GPS课件要点

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二、坐标变换与转换
在同一坐标系内的不同坐标形式间可 进行坐标变换； 不同坐标系统下的坐标可进行转换
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1.同一坐标系内不同坐标形 式间的变换
空间直角坐标—大地坐标间的变换
X ( N H ) cos B cos L Y ( N H ) cos B sin L Z [ N (1 e 2 ) H ] sin B
L arct anY / X B arct an{ Z ( N H ) / X Y ( N (1 e ) H )]}
2 2 2
BLH--XYZ
H Z / sin B N (1 e )
2
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XYZ--BLH
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大地坐标--高斯平面坐标转换 B，L-2
第一部分 GPS技术的发展及其测绘应用
GPS应用中所涉及的坐标系统 坐标变换与转换 GPS高程 GPS接收到的信号 常规GPS RTK CORS系统

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一、GPS应用中所涉及的坐标系
WGS84(G1150)坐标系 1954北京大地坐标系 1980西安大地坐标系 2000国家大地坐标系 China Geodetic Coordinate System 2000--CGCS2000
x, y
（正算）
l2 1 l2 1 l4 2 2 4 2 2 4 4 x Nt cos B 2 0.5 (5 t 9 4 ) cos B 2 (61 58t t ) cos B 4 24 720
l 1 l2 1 l4 2 2 2 2 4 2 2 2 4 y N cos B 1 (1 t ) cos B 2 (5 18t t 14 58 t ) N cos B 4 6 120
x, y
t f
--B，L（反算）
y 1 y 2 1 y 4 2 2 2 2 2 4 B Bf y( ) 1 (5 3t f f 9 f t f )( ) (61 90t f 45t f )( ) 2M f Nf 12 N 360 Nf f y 1 y 2 1 y 4 2 2 4 2 2 2 l ( ) 1 (1 2t 2 )( ) ( 5 28 t 24 t 6 8 t )( ) f f f f f f f cos B f N f 6 N 120 N f f
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Z轴指向历元2000.0的地 球参考极方向
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CGCS2000坐标的常用坐标形式
( X ,Y , Z ) ( B, L, H )
大地高
( x, y )--高斯投影平面坐标
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GPS应用中所涉及的坐标系统 坐标变换与转换 GPS高程 GPS接收到的信号 常规GPS RTK CORS 系统

坐标系示意图及坐标形式
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1954北京坐标系的两种常用坐标形式
( B, L)
--大地坐标//基于 克拉索夫斯基椭球
( x, y )
--高斯投影平面坐标
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3.1980西安大地坐标系

1980西安大地坐标系也是一个基于参 考椭球的，二维参心地固坐标系 由数万个国家大地点维持 坐标系示意图及坐标形式与北京坐标系 相同，但所用参考椭球不同，为1975 国际椭球。
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4.CGCS2000大地坐标系
2008年7月1日启用， CGCS2000国 家大地坐标系是一个基于地球椭球的， 三维地心地固坐标系，与WGS84坐标 系属同一类型，基于2000国际椭球。 由连续运行的参考站（mm）、中国境 内的GPS大地网点（cm）等维持


坐标系示意图

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1.WGS84(G1150)坐标系

WGS-84坐标系是一个基于84国际椭球 的，三维地心地固坐标系 由美国国家影像制图局（NIMA）所属 的，分布于全球的跟踪网站维持 坐标系示意图
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Z轴指向与IERS参考极相 同，均为BIH1984.0历元 的协议地极
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WGS84坐标的三种常用坐标形式
( X , Y , Z ) --空间直角坐标 两者 ( B, L, H ) --大地坐标/基于WGS84椭球 等价
大地高
( x, y )
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--高斯投影平面坐标
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2.1954北京大地坐标系

1954北京坐标系是一个基于参考椭球 的，二维参心地固坐标系 由数万个国家大地点维持
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2.不同坐标系间的坐标变换

不同坐标系间的坐标转换需通过求转换参 数的方式进行 前Baidu Nhomakorabea四种坐标，除WGS84与CGCS2000 坐标在三维坐标层面上可有全球统一的转 换参数外，其它坐标系间的不可能有全球 或较大区域统一的转换参数
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不同坐标系间坐标转换简述 （1）二维七（或九）参数转换
七个参数为：平移参数 3个，旋转参 数3个，尺度参数1个
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转换参数有： 平移参数 X , Y , Z 旋转参数 x , y , z 尺度参数
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m
椭球未知时，还有
a, f
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（2）三维七参数坐标转换 方法一 (布尔萨-沃尔夫模型)
X T X 0 Y Y Z T S ZT Z YS ZS 0 XS YS X XS XS X S Y m YS YS 0 Z ZS ZS