坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:

1.同一坐標(biāo)系下不同坐標(biāo)形式的轉(zhuǎn)換

2.不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換

3.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)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(guó)家大地坐標(biāo)系應(yīng)用寶典

1.同一坐標(biāo)系下不同坐標(biāo)形式的轉(zhuǎn)換

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

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

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

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

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

(1)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原理及方法

不同坐標(biāo)系之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換主要是根據(jù)同時(shí)擁有兩種坐標(biāo)系坐標(biāo)的大地點(diǎn);

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

再通過坐標(biāo)回代求得所求坐標(biāo)系的坐標(biāo)成果.

坐標(biāo)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(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)域計(jì)算一套轉(zhuǎn)換參數(shù).

分區(qū)轉(zhuǎn)換法是將整個(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)域劃分成若干個(gè)分區(qū),分別對(duì)各分區(qū)計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù).

在計(jì)算各分區(qū)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí),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(diǎn)并重復(fù)使用求取轉(zhuǎn)換參數(shù).

(2)重合點(diǎn)資料的獲取、整理與分析.

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

采用二維轉(zhuǎn)換模式至少選取2個(gè)以上的重合點(diǎn),

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

(4)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型.

不同坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)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(biāo)轉(zhuǎn)換模式只適合于小區(qū)域轉(zhuǎn)換,且只需要兩坐標(biāo)系的二維坐標(biāo)成果(高斯平面直角坐標(biāo)x、y或大地經(jīng)緯度l、b);

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

對(duì)于不同坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)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(jiǎn)單,數(shù)值穩(wěn)定可靠,適合于較小區(qū)域的坐標(biāo)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(biāo)系中,兩坐標(biāo)系之間存在嚴(yán)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(biāo)轉(zhuǎn)換.

(5)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度估計(jì).依據(jù)計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點(diǎn)的殘差中誤差評(píng)估坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度.

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

3.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實(shí)施步驟

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

(2)分析、選取用于計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點(diǎn).

(3)確定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算方法與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型.

(4)兩坐標(biāo)系下重合點(diǎn)坐標(biāo)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(diǎn)的兩坐標(biāo)系坐標(biāo)換算同一投影帶的高斯平面坐標(biāo);

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

(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(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù).

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

(7)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差滿足精度要求(合格)時(shí),計(jì)算最終的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)并估計(jì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)精度.

(8)根據(jù)計(jì)算的轉(zhuǎn)換參數(shù),按下列步驟轉(zhuǎn)換待轉(zhuǎn)換點(diǎn)的目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo).

4.采用平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型的步驟

34.jpg

(3)將目標(biāo)坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)換參數(shù)所在投影帶的高斯平面坐標(biāo) 換算為所需投影帶的坐標(biāo)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(zé)任編輯：gx）

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