坐標轉換操作說明

1、 坐標轉換(coord 4.1)文件編碼:cyxt- coord文件編號: cyxt-001版本號:1.40日期:2005-09-10版權聲明北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司保留就本文件擁有的全部權利。本手冊的全部內容及相關硬件及軟件設計所包含的信息受相關法律保護。非經北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司事先書面同意，不得對本手冊進行復印、復制或者翻譯。如有相關需要，請與北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司聯(lián)系。北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司保留對其產品進行變更或者不經通知而終止銷售其任何gps產品的權利；并就此建議其用戶在定購前以包含上述相關信息的最新文本替代原有信息。棄權聲明本公司有權不經事先通知而對本文件及任

2、何本文件所述之硬件和軟件進行變更的權利。北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司放棄所有明示或默示的擔保，包括但不限于就有關文件或硬件及軟件中存在的錯誤或缺陷的商銷性默示擔保和保證產品具有符合特定目的適用性的默示擔保。北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司對事先已經知道或應當知道的可能發(fā)生的用戶預期利潤損失及其他經濟損失，包括但不限于特別損害、附帶損失、非直接損失、間接損失及其他損害均不承擔損害賠償責任。爭議任何因本文件及相關硬件和軟件而產生的爭議，均應依據中國法律在中國境內解決。商標北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司名稱及標識均為北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司的注冊商標及標識。其他商標其他相關商標及產品名稱均為其持有人分

3、別持有的商標或者注冊商標。其他本文件由北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司在中國印制本文件經北京創(chuàng)宇星通科技有限責任公司授權 北京創(chuàng)宇星通科技有限公司 歷史紀錄版本日期作者修訂備注1.402005-09-10周錫坡2005-11-02cyxt19 目錄1.常見坐標表示方法12.坐標轉換嚴密性及坐標轉換流程13. 坐標轉換軟件coordv4.1單點轉換24. 坐標轉換軟件coordv4.1文件轉換13一常見坐標表示方法我們首先要弄清楚幾種坐標表示方法。一個點的坐標大致有三種坐標表示形式：空間直角坐標、經緯度和高程、平面坐標和高程。我們通常說的84坐標也叫大地坐標是經緯度和高程的一種；北京54坐標是平面坐

4、標和高程的一種，地方坐標也是平面坐標和高程的一種；(x,y,z)是空間直角坐標的一種。常見的坐標系有：空間直角坐標系、wgs-84坐標系、北京54坐標系、國家80坐標系等。在每一個坐標系下的每一個點的坐標都可以有以上三種點的坐標表示形式，如wgs84坐標系下的一個點的坐標可以表示為wgs84坐標系下的空間直角坐標；也可以表示為wgs84坐標系下的大地坐標；也可以表示為wgs84坐標系下的平面坐標。值得注意的是我們通常所說的84坐標是指在wgs-84坐標系下的84坐標，因為在北京54坐標系下也存在北京54坐標系下的84坐標；同理我們通常所說的北京54坐標是指在北京54坐標下的54坐標；通常所說的

5、地方坐標也是指在北京54坐標下的地方坐標。因此如果沒有特別指具體定坐標系的情況應按如上默認形式。常見的坐標轉換有：wgs-84坐標和北京54坐標之間轉換、北京54坐標對地方坐標、wgs-84和地方坐標之間轉換。二坐標轉換嚴密性現(xiàn)在，再搞清楚轉換的嚴密性問題，在同一個橢球里的坐標轉換都是嚴密的，而在不同的橢球之間的坐標轉換是不嚴密的。舉個例子，在wgs-84坐標和北京54坐標是兩個不同的橢球基準因此它們之間是不存在一套轉換參數可以全國通用的，每個地方都會有所不一樣，而北京54坐標和地方坐標是處于同一個橢球基準。在不同的橢球間的坐標轉換應該是怎樣的呢？如wgs-84坐標和北京54坐標之間的轉換。一

6、般而言比較嚴密的是用七參數法，七參數：即x平移，y平移，z平移，x旋轉，y旋轉，z旋轉，尺度變化k。想求出七參數就需要在一個地區(qū)同時知道3個以上已知點的大地坐標和平面坐標。如果區(qū)域范圍不大，最遠點間的距離不大于30km(經驗值)，還可以用三參數，此時需要知道一個已經點的大地坐標和平面坐標，三參數即x平移，y平移，z平移，而將x旋轉，y旋轉，z旋轉，尺度變化k均視為0，可以看出三參數是七參數的一種特例而已。在此軟件中提供了計算三參數、七參數的功能。在同一個橢球的不同坐標系如何轉換呢？此時轉換需要用到四參數，舉個例子，在深圳既有北京54坐標又有深圳地方坐標，在這兩種坐標之間轉換就用到四參數，而計算

7、四參數需要同時知道兩個已知點的北京54坐標和地方坐標。本軟件提供計算四參數的功能。坐標轉換流程：wgs-84坐標系下的wgs84經緯度wgs-84坐標系下的空間直角坐標七參數北京54坐標系下空間直角北京54坐標系下的經緯度坐標投影（投影參數設置）北京54坐標系下平面坐標四參數地方坐標?，F(xiàn)在舉個例子說明：在珠江有一個測區(qū)，需要完成wgs-84坐標到珠江坐標系（54橢球）的坐標轉換，整個轉換過程如下圖：三坐標轉換軟件coordv4.1單點轉換實例1： 用戶在一個佛山測區(qū)內使用rtk gps接收機接收了一些點的wgs-84的坐標,現(xiàn)在希望將其轉換為北京54和佛山坐標系下的坐標。用戶手里還有一些佛山測

8、區(qū)的已知點，這些已知點有wgs-84坐標，也有北京-54坐標也有佛山地方坐標。分析：wgs-84坐標和北京54坐標是不同兩個橢球的坐標轉換，首先第一步要求得七參數或三參數，繼而才能利用所得到參數進行坐標轉換，要求得到的是北京54坐標是平面坐標我們還需要設置投影參數，而每一個地方的投影參數都不盡相同。而北京54和佛山坐標是同一個橢球，所以他們之間的轉換需要用到四參數。提示：經緯度到平面坐標轉換是需要設置投影參數。coord軟件v4.1主界面如下：1.利用七參數進行wgs-84坐標和北京54坐標之間轉換。步驟：1）新建坐標轉換文件，便于下次使用轉換時不用重新輸入，直接打開即可。提示：軟件采用文件化

9、管理，用戶可以將一種轉換作為一個文件保存下來，下次使用時從文件菜單中選擇打開這個文件來調用所有已有的轉換參數。2） 設置投影參數。點擊坐標轉換投影設置彈出投影設置窗口如下圖。由于每一個地方的中央子午線都有所不同，于是在不同的地方要重新設置中央子午線的值。此軟件默認中央子午線如下圖。投影參數的作用：wgs84經緯度通過七參數轉換為北京54平面坐標流程為：wgs-84坐標系下的wgs84經緯度 北京54坐標系下的經緯度坐標投影（投影參數設置）北京54坐標系下平面坐標。3） 用三個已知點（wgs84坐標和北京54坐標），計算不同橢球轉換的七參數 點擊軟件主界面“坐標轉換”計算七參數選項，依次輸入三個

10、已經點的wgs84坐標和北京54坐標值，當輸入完成一點的坐標時點擊按鈕，增加參與計算的點，橢球基準分別為wgs84坐標，北京54坐標。如下圖當輸入完了參與計算的已知點坐標后點擊，計算結果會顯示出來如下圖并彈出名為result.txt文本文件，顯示包含每個點值和誤差情況。如下圖還可以對已經輸入的點進行修改，點擊，并選中修改的點，如下圖：當修改完后再次點擊按鈕即可。4）確定轉換參數點擊,軟件就會彈出軟件所計算所得到的七參數值。x平移，y平移，z平移，x旋轉，y旋轉，z旋轉，尺度變化k。當然如果已有七參數值可以在“七參數設置”里直接輸入參數值。5) 選擇正確對應類型，完成wgs84到北京54的轉換，

11、點擊確定返回軟件主界面，選擇。在輸入源坐標控件下的橢球基準下拉項中選擇wgs84坐標系在選擇源坐標類型控件中選擇大地坐標；在輸入源坐標控件中輸入欲轉換成的北京54坐標的wgs84坐標值，例如欲轉換wgs84坐標為n23233.6545”e1131324.8441” 11.072”在輸入源坐標控件中以023：02：33.6545 113：13：24.8441 11.072。中間以冒號隔開的形式輸入；在坐標轉換復選控件中勾選七參數轉換；在輸出目標坐標控件下的橢球基準下拉項中選擇北京54坐標系；在選擇目標坐標類型控件中選擇平面坐標；然后點擊坐標轉換按鈕，軟件會自動根據所得的七參數進行wgs84到北京

12、54的轉換。在輸出目標坐標控件中立即顯示出轉換結果見下圖。 2利用三參數進行wgs-84坐標和北京54坐標之間轉換。當已知點很少時且區(qū)域范圍不大，最遠點間的距離不大于30km(經驗值)，就可以用三參數代替七參，此時僅需知道一個已經點的大地坐標和平面坐標，三參數為x平移，y平移，z平移，而將x旋轉，y旋轉，z旋轉，尺度變化k均視為0。操作如下圖計算三參：確定三參：接著在主界面中操作與利用七參數轉換時選擇類型一致即可。3.利用四參數進行北京54坐標對地方坐標的轉換。 分別輸入兩個已知點的北京54坐標和地方坐標 如下圖：確定四參數：在主界面四參數轉換時的選項,結果如下：5、用七參數和四參數進行wgs

13、-84和地方坐標之間的轉換此時需要分別已經計算出七參數和四參數值。主界面如下操作：實例2：用戶在一個測區(qū)內使用 gps接收機接收了一些點的wgs-84的坐標,現(xiàn)在希望將其轉換為北京54和地方坐標下坐標。而用戶手里只有一些已經知點的有北京-54坐標和地方坐標，卻沒有wgs-84的坐標。分析: 以上得知可以計算出四參數，重點需要解決的問題是：沒有已知點的wgs-84坐標如何進行計算七參或三參？解決辦法：此軟件有提供默認的七參數。當要求精度不是很高時可以使用軟件自帶的七參數進行坐標轉換，值得注意的是：不存在一套轉換參數可以全國通用的。具體操作與實例1完全一致。實例3：北京54坐標系下的中央子午線 1

14、14度帶轉換成117度帶。點擊坐標轉換菜單換帶計算分別彈出“轉換前投影設置”和“轉換后投影設置”窗口。如下： 主界面操作如下：四、坐標轉換軟件coordv4.1文件轉換用戶如果需要轉換的是一個文件里的所有的點，可以用文件轉換來完成。實例4：用戶手中有一個文本文件其中有許多wgs84坐標點，現(xiàn)欲將所有點轉換成北京54坐標和地方坐標。用戶數據(空格格開)：步驟：1. 確定轉換關系：按照上面的步驟計算出七參和四參，這樣就確立了轉換關系，也就是說文件里所有的點都按照上面確定的轉換關系來完成轉換。主界面如下：2. 確定轉換格式：在主界面中選擇文件轉換，點擊格式按鈕。新建格式：在名稱，擴展名中輸入相應的內

15、容，然后自己選擇數據列表中的內容并添加來確定格式，如果列表中沒有的就用其他來表示，完成后點擊完成新建。由于用戶文件的84坐標，以點號 緯度 精度 高度 分別以空格格開，因此對應的新建格式如下，完成后點擊完成新建。選擇格式：在格式列表中選擇格式文件轉換方式：轉換后的文件有三種方式，如原來的文件是c:file.txt文件，用戶選擇其中的一種，這樣轉換后就會根據這個方式來完成新建文件。缺省是在文件擴展名后+1，即轉換后會新生成一個c:file.txt1文件。選則第三種方式好處是可以用系統(tǒng)的的文本程序可以打開轉換后的文件。在上述工作完成后，單擊確定按鈕即可3. 選擇轉換文件并完成轉換單擊瀏覽按鈕，打開

16、文件選擇對話框，選擇文件并確定，在左邊會顯示文件，用戶單擊按鈕即可完成轉換，右邊會顯示出轉換后的文件名和路徑，用戶可以通過雙擊列表中的文件即可查看文件內容。完成轉換后可以雙擊列表中的84坐標1.txt文件，查看wgs84到北京54轉換結果如下：wgs84到地方坐標文件轉換結果如下：實例5：用戶在番禹工作，要求完成從wgs-84到國家80的轉換，由于測區(qū)范圍比較大，需要進行七參數轉換。注意：這個例子同樣適合于直接從wgs-84坐標轉換為地方坐標轉換。分析：首先分析坐標：因為七參數轉換模型的特點，要求轉換的坐標不能相差太大，wgs-84的坐標為：023:09:33.6274 112:55:41.2

17、119 62.536國際80坐標為： 562589.8110 290115.8140 70.3590用wgs-84不加任何參數轉化為平面坐標為：2562588.851341 390232.479605可以看到 x的大數差-2000000 y的大數差-100000所以改變投影參數里的x,y常數改正為x常數：0-2000000=-2000000 y常數：500000-100000=4000001、設置投影參數2、計算七參數選擇坐標轉換菜單下的“計算七參數“，打開如圖對話框選擇好源坐標和目標坐標的類型，源坐標和目標坐標的橢球基準，輸入源坐標和目標坐標，點擊“增加“按鈕，就會將剛才的公共點坐標輸入到列表中，同樣的方法至少輸入三個已知點到列表中，點擊“計算“按鈕，就可以看到計算的結果，同時在”rms”中會顯示使用這套參數後計算後每個點的坐標中誤差，如果發(fā)現(xiàn)誤差過大，可能坐標中由輸入錯誤的，這時可以通過在列表中選擇不同的站點計算，直到滿意為止。完成后點擊“確定“按鈕。3、七參數設置單擊“確定“按鈕即可設置好了七參數4、完成轉換選擇“七參數轉換“打鉤，就可以完成了，完成后點擊保存，下次就可以使用同樣的參數。上述的方法同樣適合于從wgs-84直接轉換為地方坐標，關鍵是確定好投影參數的x,y常