坐標轉換:

1.同一坐標系下不同坐標形式的轉換

2.不同坐標系的轉換

3.坐標轉換實施步驟

4.采用平面四參數轉換模型的步驟

5.采用布爾莎七參數轉換模型的步驟

2000國家大地坐標系應用寶典

1.同一坐標系下不同坐標形式的轉換

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換.

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

2.不同坐標系的轉換

不同坐標系的轉換包括不同空間直角坐標系的轉換和不同大地坐標系的轉換.

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

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

(1)坐標系轉換原理及方法

不同坐標系之間坐標轉換主要是根據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,采用適當的坐標轉換模型計算兩坐標系之間的坐標轉換參數;

再通過坐標回代求得所求坐標系的坐標成果.

坐標轉換通常有整體轉換法、分區轉換法兩種方法.

整體轉換法是整個轉換區域計算一套轉換參數.

分區轉換法是將整個轉換區域劃分成若干個分區,分別對各分區計算轉換參數.

在計算各分區轉換參數時,為了保持各分區在接邊處轉換參數的連續性,需要各分區之間相互重疊一部分重合點并重復使用求取轉換參數.

(2)重合點資料的獲取、整理與分析.

(3)重合點選取原則:依據外業技術總結、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換的重合點;

采用二維轉換模式至少選取2個以上的重合點,

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

(4)坐標轉換模型.

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

二維坐標轉換模式只適合于小區域轉換,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或大地經緯度l、b);

三維坐標轉換模型適合任何區域坐標轉換,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、大地經度l、大地高h).

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

平面四參數轉換模型原理簡單,數值穩定可靠,適合于較小區域的坐標轉換.

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

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

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換參數,直到滿足一定的精度要求為止.

3.坐標轉換實施步驟

(1)收集、整理轉換區域內重合點成果(三維坐標).

(2)分析、選取用于計算坐標轉換參數的重合點.

(3)確定坐標轉換參數計算方法與坐標轉換模型.

(4)兩坐標系下重合點坐標形式的轉換.

采用平面四參數轉換模型,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;

采用布爾莎七參數轉換模型,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)根據確定的轉換方法與轉換模型利用最小二乘法初步計算坐標轉換參數.

(6)分析重合點坐標轉換殘差,根據轉換殘差剔除粗差點.

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

(8)根據計算的轉換參數,按下列步驟轉換待轉換點的目標坐標系坐標.

4.采用平面四參數轉換模型的步驟

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(3)將目標坐標系下轉換參數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. 采用布爾莎七參數轉換模型的步驟

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（責任編輯：gx）

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