GPS转换注意事项.docx

1、.GPS转换注意事项作者:zhanghengluABC 标签：GPS定位GPS转换经纬度转换2011-11-15 14:15 星期二 晴经过一段时间的学习，综合了不少资料，我终于搞明白了其中的道理，不敢独享，决定写出来让大家批判一下，希望对大家有所帮助，同时也希望如果各位发现我的错误，也及时通知我。说到转换，我不得不先提几个概念：1. 84坐标系美国的GPS就用这个坐标系，也就是说我们从GPS接收过来的地心大地坐标就是在这个坐标系下的；2. 54坐标系中国常用的坐标系，一般来说，我们就是要得到该坐标系下的平面直角坐标；3. 地心大地坐标就是经纬度表示的大地位置数据（B、L、H）；4. 地心直角

2、坐标是以地心为原点，但表示方式采样直角坐标（X、Y、Z）；5. 平面直角坐标不用多解释了，就是我们平常用来表示位置的坐标（x、y、z）；6. 椭球参数地心大地坐标转换到地心直角坐标需要使用的参数；7. 七参数不同椭球系下的地心直角坐标互换所使用到的参数；8. 投影参数同一椭球系下，地心大地坐标转换为平面直角坐标所使用的参数；9. 四参数同一椭球系下，不同平面坐标系之间的转换所使用的参数。有了以上概念，只要知道转换过程就OK了。下面我就不罗嗦了，直接用方向线来说明过程，其中我以常用的北京54坐标系作为目标坐标系：从GPS中接收到84坐标系下的地心大地坐标使用84坐标系的椭球参数转换为84坐标系下

3、的地心直角坐标使用七参数转换为54坐标系下的地心直角坐标使用54坐标系的椭球参数转换为54坐标系下的地心大地坐标使用投影参数转换为54坐标系下的平面直角坐标使用四参数转换为其它区域坐标系下的平面直角坐标上一章已经简单说明了各坐标系的基本概念和相互的转换关系（其实也不叫学习笔记了，所有转换都做完了，只是一直在忙，没有时间一次写完，只能有时间就写一章，一点一点来，实在愧对关注的朋友）。这一章就说一下84坐标系下的地心大地坐标如何使用84坐标系的椭球参数转换为84坐标系下的地心直角坐标（好拗口）。先来看看84坐标系的椭球参数：椭圆长半径A:6378137.000000椭圆短半径B:6356752.3

4、14245179497根据椭圆长短半径，我们很容易就能算出椭圆第一偏心率e1，计算公式如下：e1 sqrt(AABB)/ A；注意这里sqrt是开方的意思。OK，上面我们通过一个简单的公式就计算出了椭圆的第一偏心率e1，下面，我们就利用这个参数把地心大地坐标转换为地心直角坐标。已知：B、L、H地心大地坐标求：X、Y、Z地心直角坐标计算步骤：1参数N：NA/sqrt（1e1e1sin（B）sin（B）；2X：X（NH）cos（B）cos（L）；3Y：Y（NH）cos（B）sin（L）；4Z：Z（N（1e1e1）H）sin（B）；好了，就是这么简单，BLH方式表示的大地坐标一下就转换为XYZ表示的

5、直角坐标了。不过大家要注意的是，就是BL这两个数值是角度值，在C编程中，cos和sin函数要用弧度值，这个角度转换问题要注意。上次说到在84坐标系下如何利用84坐标系的椭球参数把地心大地坐标转换为地心直角坐标。有了84坐标系下的地心直角坐标就可以考虑如何得到54坐标系下的地心直角坐标了（不一定是54坐标系，不过为了描述方便，我选了54坐标系而已）。所以这次就讲解一下如何把84坐标系下的地心直角坐标转换成54坐标系下的地心直角坐标。转换的方法有很多，但常用的是七参数法，这个方法还有一个外文翻译过来的名称，但我现在忘记了，也懒得追查，反正是一种空间转换方法，顾名思义，需要七个参数才能进行转换，七个

6、参数分别是：X Y Z三个坐标方向的平移参数；三个方向的旋转角参数k尺度参数这七个参数不是固定的，而是不同的地区有不同数值，知道的当然可以直接填写，不知道的一般就会找几个已知地方坐标的位置获取GPS采集的坐标再反算这七个参数，如何反算以后我再写。闲话少说，有了七参数后，把84坐标系下的地心直角坐标转换成54坐标系下的地心直角坐标的计算方式是：已知：84坐标系下的地心直角坐标x，y，z求：54坐标系下的地心直角坐标X、Y、ZX = X + k*x - *z + *y + xY = Y + k*y + *z - *x + yZ = Z + k*z - *y + *x + z公式是推导的，倒没有什么特别，主要是里面的计算单位不要弄错，角度就肯定是弧度的，你别用了角度之类的单位，而那个k的尺度参数单位是ppm，一般坐标都是m为单位，所以k还有除以1000000才能参与计算。