WGS84坐标的转换_薛迎春

第

11

卷第

3 4、

期

2( X抖

2月年 1

三

晋

测

绘N ISHA NX I

SU R V E YING AN D M APPI NG

V

o

l 11.

O Nr

.

3 4、

1)

e ee

m

X拜玩 Z(

W G S一8 4坐标的转换薛迎春(太原理工大学阳泉学院阳泉一n

X以5 (

)1 )

T r an o sf

r幻。a tio n

f WGS oXue

84 C o

r

山 n a te

Y n g Ch i u

摘要:利用

C邢测量已成为一种普遍手段

,

4坐标但 C咫测量成果属 W GS一 8系;19 8 0

,

现有刚绘成果属于传统坐标系统。

,

本

文具体介绍耳心 S一 8 4坐标转换到我国目前使用的 19 5 4北京坐标系或 19 8 0西安坐标系的方法

关键词: W G S

一

4坐标系; 8

19 5 4北京坐标

西安坐标系;

坐标转换模型

;

转换方法19 5

随着测绘事业的发展全球一体化的形成越

,

,

(5 )高程异常以原苏联

年大地水准面重

来越要求全球测绘资料的统一,,

。

由于地球曲率客,,

新平差结果为起算数据

。

按我国天文水准路线推

观存在传统测绘作业通视受到很大限制测绘资料的统一存在巨大约束随着空间技术的发展尤

算而得1 2.

。

0西安坐标系 (G D Z8 0 ) 8(1 )大地原点在我国中部具体地点是陕西省,

其是以,

G

咫为代表的高精度卫星导航系统的出,,

现大大提高了地心坐标的精度使得建立全球统一的坐标系成为可能但是 G玲所使用的坐标系4统基本都是 W G导一 8,

径阳县永乐镇;( ) 2

D G

Zs o

坐标系是参心坐标系椭球短轴 Z,

大地基准改变后对原来的,,

,

轴平行于地球质心指向

19 6 8

.

0

地极原点方向大Z

,

所有测绘成果都将产生直接影响使得同一点在不同的坐标系有不同的坐标值于是就出现了如

地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面; X轴在大地起始子午面内与度 O方向; Y轴与 Z (4 )多点定位; (5 )大地高程以19 5 6、

轴垂直指向经

何把

W毛S一 8 4

坐标转换到现用坐标系的问题,,

。

X

轴成右手坐标系;

每个国家的大地坐标系的建立和发展具有一定的历史特性仅常用的大地坐标系就有 1 0 5余

(3 )椭球参数采用

R兀‘ 1

5 7 9

年大会推荐的参数;

个本文就我国的情况对如何把转换到1 19 5 4 19 5 4

,

,

G邢

一

4坐标系 8,

年青岛验潮站求出的黄

北京坐标系或 18 9、

0

西安坐标系进而。

海平均水面为基准1 3.

。

转化为高斯一克吕格平面坐标作一

简单叙述坐标系的定义1 1.

WG S

一

4坐标系 8

北京坐标系 1 9 0 8西安坐标系及 W G S一 8 44

WG S:

一

84 (

W dd o,

C七以先ti c,

即s e t

m

,

9 8 1 4年 )是目.

前国际通用的地心坐标系其坐标系的几何定义);;

4北京坐标系(B J 5 5 Z

是原点在地球质心

z

I轴指向 B,

H 1 9 8 4

0

定义的.

(l )属参心大地坐标系

协议地球极 (C rp。

(2 )采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数 (3 )大地原点在原苏联的普尔科沃; (4 )高程基准为海平均海水面;表1一

的零 C Y Z x和子午面轴与轴构成右 T赤道的交点 P一 4椭球采用采用 I U优第 1 7届手坐标系 W G S 8。、

)方向

x

轴指向

BI 4 H 19 8

0

19 5 6

年青岛验潮站求出的黄

大会大地测量常数的推荐值三种坐标系对应的椭球参数见表1。

,

三种坐标系对应的椭球参数

项目长半轴a eZ

W GS

4 8111

北京 5 43 78 245 m 60仪肠田抖 2 16 2 2 (笼石.

0西安 8

3 7 6 8 13 70.

第一偏心率平方扁率 f

日7 8 l ) ( 42 98 7/ 5.

m

团肠男 3 7 9.

卯 13

122 9 8

2 5 7 2

23肠飞

0 ( 4哭闪588]肠 9 43 8 X

I/ 2

8 9

.

3

作者简介

:

7卜)薛迎春 (1 9

,

女

,

山西离石市人

,

测绘实验师

。

三晋测绘2 2.

2( X抖

年

坐标转换数学模型和转换步骤1

不同三维空间直角坐标系的变换模式、

—求解下面专门介绍Z

) z

,

(X

,

Y

,

) z

,

,

利用公式¹

,

其中的转换参数,

。

G邢测量采用的坐标系 W G S一 8 4属地心坐标 4 1 5 9 9 1坐系年北京标系 0西安大地坐标系属参 5,

( 3 )空间直角坐标向大地坐标的转换 ( X),

Y

,

心坐标系它们所对应的空间直角坐标系是不同}一 X YZ和任一的如图两个直角坐标系分别为《,

,

—B=

(B

,

L H,

)、

。

_

:.

,

七= tan

Y

;丁

(‘

一

入

x

其坐标原点不相一致即存在三个平移参 0蝎〕又当各坐标相互不平行时即存数△长△Y〕、、

‘

Y z,

‘,

,

,

,

‘

一

’

〔

在三个旋转参数,,

。x

,

、。

,

。z

。

H,,

=

兰(X+

显然这两个坐标系通过坐标轴的平移和旋

弈豁,

法一

节

“

)

一

1

转可取得一致又两个坐标系尺度不一致从而还有一个尺度参数 (两个坐标尺度之差 )m型变换公式为Z X Y一,,

4 )大地坐标向高斯平面坐标的转换 ( (4 L)5

}丫)、18 t 2

»

B

,

这就是确

定两个坐标系转换参数常用的布尔莎七参数模’ Z Y

’ x+

—一y=

Y

4 )5

X

m卫尸 J I

+

N m+

l0 2,

丫)合矗 6亡‘,矽〕志(卜〔 (卜产丫 )时音击(+

Nt〔

、

(5+

一 tZ+

9

+

4

+

,‘

+

+

+

5

一

气0一 e x

一

肠

几 l w e ., J

’ z’ Y r+

一它 z

叭0

嘱!叽 !战几,

JI

eY

¹

扩+ 14才 )扩

一

58

2 )m t 6」丫

¼

琪℃ S一8 4 c邵

坐标转换成我国大地坐标,

o坐标与我国坐标 (义田 )转换流程见图 2

(l )空间大地坐标向空间直角坐标的转换 ( BL H ),XY

s L I )姗B Co os B si n L ),二}º s n z= LN ( l一了 )+ H」 i BJ N= a I (l一 e Z s in B )其中 N为该点卯酉圈的曲 a e率半径均为椭球参数=

— (NN=,

(X Y,

,

Z )。

。

++

HH

仁、州

~

_

_

_

_

~了

,

,

,

(2) B

~

o w

f l

七参数转换模型 (-

X,

,

, Y,

l噩翌一〔噩盔}盆硷日( X Y Z ) C邢空间直角坐标系N

图B J54 ( 8 0

1

- -~ - - - -一,卜

布尔莎

七参数

坐标系 (x

)空间直角 Y Z),,

式中

,

图

2

转换流程图

为卯酉圈曲率半径

7X,

,

磷赢

m

二

z l s B o c

渝t二

,

t二

卜功,

,

、是中央

(l )公共点求解参数通过洗择同时且右。,。。和 W G S一 8 4两套坐标的三个以卜放而协刽占、

子午线经度刀

二

e

‘

s o c

B

,

n残其中子午线弧长 a t,

过平差的方法解算七个参数,,,

。

点位最好是周围,

U对于克拉索夫斯基椭球 I

Gc 75

椭球分别按式

电磁波干扰视野开阔卫星信号强若用户只收 4北京坐标则必须用 G P S测定这些已知点集到 5。,

无

4一 1和式 4一 2

计算.

。

X

=+

111 1 34 86 l l B Q. .

一

l印 36 4 8 0 3s i n 2 BI,.

的 W G S一8 4坐标若要提高转换参数的精度在 GP S数据处理时常 G玲基线向量网与地面常规观_

Y=

一 s J4 16 8 28 1s in 4 B 0 0 22 0 in 6 B一 s 111 13 X岭7 B Q 16 4《 0 38 5 28 2 in 2 BI.

1

测控制网联合平差的方法 (2 )分区变换模型当进行两种不同空间直角坐标系变换时坐标变换的精度除取决于坐标变,

。

+

16 8 32 6.

s in

4B

一

0 0 220 s i n 6 B.

J4

_

2

3

坐标转换参数的求解方法

(下转第印页 )

三晋侧绘

2 (叉抖

年,

注意收集各种与地理有关的图片 (旧挂历画报明信片照片等 )文字资料视频录象等地理素材、、

、

、

有很多学校进入国际互联网并在网上获取资料进行信息交流,

,

,

。

一个完整的教学课件往往占的空,。

从而提高了学生的观察分析能力;利用课外活动

间比较大而每个素

材本身占的空间比较小更利于网上交流减少相互间的重复劳动,

时间教会学生扫描改图下载编辑等基本技能的课题研究来从而让学生也品尝创造的乐趣,,,,

,

、

、

,

同时这样,、

从而提高了学生动手能力;让我们积极参与到我。

的自制课件可使教学资源的利用更为充分使教学更具开放性,。

例如在上复习课我把一学期的,,。

,

某些课题如环境问题我要求学生理论联系实际利用假期到实际生活去了解一些工厂排放废

课件共享学生可通过网络根据自己的需要调用有关课件进行复习使学习效率大大提高由于 2 X ( ),

气废水废渣的情况寻找拍摄一些自己身边的环境死角的照片录象绘制环境污染漫画再根,、

、

、

,

3

年春夏之交发生的非典疫情使。

“

”

,

,

得网络与多媒体教学更加显示出它的优势,,

作为

据自己的分析提出整改治理方案等等然后根据这些实际例子组织素材编辑实用的生在根据自编的,,

、

,

以I课件。

,

学,

地理工作者我们应该抓住机遇充分利用多媒体技术与地理信息系统的强大功能使地理科学重新焕发青春和光芒增强学生的学习兴趣激发他,,

A I课件进行讨论分析这样的 C。。

一课学生不但学到了课本知识而且开阔了视野同时也充分发挥了学生的创造能力5 3.

们独立思考的创新能力参考文献【]陈尔寿 l..

。

资源共享提高利用率.

,

一个完整的教学课,,

件对于不同的教材不同的年级不同的学科往往是不通用的而素材本身却有着他的通用性更有利于资源共享提高利用率,,。,

,

、

以三个面向教育的战略思想深化地理教学“,.

”

一条教学信息只、

,

改革中国基础教育网 2]邓文艳于风江张坚松〔,,

谈多媒体教学的应用.

.

当代,

要信息本身不过时可以为不同学科不同的人使用无数次。

例如素材库里有关环境保护的图片、

,

、

视频素材就可在不同年级不同章节的地理课英 th ig t h e ea r语课 (s )语文课 (向沙漠进军 )化学 v n a课 (硫及其化合物氧及其化合物 )物理课 (核反、、、、

、

教育论坛年第期 3〕【杨春运用多媒体训练发散思维年第 1期.

2以 3 )

4

( j中国电化教育 2 X.

2

〔]王怀庆陈卫平 4,

.

中学地理计算机辅助教学初探

中学中学‘

地理教学参考5]朱剑刚【.

年第 5期多媒体对象类型在地理教学中的应用,,

19 8

.

应 )生物课 (生物与环境 )政治课 (环境保护法 )、

、

、

地理教学参考.

19 8

年第 6期地

主题班会课 (例如《人类只有一个地球》 (共建绿、

色学校》 )环保专题讲座等被重复使用(上接第 5 2页)

、

。

目前已

6 1徐悠〔浅谈现代信息技术与地理教学的整合作用理教与学资源网

数据库加以选择和补充最后进人坐标变换软件包进行有关坐标变换变换参数不同坐标形式坐标的计算等。,、、

,

,

换的数学模型和求解变换参数的公共点坐标精度

外还和公共点的点数多少几何图形结构有关鉴于地面网可能存在有一定的系统误差且在不同区,

,

,

不同用户在进行不同系统的坐标变换中根据,

域并非完全一样所以采用分区变换参数分区变换坐标可以提高坐标变换精度据我国的多普勒网和C IE,,

,

,

不同精度要求可以采用全国地区或分区坐标变换的变换参数也可采用 G邢坐标动态变换信息系,

,

网对参心坐标系求解变换参数实际结果表明,。

,

统当然也可以按一定数量公共点自行求解坐标变换参数。

,

约可以提高 3 0%左右分区变换均较明显地提高了坐标变换的精度

t月李军天文大地网坐标系统到万艾”国家大地基准的转所谓动态意指公共点的数目坐标变换参数等均测绘通报 2以”(3 )是动态的它是分区变换的进一步发展该系统由 tZ]换李建文用伪距法测定叨与 W GS一 8 4坐标转换参.

)采用G 3 ( S坐标动态相似变换信息系统这里参考文献 P“”、.

,

,

。

.

电位坐标数据库过渡数据库和坐标软件包三部分组成在点位坐标数据库中主要存储了全国范围内系的 W G S一8 4和各阴点谷参多心心坐尘标怀示恳,,,

兀

一

蕊羹瑞粼篡磷飞

数测绘通报 2以科 (5 ) 3]徐绍锉等 G玲测量原理及应用〔 4」【张凤举王宝山 G P S定位技术.

,

.

,

.

“

”

来的数据通过过滤

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