每個(gè)項(xiàng)目收集到的資料并不一定都是一致的,如坐標(biāo)類型不同:大地經(jīng)緯度坐標(biāo),平面坐標(biāo)等,也有可能采用的橢球體不同(坐標(biāo)系不同)或投影方式不同等等。所以坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換在項(xiàng)目中使用非常普遍,如大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)平面坐標(biāo),平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)空間直角坐標(biāo),平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)大地坐標(biāo)等等…目前很多軟件都可以對(duì)大部份坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換,在使用這些軟件進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí),主要是要設(shè)置好坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的相關(guān)參數(shù)。下面我們就以Coord MG坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件為例,詳細(xì)講解一下坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過程。
無轉(zhuǎn)換參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
坐標(biāo)常用轉(zhuǎn)換參數(shù)包括:三參數(shù)、四參數(shù)和七參數(shù),很多時(shí)候在未進(jìn)行野外工作時(shí)無法得到以上幾種參數(shù)?,F(xiàn)在我們談到的無轉(zhuǎn)換參數(shù),并不是說它不需要轉(zhuǎn)換參數(shù),實(shí)際上在確定源坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系采用的參考橢球體參數(shù)時(shí),已經(jīng)確定了其轉(zhuǎn)換關(guān)系,這里我們認(rèn)為它是一種"隱性轉(zhuǎn)換參數(shù)"。因?yàn)檫@種隱性轉(zhuǎn)換參數(shù)是把地球作為一個(gè)規(guī)則的橢球體推算得來的,它的長(zhǎng)短半軸在同一個(gè)坐標(biāo)系中取值是固定的,而實(shí)際上地球的表面是很不規(guī)則的,因此把一個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值在無轉(zhuǎn)換參數(shù)的前提下轉(zhuǎn)換成另一個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,肯定會(huì)存在誤差,誤差的大小根據(jù)所處的位置,地形起伏,投影方式的變化而變化。
下面我們舉例講解一下無轉(zhuǎn)換參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:
假定在津巴有某一點(diǎn)在使用WGS84參考橢球時(shí)的經(jīng)緯度坐標(biāo)是29°48′E, 20°31′S,現(xiàn)在需將此點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為ARC50坐標(biāo)系下的平面直角坐標(biāo),其中投影方式為UTM投影。
轉(zhuǎn)換前我們需要分析一下經(jīng)緯度數(shù)據(jù):
1、"E"表示東經(jīng)、"W"表示西經(jīng)、"N"表示北緯、"S"表示南緯。所以上面這個(gè)點(diǎn)的位置是在東經(jīng)和南緯。
2、根據(jù)UTM投影分帶的特點(diǎn)我們可以計(jì)算出該點(diǎn)所處的中央子午線經(jīng)度:東經(jīng)27°。
3、UTM投影比例(尺度)為0.9996。
4、根據(jù)UTM投影坐標(biāo)軸移動(dòng)的特點(diǎn)可知:X常數(shù)10000000m,Y常數(shù)500000m。
得到上面這些參數(shù)之后,可以正式用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件來工作了。
理論上來說:經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成平面坐標(biāo),再將此平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度坐標(biāo)后,經(jīng)緯度坐標(biāo)應(yīng)保持不變。
有轉(zhuǎn)換參數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
首先說七參,就是兩個(gè)空間坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn),平移和縮放,這三步就會(huì)產(chǎn)生必須的七個(gè)參數(shù),平移有三個(gè)變量Dx,Dy,DZ;旋轉(zhuǎn)有三個(gè)變量,再加上一個(gè)尺度縮放,這樣就可以把一個(gè)空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)變成需要的目標(biāo)坐標(biāo)系了,這就是七參的作用。如果說你要轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)系XYZ三個(gè)方向上是重合的,那么我們僅通過平移就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo),平移只需要三個(gè)參數(shù),如果縮放比例為一,這樣就產(chǎn)生了三參數(shù),三參就是七參的特例,旋轉(zhuǎn)為零,尺度縮放為一。四參數(shù)是同一個(gè)橢球內(nèi)不同坐標(biāo)系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的參數(shù),它四個(gè)基本項(xiàng)分別是:X平移、Y平移、旋轉(zhuǎn)角和比例,從參數(shù)來看,四參數(shù)沒有高程改正,所以它適用于平面坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換。有人會(huì)說為什么用RTK(動(dòng)態(tài)GPS)放樣時(shí)能顯示高程?這實(shí)質(zhì)上一種高程擬合的過程,和四參數(shù)本身沒有關(guān)聯(lián)。
在使用參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換之前,首先要清楚下面幾點(diǎn):
1、四參數(shù)適用于小范圍坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,一般不超過30平方公里。
2、大面積坐標(biāo)轉(zhuǎn)換應(yīng)采用七參數(shù)法。
3、求取四參數(shù),至少需要2個(gè)已知點(diǎn)成果,求取七參數(shù)時(shí),至少需要3個(gè)已知點(diǎn)成果。
4、求取七參數(shù)采用的點(diǎn),最好能包括整過目標(biāo)區(qū)域。
用七參數(shù)法和四參數(shù)法步驟基本一致
需要注意的是:在使用COORD MG軟件進(jìn)行有參數(shù)平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí),不需要再考慮坐標(biāo)投影、參考橢球參數(shù),因?yàn)樵谟?jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)已包含了這些數(shù)值。
管理員
該內(nèi)容暫無評(píng)論