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卫星导航作业


测绘工程 测绘工程学院

《卫星导航定位》A 卫星导航定位》
作 业

专业 班 姓 学

称: 级: 名: 号: :

海洋技术 海洋 091 李源 140913117 2010-11-5



绩:

[作 业 3]

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[标 题]

绘制 WGS84 坐标系与 54 北京坐标及 80 西安坐标系转换流程图
[正 文] 正
一般来讲, GPS 直接提供的坐标 (B,L,H) 1984 年世界大地坐标系(Word Geodetic System1984 是 即 WGS-84)的坐标,其中 B 为纬度,L 为经度,H 为大地高即是到 WGS-84 椭球面的高度。而 在实际应用中,我国地图采用的是 1954 北京坐标系或者 1980 西安坐标系下的高斯投影坐标 (x,y,),不过也有一些电子地图采用 1954 北京坐标系或者 1980 西安坐标系下的经纬度坐标 (B,L),高程一般为海拔高度 h。 1954 北京坐标系 1954 北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联 1942 年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我 国大地坐标系。属于参心大地坐标系,采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。其长半轴 a=6378245,扁率 f=1/298.3。1954 年北京坐标系虽然是苏联 1942 年坐标系的延伸,但不能说它 们完全相同。 1980 西安坐标系 1978 年,我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地 网的整体平差,这个坐标系统定名为 1980 年西安坐标系。属参心大地坐标系。1980 年西安坐标 系 Xi'an Geodetic Coordinate System 1980 采用 1975 国际椭球,以 JYD 1968.0 系统为椭球定向基 准,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇,采用多点定位所建立的大地坐标系.其椭球参数采用 1975 年国际大地测量与地球物理联合会推荐值,它们为:其长半轴 a=6378140m; 扁率 f=1/298.257。 不同的坐标系存在坐标转换的问题。 不同的坐标系存在坐标转换的问题。 关于坐标转换,首先要搞清楚转换的严密性问题,即在同一个椭球里的坐标转换都是严密的, 而在不同的椭球之间的转换这时不严密的。例如,由 1954 北京坐标系的大地坐标转换到 954 北京坐标系的高斯平面直角坐标是在同一参考椭球体范畴内的坐标转换,其转换过程是严密 的。由 1954 北京坐标系的大地坐标转换到 WGS-84 的大地坐标,就属于不同椭球体间的转换。 不同椭球体间的坐标转换在局部地区的采用的常用办法是相似变换法,即利用部分分布相对合 理高等级公共点求出相应的转换参数。一般而言,比较严密的是用七参数的相似变换法,即 X 平移,Y 平移,Z 平移,X 旋转,Y 旋转,Z 旋转,尺度变化 K。要求得七参数就需要在一个 地区需要 3 个以上的已知点,如果区域范围不大,最远点间的距离不大于 30Km(经验值),这 可以用三参数,即 X 平移,Y 平移,Z 平移,而将 X 旋转,Y 旋转,Z 旋转,尺度变化 K 视为 0,所以三参数只是七参数的一种特例。 如果不考虑高程的影响,对于不同椭球体下的高斯平面直角坐标可采用四参数的相似变换法, 即四参数(x 平移,y 平移,尺度变化 m,旋转角度 α)。如果用户要求的精度低于 20 米,在 一定范围(2'*2')内,就直接可以用二参数法(?B,?L)或(?x,?y)修正。但在实际 操作中,这也取决于选取的公共点是否合理,并保证其足够的精度。

大地坐标系(B84 L84 H84)—WGS 椭球

同一参考下转换
空间直角坐标系(X84 Y84 Z84)

不同参考系,七参数法
空间直角坐标系(X54 Y54 Z54)

同一参考下转换
大地坐标系 54 L54 H54) (B —克拉索夫斯基椭球

高斯投影
平面直角坐标系(X Y Z)

坐标转换流程图

[参考文献 参考文献] 参考文献
王解先,王军,陆彩萍 GPS 测定坐标转换至地方坐标 《全球定位系统》 2003 年 孔祥元,郭继明,刘宗泉 大地测量基础 武汉大学出版社 2005 年

[评语]


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