基于不同椭球的坐标转换模型研究

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1、基于不同椭球的坐标转换模型研究　　【摘要】由于历史的原因，我们国家的大地坐标系统曾更换过好几次，这就导致要利用前人的测绘成果，就得进行坐标转换，坐标转换的精度将直接影响我们对先前测绘成果的利用。在GPS卫星定位技术广泛应用的今天，在不同地区进行GPS测量也涉及到不同坐标系统的转换。文章从不同的系统不同的形式介绍了坐标成果的转换，并给出了计算实例。　　【关键词】地球椭球大地坐标系北京54坐标系西安80坐标系　　1常用坐标系统　　在测量中，椭球面坐标系是我们计算工作的基础。其中我们常用的大地坐标系是以参考椭球中心为原点，用大地经度B和大地纬度L来表示大地坐标。空间直角坐标系空间

2、也是一个以参考椭球中心为原点的右手坐标系，Z轴与椭球的旋转轴重合，X轴沿大地起始子午面NOG方向，Y轴与此面垂直。平面直角坐标是在椭球面坐标系的基础上经过正形投影转化而来的，由投影的方式不同，又存在好几类平面直角坐标系。我国主要采用高斯投影，因而大部分地图坐标是用的高斯平面直角坐标。在我国，现常用的椭球面坐标系有：北京54坐标系；全国80坐标系；WGS-84坐标系；常用的平面直角坐标系主要是高斯三度（或六度）带投影后的平面直角坐标系以及各地方独立坐标系（如北京城建坐标系）。不同的坐标系用在不同的场合，各自都有不同的意义。　　2坐标转换模型3　　坐标转换大致可分为两类：不同椭

3、球之间的坐标转换；同一椭球下不同坐标系之间的坐标转换。不同椭球之间的坐标转换相对来说比较复杂一点，通常都会涉及到不同椭球之间转换参数的计算问题。相同椭球下坐标转换相对简单，一般都有固定的公式，不需要自己计算转换参数。　　2.1空间大地直角坐标系与大地坐标系之间的转换　　地面或空间一点P，它的位置分别用空间大地直角坐标与大地坐标表示，P点的大地高为H。则P点的位置之间转换关系如下。　　按上（2）式反算是，大地经度L可由X，Y直接算出；大地纬度B的算式右端分子部分的小项Ne2sinB仍然是B的函数，故必须采用逐次趋近的方法解算B。求得B，L后，按第三式计算大地高H。　　2.2大

4、地坐标与高斯平面坐标系之间的转换　　高斯投影是一种横轴椭圆柱正形投影。将中央子午线东西各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上，再将此柱面沿某一棱线展开，便构成了高斯平面直角坐标系。　　2.2.1高斯投影正算公式　　2.3不同空间大地直角坐标系之间的转换　　进行两个不同空间直角坐标系统之间的坐标转换，需要求出坐标系统之间的转换参数。转换参数一般是利用重合点的两套坐标值通过一定的数学模型进行计算。当重合点数为三个以上时，可以采用布尔萨七参数法进行转换。　　3转换坐标实例3　　在坐标转换时用七参数转换还是用四参数转换，可根据实际情况，具体选择。一般说来如有一个为平面坐标则可考虑四

5、参数；因四参数没有进行高程转换，故在对高程有要求的转换中最好还是用七参数。四参数一般用于较简单的转换。　　4结语　　文章讨论了测绘中不同坐标系之间的相互转换过程，在转换过程中可以定义用户椭球基准及用户坐标系，可以计算坐标转换所需的参数，利用计算的参数进行坐标的转换。不同的工程对应不同的参数。　　参考文献：　　[1]陈俊勇.中国现代大地基准――中国大地坐标系统2000（CGCS2000）及其框架[J].测绘学报，2008（3）：269-271.　　[2]魏子卿.我国大地坐标系的换代问题[J].武汉大学学报（信息科学版），2003（2）：138-143.　　[3]王解先，等.W

6、GS84与北京54坐标的转换问题[J].大地测量与地球动力学，2003（3）：70-73.　　[4]杨元喜，徐天河.不同坐标系综合转换法[J].武汉大学学报（信息科学版），2001（6）..　　[5]朱华统.常用大地坐标系及其变换[M].北京：解放军出版社，1990.　　[6]国家测绘局.现有测绘成果转换到2000[N].国家大地坐标系技术指南，2008.　　作者简介：刘锋（1979―），男，江苏如皋人，硕士研究生，毕业于长安大学，讲师，研究方向：大地测量学与测量工程的教学与研究。3