gps位置坐標(biāo)與象素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換

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1、GPS位置坐標(biāo)與象素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序包括下面的轉(zhuǎn)換：經(jīng)緯度坐標(biāo)-->高斯坐標(biāo)-->屏幕象素坐標(biāo)，或屏幕象素坐標(biāo)-->高斯坐標(biāo)-->經(jīng)緯度坐標(biāo)。其中的高斯坐標(biāo)-->屏幕象素坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換（或相反）需要四個(gè)參數(shù)，這四個(gè)參數(shù)非常關(guān)鍵，它決定電子地圖上的定位精度。GPS定位成果屬于WGS－84大地坐標(biāo)系，即GPS的廣播星歷和精密星歷，以及GPS接收機(jī)的軟件處理都是以WGS－84坐標(biāo)系為坐標(biāo)框架的。而實(shí)用的測(cè)量成果是屬于某一國家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系，如我國地圖都是采用54北京坐標(biāo)系。為了將GPS接收機(jī)的定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地顯示在電子地圖上，需要進(jìn)行一系

2、列坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的具體步驟如下：1.WGS－84空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)GPS接收機(jī)獲得的是WGS－84空間坐標(biāo)，由換算大地坐標(biāo)的關(guān)系如下：其中N為該點(diǎn)的卯酉圈曲率半徑，分別是該大地坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)橢球的長(zhǎng)半軸和第一偏心率。，求B時(shí)應(yīng)用迭代法較好。為了減少迭代次數(shù)，按下述方法求得B的初值B0則只需迭代兩次即可滿足精度要求：2.大地坐標(biāo)（B，L）轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)（x,y）；高斯投影是一種橫軸、橢圓柱面、等角投影。橢圓柱面與地區(qū)橢球在某一子午圈L0上相切，這個(gè)子午線叫做投影的軸子午線，也就是平面直角坐標(biāo)系的縱軸（X軸），赤道面與橢圓柱面相交，成一

3、直線，這條直線與軸子午線正交，就是平面直角坐標(biāo)系的橫軸（Y軸）。把橢圓柱面展開，就得出以（X，Y）為坐標(biāo)的平面直角坐標(biāo)系。在高斯投影中，只有軸子午線上沒有長(zhǎng)度變形，其它都將有長(zhǎng)度變形；這種變形與Y的平方成正比，因此有必要把投影的區(qū)域限制在軸子午線兩側(cè)的一定范圍內(nèi)。這就產(chǎn)生投影分帶。分帶一般有帶和度帶。帶的經(jīng)度差為（L0經(jīng)度東西各），度經(jīng)度差為。每個(gè)帶的投影在平面有如一梭子形，為了測(cè)量方便，每個(gè)帶設(shè)一平面直角坐標(biāo)系，為了避免出現(xiàn)負(fù)值，把Y軸向西平移500Km。由一點(diǎn)的大地坐標(biāo)（B，L）計(jì)算它的高斯平面坐標(biāo)（x,y）叫做正算。高斯投影是一種

4、正形投影。其原理是平面坐標(biāo)（x,y）展開為經(jīng)度差的泰勒級(jí)數(shù)由此公式可推導(dǎo)出高斯投影正算公式其中,為第二偏心率為了保證投影的一致性，即WGS－84系的（B，L）投影到WGS－84系的高斯平面，系數(shù)C0，C1，C2，C3，C4由WGS-84參數(shù)重新推導(dǎo)計(jì)算，其結(jié)果為1.高斯坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為屏幕象素坐標(biāo)象素坐標(biāo)是地圖某點(diǎn)在計(jì)算機(jī)屏幕上的坐標(biāo)，它和WGS－84高斯平面坐標(biāo)之間是平移、旋轉(zhuǎn)和縮放的關(guān)系，其轉(zhuǎn)換模型是尺度比。轉(zhuǎn)換模型中有四個(gè)未知數(shù)，因此只需要已知兩個(gè)同名點(diǎn)的高斯坐標(biāo)和象素坐標(biāo)即可解出轉(zhuǎn)換參數(shù)。在實(shí)際求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，是用AshtechD-1

5、2測(cè)地型GPS接收機(jī)用靜態(tài)單點(diǎn)定位方法測(cè)定基站的坐標(biāo)，再用差分方法獲得多個(gè)同名特征點(diǎn)的高斯平差坐標(biāo)，采用最小二乘法求出轉(zhuǎn)換參數(shù)的值，這樣既保證了系數(shù)的精度，又保證了流動(dòng)GPS接收機(jī)坐標(biāo)不存在系統(tǒng)偏差。