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坐標轉(zhuǎn)換:

1.同一坐標系下不同坐標形式的轉(zhuǎn)換

2.不同坐標系的轉(zhuǎn)換

3.坐標轉(zhuǎn)換實施步驟

4.采用平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的步驟

5.采用布爾莎七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的步驟

2000國家大地坐標系應(yīng)用寶典

1.同一坐標系下不同坐標形式的轉(zhuǎn)換

同一坐標系(參心坐標系、地心坐標系)下,由于點的坐標表示形式(空間直角坐標、大地坐標、高斯平面直角坐標)不同,常常需要進行相互轉(zhuǎn)換.

同一坐標系下不同坐標形式的轉(zhuǎn)換包括空間直角坐標(x,y,z)與大地坐標(大地緯度b,大地經(jīng)度l,大地高h)的相互轉(zhuǎn)換、高斯平面直角坐標(x,y)與大地坐標(大地緯度b,大地經(jīng)度l)的相互轉(zhuǎn)換兩種類型.

2.不同坐標系的轉(zhuǎn)換

不同坐標系的轉(zhuǎn)換包括不同空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換和不同大地坐標系的轉(zhuǎn)換.

不同空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換既包括不同參心空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換,也包括參心空間直角坐標系和地心空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換.

不同大地坐標系的轉(zhuǎn)換既包括不同參心大地坐標系的轉(zhuǎn)換,也包括參心大地坐標系和地心大地坐標系的轉(zhuǎn)換.

(1)坐標系轉(zhuǎn)換原理及方法

不同坐標系之間坐標轉(zhuǎn)換主要是根據(jù)同時擁有兩種坐標系坐標的大地點;

選擇適當(具有一定密度且分布均勻)的重合點,利用所選重合點的兩種坐標系的坐標,采用適當?shù)淖鴺宿D(zhuǎn)換模型計算兩坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù);

再通過坐標回代求得所求坐標系的坐標成果.

坐標轉(zhuǎn)換通常有整體轉(zhuǎn)換法、分區(qū)轉(zhuǎn)換法兩種方法.

整體轉(zhuǎn)換法是整個轉(zhuǎn)換區(qū)域計算一套轉(zhuǎn)換參數(shù).

分區(qū)轉(zhuǎn)換法是將整個轉(zhuǎn)換區(qū)域劃分成若干個分區(qū),分別對各分區(qū)計算轉(zhuǎn)換參數(shù).

在計算各分區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)時,為了保持各分區(qū)在接邊處轉(zhuǎn)換參數(shù)的連續(xù)性,需要各分區(qū)之間相互重疊一部分重合點并重復使用求取轉(zhuǎn)換參數(shù).

(2)重合點資料的獲取、整理與分析.

(3)重合點選取原則:依據(jù)外業(yè)技術(shù)總結(jié)、點之記與坐標差比較等方法選取足夠的高等級、高精度、分布均勻的點作為坐標轉(zhuǎn)換的重合點;

采用二維轉(zhuǎn)換模式至少選取2個以上的重合點,

采用三維轉(zhuǎn)換模式至少選取3個以上的重合點,重合點的分布要覆蓋整個轉(zhuǎn)換區(qū)域且盡量分布均勻.

(4)坐標轉(zhuǎn)換模型.

不同坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換通常有兩類轉(zhuǎn)換模式:一類是二維轉(zhuǎn)換模式;一類是三維轉(zhuǎn)換模式.

二維坐標轉(zhuǎn)換模式只適合于小區(qū)域轉(zhuǎn)換,且只需要兩坐標系的二維坐標成果(高斯平面直角坐標x、y或大地經(jīng)緯度l、b);

三維坐標轉(zhuǎn)換模型適合任何區(qū)域坐標轉(zhuǎn)換,且需要兩坐標系的三維坐標成果(空間直角坐標x、y、z或大地大地緯度b、大地經(jīng)度l、大地高h).

對于不同坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換,目前使用最廣的是布爾莎(bursa)七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型與平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型兩種.

平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型原理簡單,數(shù)值穩(wěn)定可靠,適合于較小區(qū)域的坐標轉(zhuǎn)換.

布爾莎七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型為三維模型,在空間直角坐標系中,兩坐標系之間存在嚴密的轉(zhuǎn)換模型,不存在模型誤差和投影變形誤差,適合于任何區(qū)域的坐標轉(zhuǎn)換.

(5)坐標轉(zhuǎn)換精度估計.依據(jù)計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點的殘差中誤差評估坐標轉(zhuǎn)換精度.

一般的,若殘差大于2倍殘差中誤差,則認為是粗差予以剔除,然后重新計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù),直到滿足一定的精度要求為止.

3.坐標轉(zhuǎn)換實施步驟

(1)收集、整理轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)重合點成果(三維坐標).

(2)分析、選取用于計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點.

(3)確定坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)計算方法與坐標轉(zhuǎn)換模型.

(4)兩坐標系下重合點坐標形式的轉(zhuǎn)換.

采用平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型,則要將重合點的兩坐標系坐標換算同一投影帶的高斯平面坐標;

采用布爾莎七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型,則要將重合點的兩坐標系坐標換算成各坐標系下的空間直角坐標.

(5)根據(jù)確定的轉(zhuǎn)換方法與轉(zhuǎn)換模型利用最小二乘法初步計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù).

(6)分析重合點坐標轉(zhuǎn)換殘差,根據(jù)轉(zhuǎn)換殘差剔除粗差點.

(7)坐標轉(zhuǎn)換殘差滿足精度要求(合格)時,計算最終的坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)并估計坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)精度.

(8)根據(jù)計算的轉(zhuǎn)換參數(shù),按下列步驟轉(zhuǎn)換待轉(zhuǎn)換點的目標坐標系坐標.

4.采用平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的步驟

34.jpg

(3)將目標坐標系下轉(zhuǎn)換參數(shù)所在投影帶的高斯平面坐標 換算為所需投影帶的坐標形式.

5. 采用布爾莎七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的步驟

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（責任編輯：gx）

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