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GPS 测量中坐标系统、坐标系的转换过程 背景： 日期：2007-10-16 作者：毛文轶 编辑： 点击次数：15 销售价格：免费论文 论文编号：lw200710161429144015 论文字数：2226 论文属性：职称论文 论文地区： 论文语种：中文 收藏：del.icio.us google 书签 雅虎搜藏 百度搜藏 新浪vivi 和讯网摘poco 网摘天极 网摘qq 书签饭否mister-wong365 网摘LiveDiggDiglog 关键词：职称论文 摘 要：GPS 在测量领域得到了广泛的应用，本文介绍将GPS 所采集到的WGS-84 坐标转换成工程所需 的坐标的过程。 关键词：GPS 坐标系统 坐标系 转换 一、概述GPS 及其应用 GPS 即全球定位系统 (Global Positioning System)是美国从本世纪70 年代开始研制，历时20 年，耗资200 亿美元，于1994 年 全面建成的卫星导航定位系统。作为新一代的卫星导航定位系统经过二十多年的发展，已成为在航空、航 天、军事、交通运输、资源勘探、通信气象等所有的领域中一种被广泛采用的系统。我国测绘部门使用GPS 也近十年了，它最初主要用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网，现在它除 了继续在这些领域发挥着重要作用外还在测量领域的其它方面得到充分的应用，如用于各种类型的工程测 量、变形观测、航空摄影测量、海洋测量和地理信息系统中地理数据的采集等。GPS 以测量精度高; 操作 简便，仪器体积小，便于携带; 全天候操作;观测点之间无须通视;测量结果统一在WGS84 坐标下，信息自 动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖。 二、GPS 测 量常用的坐标系统 1．WGS-84 坐标系 WGS-84 坐标系是目前GPS 所采用的坐标系统，GPS 所发布的 星历参数就是基于此坐标系统的。 WGS-84 坐标系统的全称是World Geodical System-84 （世界大地坐 标系-84），它是一个地心地固坐标系统。WGS-84 坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987 年取代了 当时GPS 所采用的坐标系统―WGS-72 坐标系统而成为GPS 的所使用的坐标系统。WGS-84 坐标系的坐 标原点位于地球的质心，Z 轴指向BIH1984.0 定义的协议地球极方向，X 轴指向BIH1984.0 的启始子午面 和赤道的交点，Y 轴与X 轴和Z 轴构成右手系。采用椭球参数为： a = 6378137m f = 1/298.257223563 2 ．1954 年北京坐标系 1954 年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，是一种参心坐标系统。 该坐标系源自于原苏联采用过的1942 年普尔科夫坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球， 该椭球的参数为：a = 6378245m f = 1/298.3 。我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。 3 ．地方坐标系（任意独立坐标系）在我们测量过程中时常会遇到的如一些某城市坐标系、某城建坐标系、 某港口坐标系等，或我们自己为了测量方便而临时建立的独立坐标系。 三、坐标系统的转换 在工程应用 中使用GPS 卫星定位系统采集到的数据是WGS-84 坐标系数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954 年北京坐标系或是地方（任意）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84 坐标转换到BJ-54 坐 标系或地方（任意）独立坐标系。 目前一般采用布尔莎公式（七参数法）完成WGS-84 坐标系到北京54 坐标系的转换，得到北京54 坐标数据。 XBJ54=XWGS84+ KXWGS84+Δx+YWGS84ξZ ＂/ρ ＂－ＺＷＧ Ｓ８４ξＹ＂/ρ ＂YBJ54=YWGS84+ KYWGS84+ΔY-XWGS84ξZ ＂/ρ ＂+ ＺＷＧＳ８４ξX ＂/ρ ＂ ZBJ54=ZWGS84+ KZWGS84+ΔZ+XWGS84ξY ＂/ρ ＂－ＺＷＧＳ８４ξX ＂/ρ ＂四、坐标系的变换同一坐 标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。如空间直角坐标系（X ，Y ，Z ）、 大地坐标系（B，L）、平面直角坐标（x,y ）等。通过坐标统的转换我们得到了BJ54 坐标系统下的空间直 角坐标，我们还须在BJ54 坐标系统下再进行各种坐标系的转换，直至