讨论大地测量坐标系统转换问题

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1、讨论大地测量坐标系统转换问题　　摘要：文章叙述了目前我国国内的GPS工程测量中常用的坐标系统，进而分析了RTR技术原理与坐标转换，希望能够对我国的工程测量中的坐标转换技术的发展，以及工程测量事业的发展能够有所带助。关键词：大地测量、坐标转换、问题中图分类号：P22文献标识码：A近年来，随着我国市场经济的高速发展，我国逐渐把土地及空间的位置的应用与开发放在其工作的重要的位置上，这也使得对工程项目的测绘工作的要求也是越来越高，尤其是表现在对工程测绘的测量精准度的要求之上，这使得工程测量学科的重要性以及应用性增大。而当前的GPS技术的出现以及应用，这使得我国的工程的野外测量以及实时测量精度

2、能够控制在cm的级别，而且GPS测量还具有实时性和精度高以及速度快等常规测量方式所无法比拟的，但由于当前的GPS其主要接收的为通用的WGS-84地心坐标系，而在测量中所应用坐标不仅仅只有WGS-84地心坐标，因此坐标转换也成为当前工程测量中的重要工作，也成为当前测量企业需要解决的问题。71980年西安大地坐标系。20世纪80年代天文大地网的施行整体平差是势在必行，而我国政府决定去建立适用与我国的地域情况的国家大地坐标系统。此坐标系统在1980正式做成而命名为1980年西安大地坐标系统。其能够使得整体平差在系统中进行，而且其采用的地球椭球参数为四个。一、坐标系统转换的理论基础1、大地坐

3、标与三维直角坐标之间的计算大地坐标系用大地纬度B、大地经度L和大地高H来表示点的位置。根据地图投影的理论，大地坐标系可以通过一定的投影转化为投影平面上的直角坐标系。空间大地直角坐标系是一种以地球质心为原点的右手直角坐标系，一般用X、Y、Z表示点的位置。由于人造地球卫星及其他宇宙飞行器围绕地球运转时，其轨道平面随时通过地球质心。对它们的跟踪观测也以地球质心为坐标原点，所以空间大地直角坐标系是卫星大地测量中一种常用的基本坐标系。现今，利用卫星大地测量的手段，可以迅速地测定点的空间大地直角坐标，同时经过数学变换，还可以求出点的大地坐标，用以加强和扩展地面大地网，进行岛屿和洲际联测。如图1所

4、示，P点的位置用空间大地直角坐标(X、Y、G)表示，其相应的大地坐标为(B、L、H)。二、各种坐标系间的坐标转换7城市测量中已普遍采用GPS技术测定控制网，获得控制点的坐标为WGS-84坐标。建国以来我国一直采用的是54北京坐标系，很多控制点的坐标为54北京坐标。80国家坐标系是经过全国天文大地网整体平差后建立的新坐标系，较54北京坐标系更科学合理。2000国家大地坐标由国务院批准自2008年7月1日启用。相对独立坐标系是城市测量中为减少长度投影变形而普遍应用的坐标系。以上五种坐标在测量成果中常会遇到，实际应用中常需要进行坐标系间的坐标转换。WGS-84坐标系和2000国家大地坐标系

5、属地心坐标系，54北京坐标系、80西安坐标系属参心坐标系，它们所对应的空间直角坐标是不同的，不同坐标系的坐标相互转换可由下式实现。式中X/Y/Z表示新坐标系的坐标，X1、Y1、Z1表示原坐标系的坐标，Xa、Ya、Za表示坐标原点的平移量，。∑1、∑2、∑3表示旋转参数，m表示尺度因子。上式称为布尔莎七参数变换公式，是相似坐标变换中的一个典型公式。只要知道参数值，两套坐标系间的坐标就可方便的进行转换。三、以RTK技术原理与坐标转换详细阐述对于GPS-RTK测量中坐标转换技术而言最重要的即是对目前RTK的应用中的转换参数分析，而其参数主要由三参数、四参数和七参数以及拟合参数等等构成，下面

6、就对其的简单计算以及输人等等进行简单分析和探讨。1、三参数的求法7对于三参数的分析，首先就是对其的计算，其主要是以一个已知点为基础进行校正，而求出△X、△Y、△H，也即是基于WGS84坐标系统的坐标值和实际应用坐标值的三维差值。其次，对于三参数的校正而言，其从原理而言，每次开机参考站都应该重新校正，但当参考站的架设地点不便，而且其开机每次发射的WGS84坐标都是设置固定的，这种情况下的三参数那就可以不用重新校正计算。另外，对于系统的操作软件而言，其可以使得参考站发射坐标固定，但这种只能用于参考站架设的同一地点。2、四参数和七参数的求法对于四参数以及七参数而言，四参数主要指的是在同椭球

7、间不同的坐标系间的转换参数，对其的表示可用△X、△Y、△A(旋转角)，K(尺度比)，而七参数其主要指的是两个不同椭球之间的坐标的转换参数，可以用△X、△Y、△Z、△a、△B、△Y、△K，也即是指的平移(3个)、旋转(3个)以及尺度参数(1个)对其进行表示。而其中要值得注意的是，四参数和七参数在系统的测量中是不够能同时使用的，也就是在使用中只能对两者择其一，这使得工程的具体测量时对这两种参数的确定也成为一个重要的问题。7就GPS-RTK测量而言，其直接测量坐