坐標轉換問題

坐標轉換問題 — 題。首先，我們要弄清楚幾種坐標表示方法。大致有三種坐標表示方法：經(jīng)緯度和高程，空間直角坐標，平面坐標和高程。我們通常說的WGS-84坐標是經(jīng)緯度和高程這一種，北京54坐標是平面坐標和高程著一種?，F(xiàn)在，再搞清楚轉換的嚴密性問題，在同一個橢球里的轉換都是嚴密的，而在不同的橢球之間的轉換是不嚴密的。舉個例子，在WGS-84坐標和北京54坐標之間是不存在一套轉換參數(shù)可以全國通用的，在每個地方會不一樣，因為它們是兩個不同的橢球基準。那么，兩個橢球間的坐標轉換應該是怎樣的呢？一般而言比較嚴密的是用七參數(shù)法（包括布爾莎模型，一步法模型，海爾曼特等），即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉，Y旋轉，Z旋轉，尺度變化K。要求得七參數(shù)就需要在一個地區(qū)需要3個以上的已知點，如果區(qū)域范圍不大，最遠點間的距離不大于30Km（經(jīng)驗值），這可以用三參數(shù)（莫洛登斯基模型），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視為0,所以三參數(shù)只是七參數(shù)的一種特例。在本軟件中提供了計算三參數(shù)、七參數(shù)的功能。在一個橢球的不同坐標系中轉換可能會用到平面轉換，現(xiàn)階段一般分為四參數(shù)和平面網(wǎng)格擬合兩種方法，以四參數(shù)法在國內用的較多，舉個例子，在深圳既有北京54坐標又有深圳坐標，在這兩種坐標之間轉換就用到四參數(shù)，計算四參數(shù)需要兩個已知點。更精確的可以提供網(wǎng)格擬合數(shù)據(jù),本軟件提供計算和應用四參數(shù)的功能,也提供了網(wǎng)格擬合的功能。另外，還有高程擬合的問題，大地水準面模型在國內用戶中很少會用到，但在國際上已經(jīng)是標準之一，本軟件提供最常用的EGM96模型和Geoid99模型。最后，本軟件提供了ITRF框架轉換方法，涉及到ITRF2000和以往用過的ITRF96，ITRF93之間的換算，對于方面的需求的用戶是個嘗試?，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，整個轉換過程是這樣的：

本軟件使用說明：本軟件采用坐標系統(tǒng)庫管理，用戶可以將一種轉換在系統(tǒng)庫里保存下來，下次使用時從文件菜單中選擇打開庫文件來調用所有已有的轉換參數(shù)。實例一：轉換要求：用戶在一個佛山測區(qū)內使用RTKGPS接收機接受了一些點的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。用戶有佛山測區(qū)的一些控制點，這些控制點有WGS-84坐標，也有北京-54坐標也有佛山坐標。分析：WGS-84坐標和北京54坐標是不同兩個橢球的坐標轉換，所以要求得三參數(shù)或七參數(shù)，而北京54和佛山坐標都是同一個橢球，所以他們之間的轉換是地方坐標轉換，需要求得地方轉化四參數(shù)，因為要求得到的北京54是平面坐標所以需要設置投影參數(shù)。：步驟：1．新建坐標轉換文件，便于下次使用轉換是不用重新輸入，直接打開即可。

2．設置投影參數(shù)。3.用一個已知點（WGS84坐標和北京54坐標），計算不同橢球轉換的三參數(shù)（或七參數(shù)）。4．確定轉換參數(shù)。5.打開七參數(shù)轉換，完成WGS84到北京54的轉換。6．利用多個已知點（北京54坐標和佛山坐標），計算同一個橢球的地方坐標轉換（四參數(shù)）。7．確定轉換參數(shù)8.同時打開七參數(shù)和平面轉換。完成WGS-84到佛山的轉換。實例二：轉換要求：用戶在一個測區(qū)內有一些點的北京54的坐標,現(xiàn)在希望將其轉換為國家80坐標。用戶有測區(qū)的一些控制點，這些控制點既有北京-54坐標也有國家80坐標。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。1.確定轉換關系：按照上面的步驟完成1~8步的操作，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。

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容，然后自己選擇數(shù)據(jù)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。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(jù)這個方式來完成新建文件。卻省是在文件擴展名后+1,即轉換后會新生成一個C:\File.txtl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。

實例三：轉換要求：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(shù)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(shù)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：023:09:33.6274112:55:41.211962.536國際80坐標為：562589.8110 290115.8140 70.3590用WGS-84不加任何參數(shù)轉化為平面坐標為：2562588.851341390232.479605可以看到X的大數(shù)差-2000000Y的大數(shù)差-100000所以改變投影參數(shù)里的X,Y常數(shù)改正為X常數(shù)：0-2000000=2000000 Y常數(shù)：500000-100000=400000一、設置投影參數(shù)、計算七參數(shù)選擇坐標轉換菜單下的“計算七參數(shù)“，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(shù)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。三、七參數(shù)設置單擊“確定“按鈕即可設置好了七參數(shù)四、完成轉換選擇“七參數(shù)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(shù)。

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(shù)的X,Y常數(shù)。實例四：轉換要求：將WGS-84坐標一步轉換為天津港坐標，使用上述的第三種方法，發(fā)現(xiàn)不能夠實現(xiàn),誤差較大，在4.5版以后增加了一步轉換的方法。步驟一，設置投影參數(shù)：只用設置中央子午線即可投影方式選揮投參參數(shù)高斯投影3度帶中央子午線:尺度高斯投參6度帶X常數(shù)自定義髙斯投影Y常數(shù)墨卡托投影基堆緯度UTLI投參投影面髙程:投影方式選揮投參參數(shù)高斯投影3度帶中央子午線:尺度高斯投參6度帶X常數(shù)自定義髙斯投影Y常數(shù)墨卡托投影基堆緯度UTLI投參投影面髙程:蘭勃特投影平均瑋度平均瑋度確定取消117:00:00.000貳彥說置，計算七參數(shù)，直接輸入WGS-84坐標和當?shù)刈鴺耍嬎闫邊?，方法如上。如果PRMS（平面誤差）和HRMS（高層誤差）都在允許的范圍內，就可以點擊確定,如果有誤，注意檢查投影參數(shù)是否是當?shù)刈鴺说膮?shù)。

三，設置一步參數(shù)：界面和原有的七參數(shù)是一致的，就是左下角多了一個“一步轉換參數(shù)”的選擇，這里要打鉤，（原有的WGS84到北京54的七參數(shù)，不要打鉤），確定。四，選擇七參數(shù)，檢查及計算結果。

選擇源坐標類型坐標轉換選揮目標坐標類型空間直角坐標空間直角坐標七養(yǎng)數(shù)轉換犬地坐標犬地坐標四參數(shù)轉換平面坐標平面坐標捕球基淮輸出目標坐標轉換坐荷H=h=單點轉換文件轉換0.539929925.0829065.960740038:58:01.7615輸人源坐標B=捕球基準［北京-54坐標丟二選擇源坐標類型坐標轉換選揮目標坐標類型空間直角坐標空間直角坐標七養(yǎng)數(shù)轉換犬地坐標犬地坐標四參數(shù)轉換平面坐標平面坐標捕球基淮輸出目標坐標轉換坐荷H=h=單點轉換文件轉換0.539929925.0829065.960740038:58:01.7615輸人源坐標B=捕球基準［北京-54坐標丟二|WGS-84坐標丟二|度吩:秒二1文件購）坐標轉換（￡）幫助@）117:46:58.87569滬24527.318866F:\坐標轉換\COORD\Debug\TEST.cod選擇源坐標類型坐標轉換選擇目標坐標類型空間直角坐標空間直角坐標七參數(shù)轉換犬地坐標四卷數(shù)轉換平面坐標轉換坐襪尸單點轉換文件轉換5.96074029925.082906117:46:58.875690文件也〕坐標轉換幫助橢球基準［冠匚亦巫蘇三|H=0.539900輸出目標坐標-選擇源坐標類型坐標轉換選擇目標坐標類型空間直角坐標空間直角坐標七參數(shù)轉換犬地坐標四卷數(shù)轉換平面坐標轉換坐襪尸單點轉換文件轉換5.96074029925.082906117:46:58.875690文件也〕坐標轉換幫助橢球基準［冠匚亦巫蘇三|H=0.539900輸出目標坐標-B=1038:58