WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

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所属分类:实操图文
利用GPS系统求解位置点P的坐标其过程一般是这样的:先观测点P到各个可见GPS卫星基线长(主要通过测电磁波传播延迟得到);然后根据GPS卫星星历算出卫星的位置坐标,注意,卫星星历是在WGS84坐标系统中给出的,算出的卫星位置坐标基于WGS84坐标系统;平差求出P点坐标,P点的坐标当然也是基于WGS84坐标系统。

如果n个观测点组成GPS观测网,通过GPS相对定位前序数据处理方法求解出两个端点的大地坐标差或属于空间直角坐标系的坐标差(一般定义被观测的两端点的边线为GPS的观测基线),所得到的坐标差即为相应基线的基线解,请注意基线解与坐标系统没有关系,也就是说GPS观测网是一个局部独立的自由网,其网点的坐标基准和方位基准相对于实际存在的各种国家统一的坐标系或局部坐标系都是未知的。引入起算点,起算点的坐标决定了这个GPS观测网的坐标基准,假如起算点的坐标(可以不是一个,需要向测绘部门购买)是地方坐标,则平差求解出GPS网各点的坐标成果也是地方坐标;如果起算点是WGS84坐标,则需要将坐标成果进行转换,如第一章所述,常用布尔莎7参数法进行。地方坐标和WGS坐标的关系参考下图。

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

利用上图示意的几何关系可以推导出下面的布尔莎公式。

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

对该公式进行变换等价得到:

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

解算这七个参数,至少要用到三个已知点(2个坐标系统的坐标都知道),采用间接平差模型进行解算:

 

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

其中: V 为残差矩阵;

X 为未知七参数;

A 为系数矩阵;

L 为闭合差

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

WGS84坐标→地方坐标的坐标转换

解得七参数后,利用布尔莎公式就可以进行未知点的坐标转换了,每输入一组坐标值,就能求出它在新坐标系中的坐标。

1.大地坐标变换为空间直角坐标 将大地坐标(B、L、H)变换为相应的空间直角坐标(X、Y、Z)。
2.空间直角坐标变换为大地坐标 将空间直角坐标(X、Y、Z)变换为相应的大地坐标(B、L、H)。
3.大地坐标变换为平面直角坐标 将大地坐标(B、L)变换为平面直角坐标(x、y),适用于高斯、UTM投影标准分带(3度带、6度带)与任意分带的情形。
4.平面直角坐标变换为大地坐标 将平面直角坐标(x、y)变换为大地坐标(B、L),适用于高斯、UTM投影标准分带(3度带、6度带)与任意分带的情形。
5.不同大地坐标系坐标转换 将大地坐标(B、L、H)或空间直角坐标(X、Y、Z)由一个坐标系转换到另一个坐标系,有布尔莎(七参数、六参数、五参数、四参数、三参数)模型、莫洛金斯基(七参数、六参数、五参数、四参数、三参数)模型供选择。
6.不同大地坐标系转换参数答解 答解大地坐标(B、L、H)或空间直角坐标(X、Y、Z)由一个坐标系转换到另一个坐标系时所需要的转换参数,有布尔莎(七参数、六参数、五参数、四参数、三参数)模型、莫洛金斯基(七参数、六参数、五参数、四参数、三参数)模型供选择。
7.不同平面直角坐标系坐标转换 将大地坐标(B、L)或平面直角坐标(x、y)由一个坐标系转换到另一个坐标系,有正形多项式变换模型(八参数)、仿射变换模型(六参数)、相似变换模型(四参数)供选择。
8.不同平面直角坐标系转换参数答解 答解大地坐标(B、L)或平面直角坐标(x、y)由一个坐标系转换到另一个坐标系时所需要的转换参数,有正形多项式变换八参数模型、仿射变换六参数模型、相似变换四参数模型供选择。

 

 

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