手持gps坐标系统转换参数求解方法

《手持gps坐标系统转换参数求解方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、手持GPS坐标系统转换参数求解方法手持GPS主要利用的卫星星历是以WGS-84坐标系为根据建立的，使用的坐标系统是WGS-84坐标系统，而我们日常使用的地图资料大部分都属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系。由于不同的坐标系统地球椭球参数都不一样，它们之间存在着平移和旋转的关系，因此，我们在工作中必须将WGS-84坐标系转换成1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，求解出坐标系之间的转换参数。手持GPS一般内部设置五个转换参数，只要计算出五个参数（DX，DY，DZ，DA，DF），并在仪器中输入这五个参数即可完成了坐标转换工作。1参数求解方法1.1收集测

2、区高等级控制点资料并测定其WGS-84坐标在测区内寻找三个以上的高等级控制点，精度越高越好，要求视野开阔，卫星信号强，周围无电磁波干扰，无多路径效应或者较弱。在当场测定其在WGS-84坐标系统下大地坐标（B，L）和大地高H，并收集控制点的坐标信息，包括1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的平面直角坐标（x，y），大地坐标（B，L），高程h，和高程异常值ξ。1.2计算三维直角坐标对于对于同一空间点,大地坐标系与空间直角坐标系有下列转换关系：(1)式（1）中：N=A/(1–E2sinB2)1/2,1954年北京坐标系与1980年国家大地坐标系的大地高H=h+ξ，X

3、、Y、Z为大地坐标系中的三维直角坐标，A为大地坐标系对应椭球之长半轴，为大地坐标系对应第一偏心率，F为大地坐标系对应之扁率，N为该点的圆曲率半径。根据实地测量得到的WGS-84坐标系下的（B，L，H）和收集到的1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的大地坐标（B，L，H）代入（1）式分别计算出两个坐标系统下的三维直角坐标X1，Y1，Z1和X2，Y2，Z2。三个坐标系的地球椭球参数见表1。假如没有收集到1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的大地坐标（B，L，H），就必须先将平面直角坐标（x，y，h）通过高斯反算成大地坐标（B，L，H）。表1不同坐标系对

4、应的地球椭球参数坐标系名称长半轴A（m）第一偏心率平方E2扁率FWGS-8463781370.006694379990131/298.257223563北京5463782450.0066934271/298.3西安8063781400.0066943851/298.2571.3计算5个转换参数DX、DY、DZ、DA、DF将在上一步计算中所得到的成果X1、Y1、Z1和X2、Y2、Z2代入到以下函数模型中计算，（2）式中：A1、F1、代表的是WGS-84的长半轴和扁率，A2、F2代表的是1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系的长半轴和扁率。上述函数模型把WGS-84坐

5、标系的空间直角坐标原点平移到1954北京坐标系与1980年国家大地坐标系的原点，计算出5个转换参数。五参数中，DA、DF是常值，而DX、DY、DZ在不同的地区参数值都不一样。其中，相对于1954年北京坐标系而言，DA=-108m，DF=-0.0000005；而对于1980年国家大地坐标系而言，DA=-3m，DF=0。1.4检验参数参数计算结果出来必须进行验证。在手持GPS中按提示输入五参数，并输入测区中央子午线经度。E代表东经，投影比例参数为1.00000，东西偏差为500000m，南北偏差为0，并设单位为米。在测区内选择5个或以上的水准点或者埋石控制点进行实测，并与其理

6、论值进行比较，如果误差没有超过仪器的标称精度，则可以使用，反之，则需要重新测算转换参数。2实例应用软件计算设置转换参数2.1高斯投影的基本概念高斯－克吕格投影是设想用一个椭圆柱横套在地球椭球的外面，并与设定的中央经线相切。　　高斯－克吕格投影（简称高斯投影）分带规定：该投影是国家基本比例尺地形图的数学基础，为控制变形，采用分带投影的方法，在比例尺1:25000-1:500000图上采用6°分带，对比例尺为1:10000及大于1:10000的图采用3°分带。高斯投影6°带，自0°子午线起每隔惊差6°自西向东分带，依次编号1，2，3，…。我国6°带中央子午线的经度，由69°起

7、至135°，共计12带，带号用n表示，中央经线用L0表示，L0=6n－3。其中，12≤n≤23。高斯投影3°带是在6°带基础上形成的，从东经1°30′起，每3°为一带，带号用n′表示，中央经线用L表示，L=3n′。其中，23≤n≤45。在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并且以中央子午线和赤道的交点O作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴，以赤道的投影带为横坐标轴，这样便形成了高斯平面直角坐标系。在我国，x坐标都是正的，为避免出现负的横坐标y，我国规定将各带纵坐标轴西移500公里，即在横坐标上加上500000m，此