gps測(cè)量中坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程論文

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1、GPS測(cè)量中坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程論文摘要：GPS在測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文介紹將GPS所采集到的)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，已成為在航空、航天、軍事、交通運(yùn)輸、資源勘探、通信氣象等所有的領(lǐng)域中一種被廣泛采用的系統(tǒng)。我國測(cè)繪部門使用GPS也近十年了，它最初主要用于高精度大地測(cè)量和控制測(cè)量，建立各種類型和等級(jí)的測(cè)量控制網(wǎng).freel-84（世界大地坐標(biāo)系-84），它是一個(gè)地

2、心地固坐標(biāo)系統(tǒng)。f=1/298.2572235632．1954年北京坐標(biāo)系1954年北京坐標(biāo)系是我國目前廣泛采用的大地測(cè)量坐標(biāo)系，是一種參心坐標(biāo)系統(tǒng)。該坐標(biāo)系源自于原蘇聯(lián)采用過的1942年普爾科夫坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球，該橢球的參數(shù)為：a=6378245mf=1/298.3。我國地形圖上的平面坐標(biāo)位置都是以這個(gè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)推算的。3．地方坐標(biāo)系（任意獨(dú)立坐標(biāo)系）在我們測(cè)量過程中時(shí)常會(huì)遇到的如一些某城市坐標(biāo)系、某城建坐標(biāo)系、某港口坐標(biāo)系等，或我們自己為了測(cè)量方便而臨時(shí)建立的獨(dú)立坐標(biāo)

3、系。三、坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換在工程應(yīng)用中使用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)是WGS-84坐標(biāo)系數(shù)據(jù),..畢業(yè)而目前我們測(cè)量成果普遍使用的是以1954年北京坐標(biāo)系或是地方（任意）獨(dú)立坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。因此必須將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到BJ-54坐標(biāo)系或地方（任意）獨(dú)立坐標(biāo)系。目前一般采用布爾莎公式（七參數(shù)法）完成WGS-84坐標(biāo)系到北京54坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，得到北京54坐標(biāo)數(shù)據(jù)。XBJ54=XWGS84+KXWGS84+Δx+YWGS84ξZ＂/ρ＂－ＺＷＧＳ８４ξＹ＂/ρ＂YBJ54=YWGS84+KYWGS

4、84+ΔY-XWGS84ξZ＂/ρ＂+ＺＷＧＳ８４ξX＂/ρ＂ZBJ54=ZWGS84+KZWGS84+ΔZ+XWGS84ξY＂/ρ＂－ＺＷＧＳ８４ξX＂/ρ＂四、坐標(biāo)系的變換同一坐標(biāo)系統(tǒng)下坐標(biāo)有多種不同的表現(xiàn)形式，一種形式實(shí)際上就是一種坐標(biāo)系。如空間直角坐標(biāo)系（X，Y，Z）、大地坐標(biāo)系（B，L）、平面直角坐標(biāo)（x,y）等。通過坐標(biāo)統(tǒng)的轉(zhuǎn)換我們得到了BJ54坐標(biāo)系統(tǒng)下的空間直角坐標(biāo)，我們還須在BJ54坐標(biāo)系統(tǒng)下再進(jìn)行各種坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，直至得到工程所需的坐標(biāo)。1．將空間直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)系，得到大地

5、坐標(biāo)(B,L)：L=arctan(Y/X)B=arctan{(Z+Ne2sinB)/(X2+Y2)0.5}H=(X2+Y2)0.5sinB-N用上式采用迭代法求出大地坐標(biāo)（B，L）2．將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成高斯坐標(biāo)系，得到高斯坐標(biāo)（x,y）按高斯投影的方法求得高斯坐標(biāo)，x=F1(B,L),y=F2(B,L)3．將高斯坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成任意獨(dú)立坐標(biāo)系，得到獨(dú)立坐標(biāo)（x’,y’）在小范圍內(nèi)測(cè)量，我們可以將地面當(dāng)作平面，用簡單的旋轉(zhuǎn)、平移便可將高斯坐標(biāo)換成工程中所采用坐標(biāo)系的坐標(biāo)(x’,y’)，x’=xcosα+ysi

6、nαy’=ycosα-xsinα五、小結(jié)由于GPS測(cè)量的種種優(yōu)點(diǎn)，GPS定位技術(shù)現(xiàn)已基本上取代了常規(guī)測(cè)量手段成為了主要的技術(shù)手段，市面上出現(xiàn)了許多轉(zhuǎn)換軟件和不同型號(hào)的GPS數(shù)據(jù)處理配套軟件（包含了怎樣將GPS測(cè)量中所得到的WGS-84轉(zhuǎn)換成工程中所須坐標(biāo)的功能），萬變不離其宗，只要我們明白了WGS-84轉(zhuǎn)換到獨(dú)立坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程，便可很容易的使用該軟件了，甚至可以自己編寫程序，將WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成獨(dú)立坐標(biāo)系坐標(biāo)。本文主要是介紹坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換過程，文中提及的符號(hào)及具體轉(zhuǎn)換方法請(qǐng)參閱相關(guān)文獻(xiàn)。