7参数、5参数、4参数.pdf

参数问题一直是测量方面最大的问题，我简单的解释一下，首先说七参， 就是两个空间坐标系之间的旋转，平移和缩放，这三步就会产生必须的七个参数， 平移有三个变量Dx ，Dy ，DZ ；旋转有三个变量，再加上一个尺度缩放，这样就 可以把一个空间坐标系转变成需要的目标坐标系了，这就是七参的作用。如果说 你要转换的坐标系XYZ 三个方向上是重合的，那么我们仅通过平移就可以实现 目标，平移只需要三个参数，并且现在的坐标比例大多数都是一致的，缩放比默 认为一，这样就产生了三参数，三参就是七参的特例，旋转为零，尺度缩放为一。 四参是应用在两个平面之间转换的，还没有形成统一的标准，说的有点乱，如果 还是不明白可以给我留言。希望有帮助。 七参数是由一个坐标系统向另一个坐标系统转换所用参数，三个旋转参数 RX 、RY 、RZ ，三个平移参数DX 、DY 、DZ ，一个尺度比参数K 。在GPS 应用 中使用同一空间直角坐标系，因此XYZ 三个方向上重合且坐标比例一致，因此 仅用三个平移参数 DX 、DY 、DZ 便可进行坐标转换，也称为三参数，另外， WGS84 所用椭球与北京 54、西安80 所用椭球不一致，因此额外多出两个参数 DA 、DF ，DA 为两种坐标系统椭球长半轴差值，DF 为两种坐标系统椭球扁率的 差值，因此，在使用GPS 将WGS84 经纬度坐标转为北京54 或西安80 坐标时， 实际使用DA 、DF 、DX 、DY 、DZ ，也称为五参数。 1.2 四参数 操作 ：设置→求转换参数(控制点坐标库) 四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数。在工程之星软件中 的四参数指的是在投影设置下选定的椭球内GPS 坐标系和施工测量坐标系之间 的转换参数。工程之星提供的四参数的计算方式有两种，一种是利用“工具/参 数计算/计算四参数”来计算，另一种是用“控制点坐标库”计算。。需要特别注 意的是参予计算的控制点原则上至少要用两个或两个以上的点，控制点等级的高 低和分布直接决定了四参数的控制范围。经验上四参数理想的控制范围一般都 在5－7 公里以内。 四参数的四个基本项分别是：X 平移、Y 平移、旋转角和比例。从参数来看， 1 这里没有高程改正，所以建议采用“控制点坐标库”来求取参数，而根据已知点 个数的不同所求取的参数也会不同，具体有以下几种。 1.2.1 四参数+校正参数:所需已知点个数：2 个1.2.2 四参数+高程拟合 GPS 的高程系统为大地高（椭球高），而测量中常用的高程为正常高。所 以GPS 测得的高程需要改正才能使用，高程拟合参数就是完成这种拟和的参数。 计算高程拟和参数时，参予计算的公共控制点数目不同时计算拟和所采用的模型 也不一样，达到的效果自然也不一样。 高程拟后有三种拟合方式： a.高程加权平均：所需已知点个数：3 个b.高程平面拟合：所需已知点个数：4 ~ 6 个c.高程曲面拟合：所需已知点个数：7 个以上二、七参数 操作 ：工具→参数计算→计算七参数 所需已知点个数：3 个或3 个以 上 七参数的应用范围较大（一般大于50 平方公里） ，计算时用户需要知道三 个已知点的地方坐标和WGS-84 坐标，即WGS-84 坐标转换到地方坐标的七个转 换参数。注意：三个点组成的区域最好能覆盖整个测区，这样的效果较好。七参 数的格式是，X 平移，Y 平移，Z 平移，X 轴旋转，Y 轴旋转，Z 轴旋转，缩放 比例（尺度比）。 七参数的控制范围和精度虽然增加了，但七个转换参数都 有参考限值，X 、Y 、Z 轴旋转一般都必须是秒级的(工程之星中限值为小于 10 秒) ；X 、Y 、Z 轴平移一般小于 1000。若求出的七参数不在这个限值以内，一般 是不能使用的。这一限制还是比较苛刻的，因此在具体使用七参数还是四参数时 要根据具体的施工情况而定。 三、总结 使用四参数方法进行RTK 的测量可在小范围（20-30 平方公里）内使测量点 的平面坐标及高程的精度与已知的控制网之间配合很好，只要采集两点或两点以 上的地方坐标点就可以了，但是在大范围（比如几十几百平方公里）进行测量的 时候，往往转换参数不能在部分范围起到提高平面和高程精度的作用，这时候就 要使用七参数方法，具体方法在下面介绍。 2