坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題 — 題。首先，我們要弄清楚幾種坐標(biāo)表示方法。大致有三種坐標(biāo)表示方法：經(jīng)緯度和高程，空間直角坐標(biāo)，平面坐標(biāo)和高程。我們通常說的WGS-84坐標(biāo)是經(jīng)緯度和高程這一種，北京54坐標(biāo)是平面坐標(biāo)和高程著一種?，F(xiàn)在，再搞清楚轉(zhuǎn)換的嚴(yán)密性問題，在同一個(gè)橢球里的轉(zhuǎn)換都是嚴(yán)密的，而在不同的橢球之間的轉(zhuǎn)換是不嚴(yán)密的。舉個(gè)例子，在WGS-84坐標(biāo)和北京54坐標(biāo)之間是不存在一套轉(zhuǎn)換參數(shù)可以全國通用的，在每個(gè)地方會不一樣，因?yàn)樗鼈兪莾蓚€(gè)不同的橢球基準(zhǔn)。那么，兩個(gè)橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換應(yīng)該是怎樣的呢？一般而言比較嚴(yán)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(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，尺度變化K。要求得七參數(shù)就需要在一個(gè)地區(qū)需要3個(gè)以上的已知點(diǎn)，如果區(qū)域范圍不大，最遠(yuǎn)點(diǎn)間的距離不大于30Km（經(jīng)驗(yàn)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(zhuǎn)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)，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(jì)算三參數(shù)、七參數(shù)的功能。在一個(gè)橢球的不同坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)換可能會用到平面轉(zhuǎn)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(nèi)用的較多，舉個(gè)例子，在深圳既有北京54坐標(biāo)又有深圳坐標(biāo)，在這兩種坐標(biāo)之間轉(zhuǎn)換就用到四參數(shù)，計(jì)算四參數(shù)需要兩個(gè)已知點(diǎn)。更精確的可以提供網(wǎng)格擬合數(shù)據(jù),本軟件提供計(jì)算和應(yīng)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(zhǔn)面模型在國內(nèi)用戶中很少會用到，但在國際上已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)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(gè)嘗試?，F(xiàn)在舉個(gè)例子說明：在珠江有一個(gè)測區(qū)，需要完成WGS-84坐標(biāo)到珠江坐標(biāo)系（54橢球）的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，整個(gè)轉(zhuǎn)換過程是這樣的：

本軟件使用說明：本軟件采用坐標(biāo)系統(tǒng)庫管理，用戶可以將一種轉(zhuǎn)換在系統(tǒng)庫里保存下來，下次使用時(shí)從文件菜單中選擇打開庫文件來調(diào)用所有已有的轉(zhuǎn)換參數(shù)。實(shí)例一：轉(zhuǎn)換要求：用戶在一個(gè)佛山測區(qū)內(nèi)使用RTKGPS接收機(jī)接受了一些點(diǎn)的WGS-84的坐標(biāo)，現(xiàn)在希望將其轉(zhuǎn)換為北京54和佛山坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。用戶有佛山測區(qū)的一些控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)有WGS-84坐標(biāo)，也有北京-54坐標(biāo)也有佛山坐標(biāo)。分析：WGS-84坐標(biāo)和北京54坐標(biāo)是不同兩個(gè)橢球的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，所以要求得三參數(shù)或七參數(shù)，而北京54和佛山坐標(biāo)都是同一個(gè)橢球，所以他們之間的轉(zhuǎn)換是地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，需要求得地方轉(zhuǎn)化四參數(shù)，因?yàn)橐蟮玫降谋本?4是平面坐標(biāo)所以需要設(shè)置投影參數(shù)。：步驟：1．新建坐標(biāo)轉(zhuǎn)換文件，便于下次使用轉(zhuǎn)換是不用重新輸入，直接打開即可。

2．設(shè)置投影參數(shù)。3.用一個(gè)已知點(diǎn)（WGS84坐標(biāo)和北京54坐標(biāo)），計(jì)算不同橢球轉(zhuǎn)換的三參數(shù)（或七參數(shù)）。4．確定轉(zhuǎn)換參數(shù)。5.打開七參數(shù)轉(zhuǎn)換，完成WGS84到北京54的轉(zhuǎn)換。6．利用多個(gè)已知點(diǎn)（北京54坐標(biāo)和佛山坐標(biāo)），計(jì)算同一個(gè)橢球的地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（四參數(shù)）。7．確定轉(zhuǎn)換參數(shù)8.同時(shí)打開七參數(shù)和平面轉(zhuǎn)換。完成WGS-84到佛山的轉(zhuǎn)換。實(shí)例二：轉(zhuǎn)換要求：用戶在一個(gè)測區(qū)內(nèi)有一些點(diǎn)的北京54的坐標(biāo),現(xiàn)在希望將其轉(zhuǎn)換為國家80坐標(biāo)。用戶有測區(qū)的一些控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)既有北京-54坐標(biāo)也有國家80坐標(biāo)。文件轉(zhuǎn)換用戶如果需要轉(zhuǎn)換的是一個(gè)文件里的所有的點(diǎn)，可以用文件轉(zhuǎn)換來完成。1.確定轉(zhuǎn)換關(guān)系：按照上面的步驟完成1~8步的操作，這樣就確立了轉(zhuǎn)換關(guān)系，也就是說文件里所有的點(diǎn)都按照上面確定的轉(zhuǎn)換關(guān)系來完成轉(zhuǎn)換。

2．確定轉(zhuǎn)換格式：在主界面中選擇文件轉(zhuǎn)換，點(diǎn)擊格式按鈕。新建格式：在名稱，擴(kuò)展名中輸入相應(yīng)的內(nèi)容，然后自己選擇數(shù)據(jù)列表中的內(nèi)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(diǎn)擊完成新建。選擇格式：在格式列表中選擇格式

文件轉(zhuǎn)換方式：轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換后就會根據(jù)這個(gè)方式來完成新建文件。卻省是在文件擴(kuò)展名后+1,即轉(zhuǎn)換后會新生成一個(gè)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(zhuǎn)換文件并完成轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換,右邊會顯示出轉(zhuǎn)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(nèi)容。

實(shí)例三：轉(zhuǎn)換要求：用戶在番禹工作，要求完成從WGS-84到國家80的轉(zhuǎn)換，由于測區(qū)范圍比較大需要進(jìn)行七參數(shù)轉(zhuǎn)換。注意：這個(gè)例子同樣適合于直接從WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。分析：首先分析坐標(biāo)：因?yàn)槠邊?shù)轉(zhuǎn)換模型的特點(diǎn)，要求轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)不能相差太大，WGS-84的坐標(biāo)為：023:09:33.6274112:55:41.211962.536國際80坐標(biāo)為：562589.8110 290115.8140 70.3590用WGS-84不加任何參數(shù)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)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(shè)置投影參數(shù)、計(jì)算七參數(shù)選擇坐標(biāo)轉(zhuǎn)換菜單下的“計(jì)算七參數(shù)“，打開如圖對話框選擇好源坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)的類型，源坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)的橢球基準(zhǔn)，輸入源坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)，點(diǎn)擊“增加“按鈕，就會將剛才的公共點(diǎn)坐標(biāo)輸入到列表中，同樣的方法至少輸入三個(gè)已知點(diǎn)到列表中，點(diǎn)擊“計(jì)算“按鈕，就可以看到計(jì)算的結(jié)果，同時(shí)在RMS”中會顯示使用這套參數(shù)後計(jì)算後每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差，如果發(fā)現(xiàn)誤差過大，可能坐標(biāo)中由輸入錯誤的，這時(shí)可以通過在列表中選擇不同的站點(diǎn)計(jì)算，直到滿意為止。完成后點(diǎn)擊“確定“按鈕。三、七參數(shù)設(shè)置單擊“確定“按鈕即可設(shè)置好了七參數(shù)四、完成轉(zhuǎn)換選擇“七參數(shù)轉(zhuǎn)換“打鉤，就可以完成了，完成后點(diǎn)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(zhuǎn)換為地方坐標(biāo)，關(guān)鍵是確定好投影參數(shù)的X,Y常數(shù)。實(shí)例四：轉(zhuǎn)換要求：將WGS-84坐標(biāo)一步轉(zhuǎn)換為天津港坐標(biāo)，使用上述的第三種方法，發(fā)現(xiàn)不能夠?qū)崿F(xiàn),誤差較大，在4.5版以后增加了一步轉(zhuǎn)換的方法。步驟一，設(shè)置投影參數(shù)：只用設(shè)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(jì)算七參數(shù)，直接輸入WGS-84坐標(biāo)和當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，計(jì)算七參，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(nèi)，就可以點(diǎn)擊確定,如果有誤，注意檢查投影參數(shù)是否是當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)的參數(shù)。

三，設(shè)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(gè)“一步轉(zhuǎn)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(jì)算結(jié)果。

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