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坐标转换原理坐标转换原理坐标转换原理坐标转换原理总工办：总工办：鲍志雄鲍志雄目录坐标系统分类地球参心坐标系的几种表达形式参考椭球及常用椭球高程系统投影及常见投影几种常用坐标转换的流程坐标转换软件坐标系统分类一类是空固坐标系统与地球自转无关，用于描述卫星的位置和状态极其方便一类是地固坐标系统对于表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据比较方便地球参心坐标系的表现形式大地坐标(B,L,H)空间直角坐标(X,Y,Z)两种表现形式的转换是严密的xzy参考椭球在经典大地测量学中，为了便于观测成果的处理和坐标传算，选择一个椭球面来作为计算的参考面。两个重要参数：a 椭球长半径f椭球扁率常见的几种椭球坐标系统坐标系统参考椭球参考椭球a(m)f北京54 Krassovsky 194063782451/298.3国家1980 IAG 7863781401/298.257WGS84(GPS)WGS 198463781371/298.257223PZ90(GLONASS)PZ-9063781361/298.257839CGCS2000 ITRS200063781371/298.2572高程系统大地坐标(B,L,H)空间直角坐标(X,Y,Z)高程系统北京54 1956年黄海高程系国家80 1985年国家高程系统 水准原点差距 H85=H56=-0.029m高程异常求取方法 高程异常值的解析法求取方法：高程拟合计算高程异常值的等值线求取方法：似大地水准面格网 投影概念 地图投影是将地球面上的经纬网描述到平面上的数学方法，使用地图投影，可以将地球表面完整的表示在平面上，但是是通过对投影范围内某一区域的均匀拉伸和对另外一区域内的均匀缩小实现的。投影正算 投影反算B L H -平面上 xyh 平面上xyh -B L H常见投影（一）按变形性质分类等角投影角度变形不大的投影等距离投影面积变形不大的投影等面积投影 角度变形增大的趋向面积变形增大趋向常见投影（二）方位投影 圆锥投影 圆柱投影常见投影（三）高斯投影高斯投影三度带 3*N高斯投影六度带 6N-3自定义高斯投影 自定义TM投影（横轴莫卡托投影）UTM 通用横轴莫卡托投影投影参数带号N，中央子午线Lo,投影变形,高程,X加常数,Y加常数 K比例系数平面坐标转换平面坐标转换多应用于北京54，国家80与当地自定义坐标系之间的转换四个参数X0平移Y0平移 坐标轴旋转K 尺度 椭球转换不同椭球(坐标系)的转换多应用于WGS84坐标与北京54，国家80，当地坐标之间的转换七个参数X0平移 Y0平移 Z0平移Xw旋转 Yw旋转 Zw旋转K 尺度 计算方法：3个以上公共坐标(BLH或者XYZ)不同(椭球)坐标系的转换流程空间直角坐标(X,Y,Z)大地坐标(B,L,H)平面直角坐标(x,y,h)当地平面坐标(x,y)空间直角坐标(X,Y,Z)大地坐标(B,L,H)平面直角坐标(x,y,h)当地平面坐标(x,y)投影反算投影正算平面转换平面转换椭球转换不同(椭球)坐标系的转换流程几种椭球转换模型的特点：1.三参数法：七参数方法的简化，只取X平移，Y平移，Z平移。运用于信标，SBAS,固定差改正以及精度要求不高的地方，用于RTK模式下，作用距离在5km范围较平坦的地方（基站开机模式）2.布尔莎七参数法：标准的七参数方法，使用X，Y，Z平移，X，Y，Z旋转，K尺度 作用范围较大和距离较远，通常用于RTK模式或者RTD模式的 WGS84到北京54和国家80的转换，已知点要三个以上，要求较高。3.四参数+高程拟合：使用X,Y平移，a旋转，k尺度还有高程拟合参数 也是RTK常用的一种作业模式，通过四参数完成WGS84平面到当地平面的转换，利用高程拟合完成WGS84椭球高到当地水准的拟合。4.一步法 参数形式和标准七参数一样，X，Y，Z平移，X，Y，Z旋转，K尺度 可以一步完成WGS84到当地地方坐标系统的转换工作。也许要三个以上 WGS84点和当地地方坐标。坐标转换软件坐标转化软件Coord GM,使用帮助里有较多的事例，可以用于学习。总结坐标转换在公司所有的产品上都有不同形式的应用，重点在于掌握和理解原理以及多用，多操作，碰到坐标转换的问题，可以先自己思考遇到的是属于哪一种转换，在作具体的方法应用。参考书目大地测量学GPS卫星测量原理与应用地图投影学GLONASS.ICD