用七參數(shù)對(duì)快鳥影像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的探討

1、用七參數(shù)對(duì)快鳥影像數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的探討學(xué)習(xí) 2009-08-12 09:14 閱讀 281 評(píng)論 0字號(hào)：大中小原文來自如下網(wǎng)址： HYPERLINK /article/RS/rs23.htm /article/RS/rs23.htm作者：周創(chuàng)熙廖順華（廣西地圖制圖院530023）【摘 要】WGS1984基準(zhǔn)面采用WGS84橢球體 它是一地心坐標(biāo)系，即以地心作為橢球體中心， 目前高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)多以WGS1984為基準(zhǔn)而作為GIS數(shù)據(jù)通常使用的是54或80坐標(biāo)或者是地 方獨(dú)立坐標(biāo)系，如何實(shí)現(xiàn)其中的轉(zhuǎn)換，一直是工程施工中關(guān)心的熱點(diǎn)。本文介紹了基于GPS定位結(jié)果計(jì)算 出的七參數(shù)，建立空間轉(zhuǎn)換

2、模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的探討。【關(guān)鍵詞】 七參數(shù) 空間轉(zhuǎn)換Erdas近年來遙感科技的飛速發(fā)展，遙感衛(wèi)星影像在空間解析度有相當(dāng)大的提升，特別是小衛(wèi)星高分 辨率遙感圖像的商業(yè)化，例如分辨率為0.61米Quickbird遙感衛(wèi)星。遙感影像成為地理信息系統(tǒng)一個(gè)非常 重要的信息源，但數(shù)據(jù)源坐標(biāo)一般都是WGS-84坐標(biāo)，數(shù)據(jù)須轉(zhuǎn)換為我國的54系或80系坐標(biāo)來使用，所 以影像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成為衛(wèi)星影像后期制作的一個(gè)較為重要的工序。1七參數(shù)的計(jì)算若GPS測定的點(diǎn)中部分點(diǎn)的平面坐標(biāo)已知，對(duì)這些已知的平面坐標(biāo)區(qū)審進(jìn)行Gauss投影反算計(jì)算，可得到大地坐標(biāo)（B54, L54），再加上大地高h(yuǎn)54，由54橢球參數(shù)按公式（1）=

3、N + 7;）cos B cos L! Y = （7V+ 力）目sin LI Z e 7/（1 -e2） + A siii B其中:轉(zhuǎn)換成空間坐標(biāo)，以g* 丫54，&4）T表示，則兩者的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:公式（2）& = Dy +(l + 4)&(a)R(P)氏(刃 珞式中：X Dy d）T是空間轉(zhuǎn)換坐標(biāo)平移量；k為縮放尺度參數(shù)；a、8、Y為旋轉(zhuǎn)參數(shù)。當(dāng)已知 的平面點(diǎn)多于3個(gè)時(shí)，由（2）式可以反求出這七個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)。12空間轉(zhuǎn)換模型由已知的WGS84的大地坐標(biāo)* Yg* 及4）T可以通過以下幾步轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo) 輪，穹丁2.1引入解算出的七參數(shù)通過公皿叭為（X汕 E Z54）t（X54： E Z54）t

4、,2.2根據(jù)54橢球的橢球參數(shù)，按（1）式將換算為大地坐標(biāo)（B54，1心由 1154）12.3按項(xiàng)目工程需要，確定中央子午線、投影面高程及北向東向平移量，由Gauss投影將 四，Lx）T投影為Gauss坐標(biāo)說，Yy丫二 X + :曲】BcosBJ2 + 蕓血 1 Seos3 5（5+4?）74）/4-7siii 5cos5 5（61-58/- +尸+270 330尸）/&+y - N cos Bl h-cos3 5（1 - t2 4- r2 ）/3源 （5 -18尸 + f4+ 14廣一58，奇）尸+3用Erdas引入七參數(shù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換操作流程3.1 Erdas投影文件解讀Erdas系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)

5、定有一些投影轉(zhuǎn)換參數(shù)文件，但是系統(tǒng)提供的投影參數(shù)往往不能滿足實(shí)際需 求，用戶可以根據(jù)實(shí)際要求通過編輯投影參數(shù)文件spheroid.tab實(shí)現(xiàn)自定義投影參數(shù)。以下為一個(gè)投影參 數(shù)設(shè)置實(shí)例：Krassovsky （16 6378245.0 6356863.0188Krasovsky 0000000Afgooye -43 -163 45 0 0 0 0System 42/83（Pulkow） 24 -123 -94 -9.69e-07 1.212e-06 6.3e-07 1.1e-06Pulkovo 1942 27 -135 -84.5 0 0 -2.686e-06 2.263e-07其語法為Sph

6、eroid Name （Sequential Number Semi-Major Axis Semi-Minor AxisSpheroid Name 0 0 0 0 0 0 0Datums . Krassovsky是橢球體的名字，16是該橢球體在spheroid.tab文件中的序號(hào)，然后就是橢球體的 長、短半軸。下面是各個(gè)基準(zhǔn)面的定義。各基準(zhǔn)面按照和WGS84的轉(zhuǎn)換量記錄，如：Datum Name dx dy dz rw rj rk dsdx，dy 和 dz 是 x，y，z 到 WGS84 的偏移量（米），rw，rj 和 rk 是 omega，phi，kappa 到 WGS84的旋轉(zhuǎn)量，以弧度

7、和科學(xué)記數(shù)法表示。ds以科學(xué)記數(shù)法表示到WGS84的縮放量。經(jīng)過以上解讀，按照以下語法，用戶就可以在已有的橢球體中加入datum或者建立新的橢球體。Spheroid Name （Number Semi-Major Axis Semi-Minor AxisDatum Name 1 dx dy dz rw rj rk dsDatum Name 2 dx dy dz rw rj rk ds Datum Name 3 dx dy dz rw rj rk dsDatum Name n dx dy dz rw rj rk ds3.2參數(shù)文件的設(shè)定首先打開spheroid.tab文件，然后找到Krassovsky橢球體的參數(shù)設(shè)置的位置，然后在原來的基 礎(chǔ)上加入WGS84轉(zhuǎn)換為54坐標(biāo)的七參數(shù)，如下：3.3投影轉(zhuǎn)換spheroid.tab文件修改完成后，就可以直接用Erdas進(jìn)行WGS84到54坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，操作如下:用“Reproject Images”投影轉(zhuǎn)換對(duì)話框，輸入轉(zhuǎn)換的原始影像文件，并建立轉(zhuǎn)換后的影像文件， 然后確定需要轉(zhuǎn)換的結(jié)果橢球體、中央子午線及北向東向平移量即可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。具體操作如下：4結(jié)束語用七參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的快速轉(zhuǎn)換，但是仍存在一些不足。采用的空間轉(zhuǎn)換模型是一個(gè)幾何轉(zhuǎn)換，WGS84坐標(biāo)通過平移、旋轉(zhuǎn)、縮放變換到54坐標(biāo)系，轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確程度取決于