实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法摘要：rtk所接收到的数据是wgs-84坐标系下的数据，而我们使用的坐标系一般是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将rtk接收到的wgs-84坐标转换成我们工程所使用的坐标系坐标。为此，如何计算这些坐标系统转换参数成为rtk使用过程中的一个非常重要的环节。
关键词：gps-rtk测量坐标转换
1、rtk技术概述
实时动态(rtk)测量系统，是gps测量技术与数据传输技术的结合，是gps测量技术中的一个新突破。gps测量中，静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算处理才能获得待测点的坐标，而rtk测量实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级精度的测点坐标。
rtk实时测量技术具有全天候、作业效率高、定位精度高、操作简便等优点，因而得到了广泛的应用，而且技术设备越来越先进与方便。rtk测量系统一般由以下三部分组成：gps接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。
2、rtk实时测量坐标参数转换
rtk所接收到的数据是wgs-84坐标系下的数据，而我们一般使用的坐标系是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将rtk接收到的wgs-84坐
坐标转换 一、中央经线（LONGITUDEORIGIN） 在坐标转换中，首先需要设置测区的中央经线，以下是新疆各地州的中央经线，仅供参考。 乌鲁木齐E87度 吐鲁番E87度 鄯善E93度 哈密E93度 阿勒泰E87度 塔城E81度 克拉玛依E87度 奎屯E87度 博乐E81度 伊犁E81度 阿克苏E81度 库尔勒E87度 喀什E75度 和田E81度 二、投影比例（SCALE） 系统一般默认值时+0.9996。将改值改为1 三、东西偏差（ALSEE） 系统一般默认值：+1000000.0m。将该值改为：+500000.0m 四、南北偏差（FALSEN） 系统一般默认值：+100000.0m。将该值改为：+0.0m 五、dx\dy\dz\da\df DX、DY、DZ是坐标在三个方向的平移量，原则上在不同的地区，值是不一样的。 六、下面用软件COORD 进行转换！！！ 以下面这个实例来求解转换参数：某林内有一个北京-54坐标系下的已知点，中央经线E117°，属于3度带，其坐标为X=4426818.5，Y=456613.7，h=63.9，其对应的WGS84坐标系统下的坐标为B=39°58′27.120″N，L=116°29′32.874″E，H=58。.由这两套坐标进行系统坐标转换三参数Dx、Dy、Dz求解。 打开COORD转换软件，如图：
1、请按步骤操作，点击坐标转换，选择投影设置。测量地区属于高斯投影3度带的选择高斯投影3度带，测量地区属于高斯投影6度带的选择高斯投影6度带，中央子午线根据所在地区中央经线填入。由实例填入中央经线117度，高斯投影3度带。 图2 2、点击坐标转换，选择计算三参数。此时，需要到当地测绘部门去咨询当地的一个已知点的大地坐标和平面坐标。将大地坐标的三个参数和平面坐标的三个参数填入。左边椭球基准，选择WGS-84坐标系。右边根据用户要求可选择北京-54坐标系或者国家-80坐标系，点击确定。 如图3，由实例，我们填入大地坐标和平面坐标 图3
如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数一、如何设置手持GPS相关参数 （一）手持GPS的主要功能 手持GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS 智能手机为终端的GIS系统，是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS，其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身，能全面满足您的使用需求。 主要功能：移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。 （二）手持GPS的技术参数 因为GPS卫星星历是以WGS84大地坐标系为根据建立的，手持GPS单点定位的坐标属于WGS84大地坐标系。WGS84坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298.257223563。 常用的北京54、西安80及国家2000公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。北京54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：地球长半轴a=6378245m；扁率F=1
／298.2。西安80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴 a=6378140m；扁率F=1／298.257。国家2000坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298.298.257222101。 （三）手持GPS的参数设置 要想测量点位的北京54、西安80及国家2000公里网高精度坐标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持GPS的各项参数。 首先，在手持式GPS接收机应用的区域内(该区域不宜过大)，从当地测绘部门收集1至两个已知点的北京54、西安80或国家2000坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取WGS84坐标系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出DX、DY、DZ的值。 将计算出的DX、DY、DZ三个参数与DA、DF、中央经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入GPS接收机。将GPS接收机的网格转换为“UserGrid”格式，实际测量已知点的公里网纵、横坐标值，并与对应的公里网纵、横坐标已知值进行比较，二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。详细过程可查看《万能坐标转换》软件的【手持GPS参数设置】界面。 （四）自定义坐标系统（User）投影参数的确定
注:新版本已将"控制点坐标库"改为"求转换参数",实现的功能不变! 一、控制点坐标库的应用 GPS 接收机输出的数据是WGS-84 经纬度坐标，需要转化到施工测量坐标，这就需要软件进行坐标转换参数的计算和设置，控制点坐标库就是完成这一工作的主要工具。 控制点坐标库是计算四参数和高程拟合参数的工具，可以方便直观的编辑、查看、调用参与计算四参数和高程拟合参数的校正控制点。 利用控制点坐标库可以计算GPS 原始记录坐标到当地施工坐标的参数。在计算之前，需新建工程，输入当地的施工坐标系及中央子午线、投影高等。假设我们利用A、B 这两个已知点来求取参数，那么首先要有A、B 两点的GPS 原始记录坐标和测量施工坐标。 A、B 两点的GPS原始记录坐标的获取有两种方式： 一种是布设静态控制网，采用静态控制网布设时后处理软件的GPS 原始记录坐标； 另一种是GPS 移动站在没有任何校正参数起作用的Fixed（固定解）状态下记录的GPS 原始坐标。 1.1、校正参数 操作：工具→校正向导或设置→求转换参数(控制点坐标库) 所需已知点数：1个 校正参数是工程之星软件很特别的一个设计，它是结合国内的具体测量工作而设计的。校正参数实际上就是只用同一个公共控制点来计算两套坐标系的差异。根据坐标转换的理论，一个公共控制点计算两个坐标系误差是比较大的，除非两套坐标系之间不存在旋转或者控制的距离特别小。因此，校正参数的使用通常都是在已经使用了四参数或者七参数的基础上才使用的。
在工程之星新版本中，在校正向导中已经取消了两点校正功能，如果两个以上的已知点请使用控制点坐标库来求取参数。习惯使用校正向导的人请尽快学习新版本。 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，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
计算转换参数方法 一、知道基准站的北京54坐标x,y 如果是这种情况，那么直接可以用软件计算得到基准站的54经纬度，直接用这个坐标设置基准站就可以了，在软件里面四个转换参数都为默认值：dx,dy,scale,rotation 举例：54坐标x = 3391531.060 y = 408652.459 45.917 在菜单坐标转换里面选择投影设置，如下图1: 在这里选择投影方式和设置中央子午线，一般情况都是3度带和6度带。 然后如下图进行经纬度转换，如图2： 图中两边的椭球基准都选择北京-54坐标系，左边在“选择源坐标类型”里面选择“平面坐标”，右边的“选择目标坐标类型”中选择“大地坐标”。 这里计算的经纬度就是使用基准站的54坐标转换得到的。我们就可以把这个坐标设置到基准站的GPS中去。 在海测软件里面我们也只要设置中央子午线就可以了。4个地方转换参数都是默认值，不用
设置。 二、知道两个wgs84坐标和两个地方坐标，其中一个是基准站的坐标 这时候，我们可以很方便的设置基准站，但是在流动站的船上，我们必须设置相关的坐标转换参数。现在我们在软件里面设计了输入地方坐标转换参数的对话框。主要的工作就是要求出这四个转换参数。需要有几个步骤，但是对于一个工程来说，只要在工作前花半个小时就可以了。具体步骤和图示如下： 1、84经纬度转换成54投影坐标 如图1设置投影带和中央子午线 2、把两个点的经纬度转换成54投影坐标，如下图 如上图的设置，在左边的椭球基准选择WGS-84坐标系，右边也是相同的坐标系。举例已知的两组数据如下： 点一 B = 030:38:26.645 L = 122:02:49.556 地方坐标 x’ = -65839.283 y’ = 55680.371 点二 B = 030:37:59.928 L = 122:03:07.031 地方坐标 x’ = -66659.526 y’ = 56150.074 分别得到高斯平面投影坐标 点一 x = 3391469.448 y = 408651.927 点二 x = 3390704.294
实用标准文档 如何设置手持 GPS 相关参数及全国各地坐标转换参数 一、如何设置手持GPS 相关参数 （一）手持 GPS的主要功能 手持 GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS智能手机为终端的GIS系统，是继桌面 Gis、WebGis 之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS，其集成 GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、 USB/RS232 端口于一身，能全面满足您的使用需求。 主要功能：移动 GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测 量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置 全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。 （二）手持 GPS的技术参数 因为 GPS卫星星历是以 WGS84 大地坐标系为根据建立的，手持 GPS单点定位 的坐标属于 WGS84 大地坐标系。 WGS84 坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m ；扁率 F=1 ／298.257223563 。 常用的北京 54 、西安 80 及国家 2000 公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。北京 54 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：地球长半 轴a=6378245m；扁率F=1／298.2。西安80坐标系，其椭球的参数为：地球长半 轴a=6378140m；扁率F=1／298.257。国家2000坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴 a=6378137m；扁率F=1／298. 257222101。 （三）手持 GPS的参数设置
要想测量点位的北京 54 、西安 80 及国家 2000 公里网高精度坐标数据，必须学 习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持 GPS的各项参数。 首先，在手持式 GPS接收机应用的区域内 (该区域不宜过大 )，从当地测绘部门收 集 1至两个已知点的北京 54 、西安 80 或国家 2000 坐标系统的坐标值；然后在对应的 点位上读取WGS84 坐标系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出DX 、DY、 DZ 的值。 将计算出的 DX 、 DY、 DZ 三个参数与 DA 、DF、中央经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入GPS接收机。将 GPS接收机的网格转换为 “UserGrid ”格式，实际测量已知点的公里网纵、横坐标值，并与对应的公里网纵、横坐标已知值进行比较，二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。详细 过程可查看《万能坐标转换》软件的【手持GPS参数设置】界面。 （四）自定义坐标系统（User ）投影参数的确定 1、自己观测计算 新机拿到手之后，供应商都给提供一个投影参数，这对于要求不高的一般用户 来说基本可以满足工作需要，而对于一些专业用户来说，就要自己来测算参数。一 般型号的导航型手持GPS自定义坐标系统（ User ）投影参数设置界面都提供了五个 变量（△X、△Y、△Z、△A 、△F）需要设置，而实际工作中，后两个参数（△A 、△F）针对某一坐标系统来说为固定参数（北京 54 坐标系△A=-108 、△F=0.0000005 ），无需改动，需要自己测算的参数主要为前三个（△ X、△Y、△Z），一般称为三参数。 2、经验坐标
坐标转换三参数计算器使用说明 4.0升级及使用说明： 1、增加了批量处理数据功能。 2、经纬度数据与直角坐标数据可混合输入（经纬度格式:DDD.MMSS,109度04分08.94343秒表示为109.040894343,直角坐标格式单位为米，如X为1234567.89,Y为123456.78,Y坐标无带号）。 3、批量处理数据文件为文本文件，格式为严格每行4个数据，以逗号或空格分开。 点号1，X坐标（或为纬度），Y坐标（或为经度），高程 4、输出文件为文本文件，格式为： 点号1，转换前的X坐标（或为纬度），Y坐标（或为经度），高程 > 转换后的X坐标（或为纬度），Y坐标（或为经度），高程 5、未注册软件无批量处理功能，部分参数隐形显示，但内部坐标转换仍可正常进行。 工作界面：
=========================================== 3.0使用说明 本软件分成上下二部分，上半部为在两个不同椭球体间求坐标转换的三参数，下半部为在两个不同椭球体间的坐标转换。在两个不同椭球体间进行坐标转换首先必需知道坐标转换参数，通常有三参数和七参数转换二种方式，本程序提供三参数转换方式。 例1：我要求手持GPS的北京54（或西安80）坐标转换参数。 向有关部门收集所在工作区内已知点（只要一个控制点）的WGS84坐标系中的经度、纬度、高程，以及同点的北京54（或西安80）坐标系中的直角坐标，即可进行本软件操作了。如某一个控制点的WGS84经度、纬度、高程为： 109度34分28.94343秒, 31度02分25.65526秒, 104.967米该控制点北京54坐标为：
X射线机曝光参数计算法 基本参数确定 一、以透照厚度为准：单壁单影=T；双壁单影或双壁双影=2T 1、≤10mm时，1mm相当于5KV； 2、10~20mm时，1mm相当于6.2KV； 3、21~30 mm时，1mm相当于9KV； 4、31~40 mm时，1mm相当于12KV； 二、焦距 焦距每增加或者减少100mm，电压增大或者减少10KV。 三、时间 1分钟=25KV 三、X射线机曝光参数为（基数）： 透照厚度T=8mm时，电压170KV，时间为1分钟。 四、X射线机焦点到窗口的距离 XXQ 2005 120 mm XXQ 2505 150 mm XXQ 3005 170 mm 五、计算方法 1、当透照厚度增加或者减少1 mm时，电压变化按（一）中各变化范围执行； 2、当焦距每增加或者减少100mm时，压变化按（二）中执行； 3、时间每增加或者减少1分钟，电压增加或者减少25KV； 例：计算φ219*14管焊口的曝光 第一步：确定所用X射线机型号，XXQ 2505或者XXQ 3005型； 第二步：计算焦距-----219+150=369 mm或者219+170=389 mm 第三步：确定焦距和电压变化量，我们一般以X射线机曝光正常基数为准，即600 mm；这里φ219*14的焦距为219+150=369 mm或者219+170=389 mm，比基数600 mm缩短231 mm或者211 mm，那么电压就应该减去23.1KV或者21.1KV。 第四步：计算透照厚度变化时，电压变化量，我们基本厚度是8 mm，现在透照厚度是 14×2=28 mm。这样比基本厚度8 mm增加20mm，根据（一）中4参照，电压补偿量为： 20 mm×8KV=160KV。因为基数是170KV，故正常曝光参数为：170KV+160KV－23.1KV=306.9KV 或者170KV+160KV－21.1KV=308.9KV，时间1分钟。 第五步：因为1分钟=25KV，在此基础上计算XXQ 2505或者XXQ 3005型的曝光参数： 1、XXQ 2505：用240KV拍片，其时间为（306.9 KV－240 KV）÷25KV/分钟=2.68 分钟；这里2.68分钟是在原来1分钟基础需要补偿的2.68分钟，故还应加上基础1分钟， 即正常曝光时间为2.68分钟+1分钟≈4分钟
坐标转换问题 坐标转换问题的详细了解对于测量很重要，那么请和我一起来讨论这个问题。 首先，我们要弄清楚几种坐标表示方法。大致有三种坐标表示方法：经纬度和高程，空间直角坐标，平面坐标和高程。我们通常说的WGS-84坐标是经纬度和高程这一种，北京54坐标是平面坐标和高程着一种。 现在，再搞清楚转换的严密性问题，在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换这时不严密的。举个例子，在WGS-84坐标和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。 那么，两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？一般而言比较严密的是用七参数法，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。在本软件中提供了计算三参数、七参数的功能。 在一个椭球的不同坐标系中转换需要用到四参数转换，举个例子，在深圳既有北京54坐标又有深圳坐标，在这两种坐标之间转换就用到四参数，计算四参数需要两个已知点。本软件提供计算四参数的功能。 现在举个例子说明：在珠江有一个测区，需要完成WGS-84坐标到珠江坐标系（54椭球）的坐标转换，整个转换过程是这样的：
COORD软件使用说明： COORD软件采用文件化管理，用户可以将一种转换作为一个文件保存下来，下次使用时从文件菜单中选择打开这个文件来调用所有已有的转换参数。 实例一： 转换要求： 用户在一个佛山测区内使用RTK GPS接收机接受了一些点的WGS-84的坐标,现在希望将其转换为北京54和佛山坐标系下的坐标。用户有佛山测区的一些控制点，这些控制点有WGS-84坐标，也有北京-54坐标也有佛山坐标。 分析： WGS-84坐标和北京54坐标是不同两个椭球的坐标转换，所以要求得三参数或七参数，而北京54和佛山坐标都是同一个椭球，所以他们之间的转换是地方坐标转换，需要求得地
坐标转换三参数计算器使用说明 一、软件功能 该软件可实现在北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84坐标系（GPS通常采用WGS84坐标系）之间进行三参数条件下的高精度相互转换，求取手持GPS 的北京54（或西安80）DA、DF、DX、DY、DZ坐标转换的参数。 二、使用说明 软件分成上下二部分，上半部为在两个不同椭球体间求坐标转换的三参数DX、DY、DZ，下半部为在两个不同椭球体间的坐标转换（如下图）。 在两个不同椭球体间进行坐标转换首要条件是必需知道坐标转换参数，通常有三参数和七参数转换二种方式，本程序提供三参数转换方式。 实例1：我要求手持GPS的北京54（或西安80）坐标转换参数。 向有关部门收集所在工作区内已知点（只要一个控制点）的WGS84坐标系经纬度坐标，以及同点的北京54（或西安80）坐标系中的直角坐标，即可进行本软件操作了。如某一个控制点的WGS84经度、纬度、高程为： 109度34分28.94343秒, 31度02分25.65526秒, 104.967米，该控制点北京54坐标为：x=3436391.566m，y=37363926.964m（37为带号）,h=108.717m ，将上述数据输入在软件上半部相应栏中，注意勾选前后坐标系正确（坐标系A，坐标系B），
输入中央经线（37带，输111），点击参数计算，计算结果为 DA=-108,DF=0.00000048,dx=32.284979,dy=-90.792978,dz=-57.993043, 此参数即为手持GPS北京54坐标参数。此三参数为不同椭球体间进行坐标转换奠定了基础。以上计算是精确算法，不存在漏洞。 如果收集控制点确实很困难，在不严谨的情况下，用手持GPS在工作区内某点上设置在WGS84状态下长时间观察读数，取平均值，获取WGS84经度、纬度、高程。北京54（或西安80）坐标你再想办法得到（因为你那已经有测量成果了就好说，如果还没开展测量的话，你就得在大比例尺图上读坐标，越精确越好），也能解决问题，但这个办法不推荐使用，你把求得的参数在其它地貌特征点上检验一下是否提高了定点精度，没提高的话，请重复几次，直到符合定点精度要求。 以上方法求得的坐标转换参数为北京54坐标系、西安80坐标系、WGS84坐标系之间相互转换提供了基础，请注意不同地区参数是不一样的。 实例2：如何将WGS84坐标转换为北京54坐标 已知某点WGS84坐标经纬度、高程（GPS通常采用WGS84坐标系）为： 113度12分34.5678秒, 34度56分12.3456秒, 123.888米，已知WGS84坐标转换为北京54坐标三参数为dx=32.284979,dy=-90.792978,dz=-57.993043。输入软件下半部相应栏中，中央经线111输入右上角相应栏中，点击单点转换，北京54坐标结果为X=3869865.711m， Y=19701880.461m（19带），H=127.052m
如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数、如何设置手持GPS相关参数 （一）手持GPS的主要功能 手持GPS,指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS 智能手机为终端的GIS系统，是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS,其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身，能全面满足您的使用需求。 主要功能：移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。 （二）手持GPS的技术参数因为GPS卫星星历是以WGS84大地坐标系为根据建立的，手 持GPS单点定位的坐标属于WGS84大地坐标系。WGS84坐标系 所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1 / 298.257223563。 常用的北京54、西安80及国家2000公里网坐标系，属于平面 高斯投影坐标系统。北京54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：地球长半轴a=6378245m；扁率F=1
／298.2。西安 80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴 a=6378140m ；扁率F=1 /298.257。国家2000坐标系，其椭球的参 数为：地球长半轴 a=6378137m ；扁率 F=1 /298.298.257222101。 （三）手持GPS 的参数设置 要想测量点位的北京 54、西安80及国家2000公里网高精度坐 标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持 GPS 的各项参数。 首先，在手持式GPS 接收机应用的区域内（该区域不宜过大）， 从当地测绘部门收集 1至两个已知点的北京 54、西安80或国家 2000坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取 WGS84坐标 系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出 DY 、DZ 的值。 将计算出的DX 、DY 、DZ 三个参数与DA 、DF 、中 投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入 GPS 接收机。 将GPS 接收机的网格转换为“ UserGrid ”格式，实际测量已知点 的公里网纵、横坐标值，并与对应的公里网纵、横坐标已知值进 行比较， 二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。 细过程可查看《万能坐标转换》软件的【手持 GPS 参数设置】界 面。 （四）自定义坐标系统（User ）投影参数的确定 DX 、 央经线、
齿轮各参数计算方法 1、齿数Z 闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。为使齿轮免于根切，对于α=20度的标准支持圆柱齿轮，应取z1≥17 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz=πd。为使d为有理数的条件是 p/π为有理数，称之为模数。即：m=p/π 模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大，则其尺寸也大。
3、分度圆直径d 齿轮的轮齿尺寸均以此圆为基准而加以确定，d=mz 4、齿顶圆直径da和齿根圆直径df 由齿顶高、齿根高计算公式可以推出齿顶圆直径和齿根圆直径的计算公式： da=d+2ha df=d-2hf =mz+2m=mz-2×1.25m =m(z+2)=m(z-2.5) 5、分度圆直径d 在齿轮计算中必须规定一个圆作为尺寸计算的基准圆，定义：直径为模数乘以齿数的乘积的圆。实际在齿轮中并不存在，只是一个定义上的圆。其直径和半径分别用d和r表示，值只和模数和齿数的乘积有关，模数为端面模数。与变位系数无关。标准齿轮中为槽宽和齿厚相等的那个圆（不考虑齿侧间隙）就为分度圆。标准齿轮传动中和节圆重合。但若是变位齿轮中，分度圆上齿槽和齿厚将不再相等。若为变位齿轮传动中高变位齿轮传动分度圆仍和节圆重合。但角变位的齿轮传动将分度圆和节圆分离。 6、压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα 在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α＝14.5°、15°、22.50°及25°等情况。
坐标系转换问题及转换参数的计算方法 对于坐标系的转换，给很多GPS的使用者造成一些迷惑，尤其是对于刚刚接触的人，搞不明白到底是怎么一回事。我对坐标系的转换问题，也是一知半解，对于没学过测量专业的人来说，各种参数的搞来搞去实在让人迷糊。在我有限的理解范围内，我想在这里简单介绍一下，主要是抛砖引玉，希望能引出更多的高手来指点迷津。 我们常见的坐标转换问题，多数为WGS84转换成北京54或西安80坐标系。其中WGS84坐标系属于大地坐标，就是我们常说的经纬度坐标，而北京54或者西安80属于平面直角坐标。对于什么是大地坐标，什么是平面直角坐标，以及他们如何建立，我们可以另外讨论。这里不多罗嗦。 那么，为什么要做这样的坐标转换呢？ 因为GPS卫星星历是以WGS84坐标系为根据而建立的，我国目前应用的地形图却属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系；因为不同坐标系之间存在着平移和旋转关系（WGS84坐标系与我国应用的坐标系之间的误差约为80），所以在我国应用GPS进行绝对定位必须进行坐标转换，转换后的绝对定位精度可由80提高到5-10米。简单的来说，就一句话，减小误差，提高精度。 下面要说到的，才是我们要讨论的根本问题：如何在WGS84坐标系和北京54坐标系之间进行转换。 说到坐标系转换，还要罗嗦两句，就是上面提到过的椭球模型。我们都知道，地球是一个近似的椭球体。因此为了研究方便，科学家们根据各自的理论建立了不同的椭球模型来模拟地球的形状。而且我们刚才讨论了半天的各种坐标系也是建立在这些椭球基准之上的。比如北京54坐标系采用的就是克拉索夫斯基椭球模型。而对应于WGS84坐标系有一个WGS84椭球，其常数采用IUGG第17届大会大地测量常数的推荐值。WGS84椭球两个最常用的几何常数：长半轴：6378137±2(m)；扁率：1：298.257223563 之所以说到半长轴和扁率倒数是因为要在不同的坐标系之间转换，就需要转换不同的椭球基准。这就需要两个很重要的转换参数dA、dF。 dA的含义是两个椭球基准之间半长轴的差；dF的含义是两个椭球基准之间扁率倒数的差。 在进行坐标转换时，这两个转换参数是固定的，这里，我们给出在进行84—〉54，84—〉80坐标转换时候的这两个参数如下： WGS84>北京54：DA:-108；DF:0.0000005 WGS84>西安80：DA: -3 ；DF: 0 椭球的基准转换过来了，那么由于建立椭球的原点还是不一致的，还需要在dXdYdZ这三个空间平移参量，来将两个不同的椭球原点重合，这样一来才能使两个坐标系的椭球完全转换过来。而由于各地的地理位置不同，所以在各个地方的这三个坐标轴平移参量也是不同的，因此需要用当地的已知点来计算这三个参数。具体的计算方法是： 第一步：搜集应用区域内GPS“B”级网三个以上网点WGS84坐标系B、L、H值及我国坐标系（BJ54或西安80）B、L、h、x值。（注：B、L、H分别为大地坐标系中的大地纬度、大地经度及大地高，h、x分别为大地坐标系中的高程及高程异常。各参数可以通过各省级测绘局或测绘院具有“A”级、“B”级网的单位获得。） 第二步：计算不同坐标系三维直角坐标值。计算公式如下： X=（N+H）cosBcosL
如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数 一、如何设置手持GPS相关参数 （一）手持GPS的主要功能 手持GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS智能手机为终端的GIS 系统，是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS，其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身，能全面满足您的使用需求。 主要功能：移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些置全国交通详图，配各地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。 （二）手持GPS的技术参数 因为GPS卫星星历是以WGS84坐标系为根据建立的，手持GPS单点定位的坐标属于WGS84坐标系。WGS84坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298.257223563。 常用的54、80及国家2000公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。54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：地球长半轴 a=6378245m；扁率F=1／298.2。80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378140m；扁率F=1／298.257。国家2000坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1／298. 257222101。 （三）手持GPS的参数设置
要想测量点位的54、80及国家2000公里网高精度坐标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持GPS的各项参数。 首先，在手持式GPS接收机应用的区域(该区域不宜过大)，从当地测绘部门收集1至两个已知点的54、80或国家2000坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取WGS84坐标系的坐标值；之后采用《万能坐标转换》软件，可计算出DX、DY、DZ 的值。 将计算出的DX、DY、DZ三个参数与DA、DF、中央经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入GPS接收机。将GPS接收机的网格转换为“UserGrid”格式，实际测量已知点的公里网纵、横坐标值，并与对应的公里网纵、横坐标已知值进行比较，二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。详细过程可查看《万能坐标转换》软件的【手持GPS参数设置】界面。 （四）自定义坐标系统（User）投影参数的确定 1、自己观测计算 新机拿到手之后，供应商都给提供一个投影参数，这对于要求不高的一般用户来说基本可以满足工作需要，而对于一些专业用户来说，就要自己来测算参数。一般型号的导航型手持GPS自定义坐标系统（User）投影参数设置界面都提供了五个变量（△X、△Y、△Z、△A、△F）需要设置，而实际工作中，后两个参数（△A、△F）针对某一坐标系统来说为固定参数（54坐标系△A=-108、△F=0.0000005），无需改动，需要自己测算的参数主要为前三个（△X、△Y、△Z），一般称为三参数。
实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法 摘要：RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们使用的坐标系一般是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们工程所使用的坐标系坐标。为此，如何计算这些坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的一个非常重要的环节。 关键词：GPS-RTK测量坐标转换 1、RTK技术概述 实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。GPS测量中，静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算处理才能获得待测点的坐标，而RTK测量实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级精度的测点坐标。 RTK实时测量技术具有全天候、作业效率高、定位精度高、操作简便等优点，因而得到了广泛的应用，而且技术设备越来越先进与方便。RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。 2、RTK实时测量坐标参数转换 RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们一般使用的坐标系是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们使用的1954北京坐标系坐标或1980年国家大地坐标系坐标或城市工矿使用的独立坐标系坐标。为此，如何计算坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的很重要的一个环节。 根据RTK的原理，参考站和流动站直接采集的都为WGS84坐标，参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射，实时地计算点位误差并由电台发射出去，流动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收参考站的数据，条件满足后就可达到固定解，流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标，这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。如果要符合到已有的已知点上，需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出。 3、三参数转换
我设定的自制马达规格如左：使用7.4V 1600mA锂电池，耗电在7A以内(马达功率约50W，电池放电系数约4.4C)，采用直驱或减速皆可。 以上述条件，无刷马达应采用△接线铜损较小(因线电流=√3*相电流，故马达内线圈电流会较小，以相同的线径来说，铜损自然较小)。 我是采用AWG #28号线(直径0.32mm)，每相每极绕21圈，采用△接线，使用7.4V 1600mA 锂电池。 以直驱测试，其数据如下： 螺旋桨测量转数(RPM) 测量电池电流(A) 测量马达线电流(A) 换算马达相电流(A) 计算功率(W) 4040 15000 6.2A 3.6A 2.1A 45W 5025 13000 7.4A 4.3A 2.5A 55W 以减速组测试(58/18=3.2)，其数据如下： 螺旋桨测量螺旋桨转数(RPM) 换算马达转速(RPM) 测量电池电流(A) 计算功率(W) 7060 6250 20000 4.2A 31W 8060 5500 17600 6.2A 46W 9070 5000 16000 7.4A 55W 无刷马达/有碳刷马达效能计算 扭力常数: Kt=Kb x 1.345 Kt=1345 / kv 消耗电流: I = [V-(Kb x kRPM)] / Rm I = [V-(RPM / kv)] / Rm 输出扭力: J = (Kt x I) - (Kt x Inl) 每分钟转速: kRPM = (V - RmI) / Kb kRPM = (V - RmI) x kv / 1000 输出功率: Po = (J x RPM) / 1345 消耗功率: Pi = V x I 马达效率: Eff = (Po / Pi) x 100 最高效率电流: Ie max = Sqrt [(V x Inl) / Rm] 符号定义: Eff = 效率 I = 消耗电流值 Iemax=发挥最高效率之电流量 Inl = 无负载量测电流值 J = 扭力(oz-in) Kb = 电压常数(Volt / 1000 RPM) Kt = 扭力常数(oz-In / A) Pi = 消耗功率(Watts) Po = 机械输出功率(Watts) Rm = 马达内阻 RPM = 每分钟转速 V = 电压
MAPGIS 中坐标转换中七参数法 京54坐标系和西安80坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换，一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型，即X 平移，丫平移，Z平移，X旋转（WX，丫旋转（WY，Z旋转（WY，尺度变化（DM。若得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对（即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z），可以向地方测绘局获取。 下面具体的步骤： 启动“投影变换模块”，单击“文件”菜单下“打开文件”命 令，将演示数据“演示数据_北京54.WT、“演示数据_北京 54.WL、“演示数据—北京54.WP打开。1、单击“投影转换” 菜单下“S坐标系转换”命令，系统弹出“转换坐标值” “话框⑴、在“输入”一栏中，坐标系设置为“北京54坐标系”，单位设置为“线类单位—米”；⑵、在“输出”一栏中，坐标系设置为“西 安80坐标系”，单位设置为“线类单位—米”；⑶、在“转换方法”一栏中，单击“公共点操作求系数”项；⑷、在“输入”一栏中， 输入北京54坐标系下一个公共点的（x、y、z）,如图2所示；⑸、在“输出”一栏中，输入西安80坐标系下对应的公共点的（x、y、z）, 如图2所示；⑹、在窗口右下角，单击“输入公共点”按钮，右边的数字变为1,表示输入了一个公共点对，如图2所示；⑺、依照相同的方法，再输入另外的2个公共点对；⑻、在“转换方法”一
栏中，单击“七参数布尔莎模型”项，将右边的转换系数项激活；⑼、 单击“求转换系数”菜单下“求转换系数”命令，系统根据输入的3个公共点对坐标自动计算出7个参数，如图3所示，将其记录下来；2、单击“投影转换”菜单下“编辑坐标转换参数”命令，系统弹出“不同地理坐标系转换参数设置”对话框，如图4所示；在“坐标系选项”一栏中，设置各项参数如下：源坐标系：北京54坐标系；目的坐标系：西安80坐标系；转换方法：七参数布尔莎模型；长度单位：米；角度单位：弧度；然后单击“添加项”按钮，则在窗口左边的“不同椭球间转换”列表中将该转换关系列出；在窗口下方的“参数设置”一栏中，将上一步得到的七个参数依次输入到相应的文本框中，如图4所示；单击“修改项”按钮，输入转换关系，并单击“确定”按钮；接下来就是文件投影的操作过程了。 3、单击“投影转换”菜单下“ MAPGI毀影转换/选转换线文件”命令，系统弹出“选择文件”对话框 选中待转换的文件“演示数据_北京54.WL',单击“确定”按 钮； 4、设置文件的Tic点，在“投影变换”模块下提供了两种方法：手工设置和文件间拷贝，这里不作详细的说明； 5、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令，系统弹出 “输入投影参数”对话框，如图6所示，根据数据的实际情况来设置 其地图参数坐标系类型：大地坐标系 椭球参数：北京54投影类型：高斯-克吕格投影比例尺分母：1坐标单
参数计算（第一版） 1.线路参数计算内容 1.1已知量： 线路型号(导线材料、截面积mm 2)、长度(km)、排列方式、线间距离(m)、外径(mm)、分裂数、分裂距(m)、电压等级(kV)、基准电压U B (kV , 母线电压作为基准电压)、基准容量S B (100MV A)。 1.2待计算量： 电阻R(Ω/km)、线电抗X(Ω/km)、零序电阻R0(Ω/km)、零序电抗X0(Ω/km)、对地电纳B(S/km)、对地零序电纳B0(S/km)。 1.3计算公式： 1.3.1线路电阻 R=ρ/S (Ω/km) R*=R 2B B U S 式中 ρ——导线材料的电阻率(Ω·mm 2/km)； S ——线路导线的额定面积（mm 2）。 1.3.2线路的电抗 X=0.1445lg eq m r D +n 0157 .0(Ω/km) X*=X 2B B U S 式中 m D ——几何均距,m D =ac bc ab D D D (mm 或cm,其单位应与eq r 的单位相同); eq r ——等值半径, eq r =n n m rD 1 (mm,其中r 为导线半径); n ——每个导线的分裂数。 1.3.3零序电阻 R0=R+3R g (Ω/km)
R0*=R0 2B B U S 式中 R g ——大地电阻, R g =π2×10-4×f =9.869×10-4×f (Ω/km)。在f =50Hz 时， R g =0.05Ω/km 。 1.3.4零序电抗 X0=0.4335lg s g D D (Ω/km) X0*=X0 2B B U S 式中 g D ——等值深度, g D = γ f 660,其中γ为土壤的电导率,S/m 。当土壤电导率不明 确时，在一般计算中可取g D =1000m 。 s D ——几何平均半径, s D =32 m D r '其中r '为导线的等值半径。若r 为单根导 线的实际半径，则对非铁磁材料的圆形实心线，r '=0.779r ;对铜或铝的绞线，r '与绞线股数有关，一般r '=0.724~0.771r ；纲芯铝线取r '=0.95r ；若为分裂导线，r '应为导线的相应等值半径。m D 为几何均距。 1.3.5对地电钠 B= 610lg 58 .7-?eq m r D (S/km) B*=B B B S U 2 式中 m D ——几何均距,m D =ac bc ab D D D (mm 或cm,其单位应与eq r 的单位相同); eq r ——等值半径, eq r =n n m rD 1 -(其中r 为导线半径); 1.3.6零序对地电钠
关于三维坐标转换参数的讨论
关于三维坐标转换参数的讨论 摘要:首先对坐标转换的物理意义进行解释,又把传统3个旋转角参数用反对称矩阵的3个元素代替,推出用3个和4个公共点直接计算转换参数的严密公式,在此基础上推导出严密的线性化公式。由于不用进行三角函数计算,只用简单加减乘除,也不用迭代计算,所以该模型计算速度快。 关键词:三维坐标转换;转换参数;转换矩阵;反对称矩阵;罗德里格矩阵 一、引言 三维直角坐标转换中，采用7参数Bursa2Wolf 模型、Molodensky 模型和武测模型[1 ] ,当在两坐标系统下有3 个公共点,就可惟一解算出7个转换参数;多余3个公共点时,就要进行平差计算,转换参数的初值(特别是旋转角) 的大小,直接影响平差系统稳定性和计算速度,有时使得解算的参数均严重偏离其值[2 ] 。随着移动测图系统(Mobile Mapping System ,简称MMS) 技术的成熟和应用,对运动载体(飞机、轮船、汽车等) 姿态的测量( GPS + INS) 也越来越多[3～5 ] ,任意角度的3 维坐标转换计算也越来越多。在平台上安装3 台或4 台GPS 接收机,来确定运动载体的位置和空间姿态,这时的旋转角可以说是任意的,取值范围是- 180°至180°,就需要准确计算转换参数模型,适应于任意旋转角的坐标转换。 本文在解释坐标转换的物理意义的基础上,导出3 维坐标转换7
参数直接计算的模型,以旋转矩阵的确定为核心,导出了3 点法和4 点法(两坐标系统下公共点数) ,用反对称矩阵和罗德里格矩阵性质推出的公式严密,该模型计算速度快。 二、三维坐标转换的物理意义和数学模型 1. 物理意义 如图1 所示,在两坐标系统下有4个公共点,在不同坐标系统内, 看成四面的刚体, 如图1（a) , (b)坐标转换的物理意义就是通过平移、旋转和缩放,使两个刚体大小和形状完全相同。具体过程是,设公共点1 为参考点,将图1 (b) 坐标轴和刚体平移,与对应的图1 (a) 刚体的点1 重合,如图1 (c) , 平移量为[ u v w ]T;然后以点1 为顶点,绕3 轴旋转,使两坐标系统的坐标轴平行, 以参考点为顶点的边重合,其他各边平行,两刚体是相似体,只是大小不同,如图1 ( d) ; 最后进行缩放, 使两刚体大小也相同。这样两坐标系统和3 个轴重合,原点统一,从而形成坐标系统转换。