５ ＝Ｖ△ △ ； （／Ｘ＋ｙ ） ８ 椭球 定向不十分 明确 ．椭球 的短半轴 既不 指 向国际通用 的 Ｃ Ｏ Ｉ 极， 也不指向 目前我 国使用 的 Ｊ ＹＤ极。参考椭球 面与我 国大地水准面 方位角：８ ａ ｔ （ ｙ Ａ ＝ｒ ａ（Ｙ Ａ Ｌ ４ ｒａ Ａ ／ Ｘ） ＝ ｃｎ ａ ｔ Ａ ／ Ｘ） ｃｎ 呈西高东低的系统性倾斜 ， 东部高程异常达 ６ 余米 ， ０ 最大达 ６ 米。 ７ 该坐标系统的大地 点坐标是经过局部分 区平差 得到的 ．因此 ． 全 国的天文大地控制点实际上不 能形成一个整体 ． 区与区之间有较大的 和 比例 因子 ｎ： ｌ 隙距 ， 如在有的接合部 中． 同一点在不 同区的坐标值相差 １ ２ ． — 米 不同 分 区的尺度差异 也很大 ． 而且 坐标传递是从东北 到西北和西南 ． 后一 区是 以前一 区的最弱部作 为坐标起算点 ， 因而一等 锁具有 明显的坐标 旋转参数 ：＝ｒ 一 ｏ ｏ４ ｒ ８ 积 累 误 差
GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧
GPS数据后处理实现坐标转换的方法与技巧GPS（全球定位系统）是一种利用卫星进行定位的技术，可以在全球范围内提供精确的地理位置信息。
然而，由于GPS数据的不准确性和误差，为了得到更精确的位置信息，需要进行GPS数据后处理并实现坐标转换。
本文将介绍一些常用的方法和技巧，帮助读者更好地进行GPS数据后处理。
1. 数据收集与处理在进行GPS数据后处理之前，需要先收集原始的GPS数据。
通常，在车辆导航、航空、船舶等领域，会使用专业的GPS设备进行数据采集，并导出成标准的数据格式，比如GPX（GPS交换格式）或NMEA（国际海事协会）格式。
接下来，需要将采集到的数据进行预处理。
预处理的目标是去除掉一些无效的或干扰的数据，比如丢失的数据点、偏移的数据点等。
这可以通过数据滤波和插补等方法来实现。
2. 坐标系统转换GPS数据通常使用WGS84坐标系统进行表示，而在实际应用中，往往需要将GPS数据转换为其他坐标系统。
常见的坐标系统包括UTM（通用横轴墨卡托投影）、高斯克吕格投影等。
转换坐标系统的方法有很多，其中一种常用的方法是使用数学模型进行转换。
这些数学模型通常是根据地球椭球体参数来计算的。
在转换过程中，需要注意选择合适的投影方式、中央经线、假东假北等参数，以确保转换结果的准确性。
3. 大地水准面转换在实际应用中，我们可能需要将GPS数据转换为大地水准面（如标高）进行表示。
大地水准面是由海平面和一些参考点所确定的，用于测量地球表面高程的参考面。
转换到大地水准面的方法也有很多，其中一个常用的方法是使用高程基准面模型。
这个模型通常是由一系列的水准测量点所建立的，通过将GPS数据与这些水准测量点进行比对，可以计算出GPS数据相对于基准面的高程。
值得注意的是，大地水准面转换可能会受到地球引力等因素的影响，因此需要进行适当的修正。
4. 数据精度评估在进行GPS数据后处理之后，我们需要评估处理结果的精度。
这是因为GPS数据本身存在误差，因此在后处理过程中也会引入一定的误差。
国内常用的坐标系统及转换问题.ppt
分带投影：
分带投影
为了控制长度变形，将地球椭球面按一定的经度差分成若干投影带。带宽 一般为经差6°或3°，分别称为6°带或3°带。
分带和坐标系统的确定
X 轴： （以当地中央子午线确定） Y 轴： （赤道不变）
如何计算当地的中央子午线
首先确定您的直角坐标系统是3度带还是6度 带投影。 然后再根据如下公式推算： 6度带中央子午线计算公式： 当地经度/6=N；中央子午线L=6 X N 当没有除尽，N有余数时，中央子午线 L=6 X N - 3 3度带中央子午线计算公式： 当地经度/3=N；中央子午线L=3 X N
GPS定位与坐标系统
目录
概述 地理坐标系统 平面直角坐标系统
我们生活的地球
测绘的意义
将地球表面的地物和 地貌测绘成地形图 方便管理 方便查询 方便规划
地球表面
大 地 水 准 面
大地水准面
地球表面 低密度矿体
高密度矿体
GPS的现实意义
GPS从测绘来讲是野外测
量人员获得地面位置的
工具。
GPS测量所要解决的问题
500km，，并在Y坐标前冠以带号 如:某点P的坐标p( 3467668.988,19668533.165)
P点实际坐标p(3467668.988,668533.165)，
O Y
500Km
在6度分带的19带。
S
投影参数总结
当地中央子午线 东偏500公里 尺度比：默认为1
坐标系统
一个地球 不同的椭球表示（克拉索夫斯基椭球，84椭球）
不同的坐标系（北京54，WGS84等）
坐标系统
参考椭球
—WGS84椭球 —北京54椭球 —西安80椭球
投 影（平面坐标） 高斯-克吕格投影 （北京54和西安80平面
GPS测量坐标参数转换法
GPS测量坐标参数转换法全球定位系统(GPS)使用的是WGS－84坐标系统，我国绝大多数使用的是北京54坐标系统(当然还有使用众多的地方坐标系统)，所以就存在坐标转换问题。
世界范围内较大的OEM板厂家，有的将某些坐标系统和WGS－84坐标系统之间的转换参数直接输入OEM主板，这是因为该坐标系统和WGS－84坐标系统之间有固定的转换关系。
我国1954年北京坐标系（简称BJ54）与WGS－84的转换关系尚未被国际GPS生产厂家置入GPS接收机内，是因为我国地域广阔，所以不宜采用事先把某一套转换参数固定（置入）在GPS接收机中。
因而不能采用在接收机内自动选择转换参数直接求得所需坐标的方法，只能在软件中采用转换参数的方法。
在差分基准台（以下简称差分台）GPS接收机用户自定义条件下，由用户输入BJ54椭球参数和由WGS－84至BJ54的转换参数及差分台BJ54的经度、纬度和大地高（GPS天线到平均海水平面高与大地水准面差距之和），同时在移动台（或船台）GPS接收机自定义条件下，由用户输入BJ54椭球参数及坐标转换参数，并在其后处理软件中选择高斯投影方式（或中央子午线变形系数为1的UTM投影）输入中央子午线经度值。
这样差分台和移动台同时进行实时坐标转换并通过数传进行差分定位，求得移动台BJ54坐标。
另外，可采用强制符合转换法，其方法如下：由于我国各省市自治区尚未在国家GPS网内普遍加密GPS地区网，虽然部分城市已建立GPS网，但尚未与国家网联测，所求的局部地区的坐标转换参数，尚有一定的局限性，因而各地区尚无精确的转换参数可选用，也就无法采用自定义转换参数法和后处理转换法。
根据GPS测量的实践和体会，笔者着重进行了在WGS－84坐标系中用差分台的BJ54坐标作为GPS坐标系中的强制符合基准值，进行近似转换的可行性和可靠性分析，认为强制符合转换法是一种可行的好方法，其基本做法如下：在差分台、移动台均选择WGS－84坐标系，向差分台接收机输入该台BJ54精确大地坐标（B、L、h），同时在移动台后处理软件中选择高斯投影（中央子午线变形系数为1的UMT投影），差分台使GPS接收机所求点位WGS－84坐标与该点的BJ54坐标强制符合比较，使之获得一组强制约束伪距改正数，并通过数传对移动台WGS一84坐标系统中的伪距观测进行修正，获得移动台的BJ54。
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。
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
张国祯;杨晓红
【期刊名称】《测绘与空间地理信息》
【年(卷),期】2009(32)3
【摘要】GPS在测量领域得到了广泛的应用,本文介绍将GPS所采集到的WGS-84坐标转换成工程所需的坐标的过程.
【总页数】2页(P178-179)
【作者】张国祯;杨晓红
【作者单位】吉林省地理信息工程院,吉林,长春,130051;吉林省地理信息工程院,吉林,长春,130051
【正文语种】中文
【中图分类】P226+.3;P228.4
【相关文献】
1.工程测量中GPS坐标系统转换及坐标系换算 [J], 杨月
2.浅析工程测量中GPS坐标系统的转换 [J], 李永齐
3.GPS测量中的坐标系统及坐标转换 [J], 薛洪刚
4.GPS测量中坐标系统及坐标系的转换 [J], 李燕
5.浅析工程测量中GPS坐标系统的转换 [J], 李永齐
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GPS测量中坐标系统、坐标系的转换过程详解
摘要：GPS在测量领域得到了广泛的应用，本文介绍将GPS所采集到的WGS-84坐标转换成工程所需的坐标的过程。
关键词：GPS 坐标系统坐标系转换
一、概述GPS及其应用
GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成的卫星导航定位系统。
作为新一代的卫星导航定位系统经过二十多年的发展，已成为在航空、航天、军事、交通运输、资源勘探、通信气象等所有的领域中一种被广泛采用的系统。
我国测绘部门使用GPS也近十年了，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，现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外还在测量领域的其它方面得到充分的应用，如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。
G PS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WGS84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。
二、GPS测量常用的坐标系统
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，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的启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 = 6378137m f = 1/298.257223563
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。
该坐标系源自于原苏联采用过的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 = 6378245m f = 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。
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，或我们自己为了测量方便而临时建立的独立坐标系。
三、坐标系统的转换
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。
目前一般采用布尔莎公式（七参数法）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。
XBJ54=XWGS84+ KXWGS84+Δx+YWGS84ξZ＂/ρ＂－ＺＷＧＳ８４ξＹ＂/ρ＂
YBJ54=YWGS84+ KYWGS84+ΔY-XWGS84ξZ＂/ρ＂+ＺＷＧＳ８４ξX＂/ρ＂
ZBJ54=ZWGS84+ KZWGS84+ΔZ+XWGS84ξY＂/ρ＂－ＺＷＧＳ８４ξX＂/ρ＂
四、坐标系的变换
同一坐标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。
如空间直角坐标系（X，Y，Z）、大地坐标系（B，L）、平面直角坐标（x,y）等。
通过坐标统的转换我们得到了BJ54坐标系统下的空间直角坐标，我们还须在BJ54坐标系统下再进行各种坐标系的转换，直至得到工程所需的坐标。
1．将空间直角坐标系转换成大地坐标系，得到大地坐标(B,L)：
L=arctan(Y/X)
B=arctan {(Z+Ne2sinB)/(X2+Y2)0.5}
H=(X2+Y2)0.5sinB-N
用2．将大地坐标系转换成高斯坐标系，得到高斯坐标（x,y）
按高斯投影的方法求得高斯坐标，x=F1(B,L),y=F2(B,L)
3．将高斯坐标系转换成任意独立坐标系，得到独立坐标（x’,y’）
在小范围内测量，我们可以将地面当作平面，用简单的旋转、平移便可将高斯坐标换成工程中所采用坐标系的坐标(x’,y’)，
x’=xcosα+ysinα
y’=ycosα-xsinα
五、小结
由于GPS测量的种种优点，GPS 定位技术现已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段，市面上出现了许多转换软件和不同型号的GPS数据处理配套软件（包含了怎样将GPS测量中所得到的WGS-84转换成工程中所须坐标的功能），万变不离其宗，只要我们明白了WGS-84转换到独立坐标系的转换过程，便可很容易的使用该软件了，甚至可以自己编写程序，将WGS-84坐标转换成独立坐标系坐标。
本文主要是介绍坐标系统、坐标系的转换过程，文中提及的符号及具体转换方法请参阅相关文献。
上式采用迭代法求出大地坐标（B，L）。