不同坐標(biāo)系及不同橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換詳解
發(fā)布時間：2022-09-13 09:55:32
在我們的工程測量中，擁有不同的坐標(biāo)系，為了更好地了解他們，今天，我們就來介紹一下不同坐標(biāo)系及不同橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。首先，我們先來了解一下測量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，下面再以測量大師為例來介紹一下坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法。
測量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換一般包括兩方面的內(nèi)容:坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。
1、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換：同一坐標(biāo)基準(zhǔn)下，空間點(diǎn)不同表現(xiàn)形式的轉(zhuǎn)換叫做坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。如在WGS-84坐標(biāo)系下，某點(diǎn)的大地坐標(biāo)(B, L, H)與空間直角坐標(biāo)(X,Y, Z)之間的轉(zhuǎn)換。
2、坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換：坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換則為在不同坐標(biāo)基準(zhǔn)下的同一坐標(biāo)表現(xiàn)形式的轉(zhuǎn)換，必須求定兩個不同坐標(biāo)基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)才能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如1954北京坐標(biāo)系標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系下空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。
因此，從理論上講，結(jié)合坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便能在數(shù)據(jù)量足夠多并精確的條件下，實(shí)現(xiàn)任意兩個坐標(biāo)基準(zhǔn)之間不同坐標(biāo)形式的轉(zhuǎn)換。具體流程如下圖所示：
我們都知道，在工程上使用的坐標(biāo)主要是小區(qū)域范圍的平面投影坐標(biāo)，因此在RTK接收機(jī)獲取到WGS84的經(jīng)緯度坐標(biāo)時需要做進(jìn)一步的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以司南導(dǎo)航打造的測量軟件測量大師為例，其已經(jīng)滿足需求。
下面，我們就來介紹一下測量大師中涉及的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，其包括以下三種：四參數(shù)+高程擬合法（一步法）、七參數(shù)+四參數(shù)+高程擬合法（兩步法）、七參數(shù)法。
這里以WGS-84橢球下的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到北京54橢球坐標(biāo)系的過程為例來介紹這三種轉(zhuǎn)換過程。
由RTK接收機(jī)獲取到的WGS-84的大地坐標(biāo)（BLH）經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成WGS-84空間直角坐標(biāo)系，然后直接賦值給北京54空間直角坐標(biāo)系，在北京54橢球參數(shù)下進(jìn)行空間直角坐標(biāo)向大地坐標(biāo)（BLH）轉(zhuǎn)換，然后在進(jìn)行高斯投影，從而獲得平面直角坐標(biāo)。這里獲取的投影坐標(biāo)是有誤差的，因此要通過提供四參數(shù)以及高程擬合參數(shù)分別對平面坐標(biāo)及高程異常進(jìn)行水平垂直矯正。
如上圖所示，在WGS-84空間直角坐標(biāo)向北京54空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中需要已知的橢球間的轉(zhuǎn)換七參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后在最后進(jìn)行平面及高程矯正。下圖中，提供橢球間轉(zhuǎn)換七參數(shù)即可，轉(zhuǎn)換結(jié)果不進(jìn)行矯正。
以上就是關(guān)于不同坐標(biāo)系及不同橢球間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的全部內(nèi)容了，僅供大家參考。
文字內(nèi)容來源參考：司南導(dǎo)航，僅代表作者觀點(diǎn)，侵刪
測量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換一般包括兩方面的內(nèi)容:坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。
1、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換：同一坐標(biāo)基準(zhǔn)下，空間點(diǎn)不同表現(xiàn)形式的轉(zhuǎn)換叫做坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。如在WGS-84坐標(biāo)系下，某點(diǎn)的大地坐標(biāo)(B, L, H)與空間直角坐標(biāo)(X,Y, Z)之間的轉(zhuǎn)換。
2、坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換：坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換則為在不同坐標(biāo)基準(zhǔn)下的同一坐標(biāo)表現(xiàn)形式的轉(zhuǎn)換，必須求定兩個不同坐標(biāo)基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換參數(shù)才能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如1954北京坐標(biāo)系標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系下空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。
因此，從理論上講，結(jié)合坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便能在數(shù)據(jù)量足夠多并精確的條件下，實(shí)現(xiàn)任意兩個坐標(biāo)基準(zhǔn)之間不同坐標(biāo)形式的轉(zhuǎn)換。具體流程如下圖所示：
我們都知道，在工程上使用的坐標(biāo)主要是小區(qū)域范圍的平面投影坐標(biāo)，因此在RTK接收機(jī)獲取到WGS84的經(jīng)緯度坐標(biāo)時需要做進(jìn)一步的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以司南導(dǎo)航打造的測量軟件測量大師為例，其已經(jīng)滿足需求。
下面，我們就來介紹一下測量大師中涉及的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，其包括以下三種：四參數(shù)+高程擬合法（一步法）、七參數(shù)+四參數(shù)+高程擬合法（兩步法）、七參數(shù)法。
這里以WGS-84橢球下的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到北京54橢球坐標(biāo)系的過程為例來介紹這三種轉(zhuǎn)換過程。
由RTK接收機(jī)獲取到的WGS-84的大地坐標(biāo)（BLH）經(jīng)過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成WGS-84空間直角坐標(biāo)系，然后直接賦值給北京54空間直角坐標(biāo)系，在北京54橢球參數(shù)下進(jìn)行空間直角坐標(biāo)向大地坐標(biāo)（BLH）轉(zhuǎn)換，然后在進(jìn)行高斯投影，從而獲得平面直角坐標(biāo)。這里獲取的投影坐標(biāo)是有誤差的，因此要通過提供四參數(shù)以及高程擬合參數(shù)分別對平面坐標(biāo)及高程異常進(jìn)行水平垂直矯正。
如上圖所示，在WGS-84空間直角坐標(biāo)向北京54空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中需要已知的橢球間的轉(zhuǎn)換七參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后在最后進(jìn)行平面及高程矯正。下圖中，提供橢球間轉(zhuǎn)換七參數(shù)即可，轉(zhuǎn)換結(jié)果不進(jìn)行矯正。
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