怎样将GPS所的经纬度转换为收据在地图上标注
能方便快捷性地测定出点位坐标，无论是操作上还是精度上，比全站仪等其他常规测量设备有明显的优越性。随着我国各地GPS差分台站的不断建立以及美国SA政策的取消，使得单机定位的精度大大提高，有的已经达到了亚米级精度，能够满足国土资源调查、土地利用更新、遥感监测、海域使用权清查等工作的应用。在一般情况下，我们使用的是1954年北京坐标系或1980年西安坐标系（以下分别简称54系和80系），而GPS测定https://www.doczj.com/doc/969850073.html,的坐标是WGS-84坐标系坐标，需要进行坐标系转换。对于非测量专业的工作人员来说，虽然GPS定位操作非常容易，但坐标转换则难以掌握，EXCEL是比较普及的电子表格软件，能够处理较复杂的数学运算，用它来进行GPS坐标转换、面积计算会非常轻松自如。要进行坐标系转换，离不开高斯投影换算，下面分别介绍用EXCEL进行换算的方法和GPS坐标转换方法。
一、用EXCEL进行高斯投影换算
从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY（高斯投影正算），或从XY换算成BL（高斯投影反算），一般需要专用计算机软件完成，在目前流行的换算软件中，存在一个共同的不足之处，就是灵活性较差，大都需要一个点一个点地进行，不能成批量地完成，给实际工作带来许多不便。笔者发现，用EXCEL可以很直观、方便地完成坐标换算工作，不需要编制任何软件，只需要在EXCEL的相应单元格中输入相应的公式即可。下面以54系为例，介绍具体的计算方法。
完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算，在EXCEL中大约需要占用21列，当然读者可以通过简化计算公式或考虑直观性，适当增加或减少所占列数。在EXCEL中，输入公式的起始单元格不同，则反映出来的公式不同，以公式从第2行第1列（A2格）为起始单元格为例，各单元格的公式如下：
单元格
单元格内容
说明
A2
输入中央子午线，以度.分秒形式输入，如115度30分则输入115.30
起算数据L0
B2
=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600
把L0化成度
C2
以度小数形式输入纬度值，如38°14′20〃则输入38.1420
起算数据B
D2
以度小数形式输入经度值
起算数据L
E2
=INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600 把B化成度
F2
=INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600 把L化成度
G2
=F2-B2
L-L0
H2
=G2/57.2957795130823
化作弧度
I2
=TAN(RADIANS(E2))
Tan(B)
J2
=COS(RADIANS(E2))
COS(B)
K2
=0.006738525415*J2*J2
L2
=I2*I2
M2
=1+K2
N2
=6399698.9018/SQRT(M2)
O2
=H2*H2*J2*J2
P2
=I2*J2
Q2
=P2*P2
R2
=(32005.78006+Q2*(133.92133+Q2*0.7031))
S2
=6367558.49686*E2/57.29577951308-P2*J2*R2+((((L2-58)*L2+61)*
O2/30+(4*K2+5)*M2-L2)*O2/12+1)*N2*I2*O2/2
计算结果X
T2
=((((L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2)
计算结果Y
表中公式的来源及EXCEL软件的操作方法，请参阅有关资料，这里不再赘述。按上面表格中的公式输入到相应单元格后，就可方便地由经纬度求得平面直角坐标。当输入完所有的经纬度后，用鼠标下拉即可得到所有的计算结果。表中的许多单元格公式为中间过程，可以用EXCEL的列隐藏功能把这些没有必要显示的列隐藏起来，表面上形成标准的计算报表，使整个计算表简单明了。从理论上讲，可计算的数据量是无限的，当第一次输入公式后，相当于自己完成了一软件的编制，可另存起来供今后重复使用，一劳永逸。
二、GPS坐标转换方法与面积计算
GPS所采用的坐标系是美国国防部1984世界坐标系，简称WGS-84，它是一个协议地球参考系，坐标系原点在地球质心。GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。由此可见，必须将WGS-84坐标进行坐标系转换才能供标图使用。坐标系之间的转换一般采用七参数法或三参数法，其中七参数为X平
移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转以及尺度比参数，若忽略旋转参数和尺度比参数则为三参数方法，三参数法为七参数法的特例。这里的Z、Y、Z是空间大地直角坐标系坐标，为转换过程的中间值。在实际工作中我们常用https://www.doczj.com/doc/969850073.html,的是平面直角坐标，是否可以跳过空间直角坐标系，省略复杂的运算，进行简单转换呢？为此，笔者进行了长期的实践，证明是可行的。其在原理是：不把GPS所测定的WGS-84坐标当作WGS-84坐标，而是当作具有一定系统性误差的54系坐标值，然后通过国家已知点纠正，消除该系统误差。我们暂把该方法称作坐标改正法，下面以WGS-84坐标转换成54系坐标为例，介绍数据处理方法：
首先，在测区附近选择一国家已知点，在该已知点上用GPS测定WGPS-84坐标系经纬度B和L，把此坐标视为有误差的54系坐标，利用54系EXCEL将经纬度BL转换成平面直角坐标X’Y’，然后与已知坐标比较则可计算出偏移量：
△X=X－X’
△Y=Y－Y’
式中的X、Y为国家控制点的已知坐标，X’、Y’为测定坐标，△X和△Y为偏移量。
求得偏移量后，就可以用此偏移量纠正测区内的其他测量点了。把其他GPS测量点的经纬度测量值，转换成平面坐标X’Y’，在此XY坐标值上直接加上偏移值就得到了转换后的54系坐标：
X=X’+△X
Y=Y’+△Y
在上述EXCEL计算表的最后两列，附加上求得的改正数并分别与计算出来的XY相加后，即得到转换结果。若测量路线是一闭合区域的话，可把计算结果按路线顺序排列起来，再输入相应的计算公式，即可计算出该区域的面积。有关用坐标计算面积的原理与公式，这里不再叙述，读者可参阅有关资料。需要说明的是，面积的计算精度基本上不受坐标转换精度的影响，若只需要求算面积的话，可不进行坐标系转换这一步，只需要把BL化成XY就行了。
就1：1万比例尺成图而言，在一般的县行政区范围内（如40Km×40Km），用此简单的坐标改正法进行转换与较复杂的七参数法没有多大差别。能否满足1：1万比例尺变更调查的要求，主要取决于GPS接收机本身的精度，与转换方法的选择关系不大。当面积较大时，使用该方法可能会使误差增大，这时可考虑分区域转换。
经纬度和平面坐标的相互转换 首先，RTK中测量的坐标，想要再转换成经纬度，很简单，其实不用转。直接打开所测量的工程，在坐标管理库中有数据导出的功能，可以直接导出来你所测的每一个点的经纬度或者是把工程文件中的.RTK文件复制出来，用EXCEL表格打开，直接提取经纬度即可。 如果是别人提供的平面坐标，或者以前测量的原始文件删除了，那就需要通过软件进行转换来获得大地坐标。 GPStool GPS工具箱是常用的坐标转换软件，已上传到百度网盘。 第一步，打开软件 新建作业——起名，保存
第二步，设置转换参数 源椭球，肯定选择WGS84。 目标椭球，以西安80为例
投影参数设置，中心经度，也就是中央子午线，输入进去，在这里中央子午线的输入格式是“度.分秒”格式，（举例126度02分03.55秒就输126.020355 注意千万不要输成126.2355 中间的0不能少），其他一般不用。 四参数，校正参数，拟合参数，七参数这四个参数，有哪些，输哪些。一般都是四参数+高程拟合参数+校正参数或者七参数+校正参数。 这里以校正参数为例，记得使用校正参数一定打勾！
转换前坐标设置为大地坐标，格式有多种选择，一般选度或者无格式。 度就是度的格式，举个例子，125度30分，度的格式下，就应该输125.5。无格式的情况下，就输入125.30或者125.3（末位的0可以不用输） 说到这，告诉大家怎么区分“度”和“度.分秒”的区别，当你拿到一些经纬度时，出现43.6579 125.7484这种情况，肯定就是“度”的格式了，因为度分秒中，分秒不会大于60的。如果所有的经纬度中，小数点后第一位和第三位都小于6，那么基本就可以判断，这是“度.分秒”的格式。 转换后类型，根据需要，自己选择。 经纬度转平面，转换前椭球选择WGS84，类型选择大地坐标，转换后椭球选择80，类型选择平面坐标。 平面转经纬度，转换前椭球选择80，类型选择平面坐标，转换后椭球选择WGS84，类型选择大地坐标。 这是单点转换的例子，很简单，输入经纬度点箭头，就出平面。
想要认识GPS中的经纬度，就必须先了解GPS，知道经纬度的来源：1. GPS系统组成GPS是Gloabal Positioning System 的简称，意为全球定位系统，主要由地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机三大块组成，我们所使用的GPS包括手持机和车载导航机本质上都是GPS接受机。2. GPS接收机接收机大大小小，千姿百态，有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号，还有双频的接收机，做精密定位用的。3. 坐标系地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用Ｏ表示。赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移５００公里。北京５４坐标系：１９５４年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京５４坐标系。ＧＳ８４坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。６度带、３度带、中央经线。我国采用６度分带和３度分带：１∶２．５万及１∶５万的地形图采用６度分带投影，即经差为６度，从零度子午线开始，自西向东每个经差６度为一投影带，全球共分６０个带，用１，２，３，４，５，……表示。１∶１万的地形图采用３度分带，从东经１．５度的经线开始，每隔３度为一带，用１，２，３，……表示，全球共划分１２０个投影带4. 经纬度的来源为了精确地表明各地在地球上的位置，人们给地球表面假设了一个坐标系，这就是经纬度线。那么，最初的经纬度线是怎么产生又是如何测定的呢公元344年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘一幅“世界地图”。他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换与日照长短都很相仿。于是做出了一个重要贡献——第一次在地球上划出了一条纬线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。亚历山大帝国昙花一现，不久就瓦解了。但以亚历山大为名的那座埃及城里，出现了一个著名图书馆，多年担任馆长的埃拉托斯特尼博学多才，精通数学、天文、地理。他计算出地球的圆周是46 250千米，画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。 5. 经纬度的表示1884年国际经度会议规定，以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°经线。从0°经线往东叫东经，往西叫西经，东、西各分180°。习惯上以西经20°和东经160°为分界把地球分为东西两个半球。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线，从赤道向两极各分为90°，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。在计算机或GPS上经纬度经常用度、分、秒和度.度、分.分、秒.秒的混合方式进行表示，度、分、秒间的进制是60进制，度.度、分.分、秒.秒的进制是100进制，换算时一定要注意。可以近似地认为每个纬度之间的距离是不变的111KM,每分间1.85KM，每秒间31.8M。经度间的距离随纬度增高逐渐减小，可按一下公式计算：经度1°长度=111.413cosφ一0.094cos3φ公里(纬度φ处)。一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。1.）ddd.ddddd，度 . 度的十进制小数部分（5位）例如：31.12035o2.）ddd.mm.mmm，度 . 分 . 分的十进制小数部分（3位）例如31o10.335'3.)ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒例如31o12'42"地球上任何一个固定的点都可以用确定的经纬度表示出来。关于经纬度坐标转换的方法一、十进制转换成经纬度把经纬度转换成十进制的方法很简单如下就可以了Decimal Degrees = Degrees + minutes/60 + seconds/3600例：57°55'56.6" =57+55/60+56.6/3600=57.9323888888888114°65'24.6"=114+65/60+24.6/3600=结果自己算! 如把经纬度(longitude，latitude) (205.395583333332，57.9323888888888)转换据成坐标(Degrees,minutes,seconds)(205°23'44.1"，57°55'56.6")。步骤如下：1，直接读取"度"：2052，(205.395583333332-205)*60=23.734999999920 得到"分"：233，(23.734999999920-23)*60=44.0999******** 得到"秒"：44.1采用同样的方法可以得到纬度坐标：57°55'56.6" 如果需要转换的经纬度数据很多，可以借助Sql查询分析器或Excel来进行转换。这里介绍用Sql实现。假如我的数据库里的表tableName有以下数据CREATE TABLE [dbo].[tableName]( [ID] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL, [address] [varchar](20) COLLATE Chinese_PRC_CI_AS NULL, [longitude] [float] NULL, [latitude] [float] NULL) ON [PRIMARY]GO表中的数据ID address longitude latitude 0
课时作业（一）（考察地球地图经纬度） 一、选择题 1、关于经纬线的叙述，正确的是（） A、以0o经线为界，东经和西经的度数分别向东、向西越来越小 B、经线指示东西方向，纬线指示南北方向 C、以赤道为界，北纬和南纬的度数分别向北、向南越来越大 D、所有经线都是大小相等的圆，而所有纬线是大小不等的圆 2、一架飞机从我国广州起飞，沿着北回归线自东向西绕地球飞行一周，请问这架飞机沿途依次经过了哪些大洲和大洋（） A．亚洲、印度洋、非洲、大西洋、北美洲、太平洋 B．亚洲、太平洋、北美洲、大西洋、非洲、印度洋 C．亚洲、大西洋、北美洲、太平洋、非洲、印度洋 D．亚洲、印度洋、大西洋、北美洲、太平洋、非洲 3、某人从赤道以北40公里出发，依次向正南，正东，正北，正西行100公里，则最后回到（） A.原出发地以北 B.原出发地以东 C.原出发地以西 D.出发地 4、借鉴南、北半球的划分方法，人们通常以0°、38°N为极点，将其所在半球称为“陆半球”（如图），另一半球称为“水半球”，“水半球”的极点应为（） A. 180°，38°S B. 0°，38°N C. 180°，38°N D. 0°，38°S 5、关于右图下列经纬网中各点说法正确的是（） A.A点位于B点的西北方向 B.C点位于B点的东南方向 C.C点位于A点的正北方向 D.D点位于B点的正东方向 下列四地所代表的实地面积最大的是如右图，完成6—7题 6、甲地位于（98°E，31°N），乙地位于（88°W，28°S），甲地在乙地的( ) A．西北方向B．东北方向C．东南方
向 D．西南方向 7、关于经纬线变化规律的说法正确的是（） A．以180°经线为界，东经和西经的度数分别向东、向西愈来愈大 B．以0°经线为界，东经和西经的度数分别向东、向西愈来愈小 C．以赤道为界，北纬和南纬的度数分别向北、向南愈来愈大 D．以赤道为界，北纬和南纬的度数分别向北、向南愈来愈小，到北极点和南极点时，纬度为0° 8、下图中A点在B点的什么方向（） A、正东 B、东北 C、西南 D、东南 9、关于经纬线的正确说法是（） A. 以180°经线为界，东经和西经的度数分别向东、向西愈来愈大 B. 以0°经线为界，东经和西经的度数分别向东、向西愈来愈小 C. 以赤道为界，北纬和南纬的度数分别向北、向南愈来愈大 D. 以赤道为界，北纬和南纬的度数分别向北、向南愈来愈小 10、关于经纬线的说法正确的是（） A.沿任何一条经线北行，均能回到原地 B.通过地球表面任何一点都只有一条经线 C.全球所有的经线都不等长 D.经线指示南北方向，纬线指示东西方向 11、关于我国首都北京(40°N 116°E)位置的叙述正确的是（） A．位于北半球，中纬度 B.位于东半球，高纬度 C.位于西半球，中纬度 D.位于南半球，高纬度 12、关于东西半球的叙述，正确的是（） A．东经度的范围都在东半球 B．20°W～0°～160°E的经度范围为东半球 C．180°经线在东半球 D．本初子午线和180°经线是东西半球的界线 13、下列叙述正确的是（） A.西半球的范围是20°W—10°W—160°E B.180°经线和赤道相交的点位于西半球 C.北回归线位于中纬度
经纬度转换公式 一、用EXCEL进行高斯投影换算 从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY（高斯投影正算），或从XY换算成BL（高斯投影反算），一般需要专用计算机软件完成，在目前流行的换算软件中，存在一个共同的不足之处，就是灵活性较差，大都需要一个点一个点地进行，不能成批量地完成，给实际工作带来许多不便。笔者发现，用EXCEL可以很直观、方便地完成坐标换算工作，不需要编制任何软件，只需要在EXCEL的相应单元格中输入相应的公式即可。下面以54系为例，介绍具体的计算方法。 完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算，在EXCEL中大约需要占用21列，当然读者可以通过简化计算公式或考虑直观性，适当增加或减少所占列数。在EXCEL中，输入公式的起始单元格不同，则反映出来的公式不同，以公式从第2行第1列（A2格）为起始单元格为例，各单元格的公式如下： 单元格 单元格内容 说明 A2 输入中央子午线，以度.分秒形式输入，如115度30分则输入115.30 起算数据L0 B2 =INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600 把L0化成度 C2 以度小数形式输入纬度值，如38°14′20〃则输入38.1420 起算数据B D2 以度小数形式输入经度值 起算数据L E2 =INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600 把B化成度 F2 =INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600 把L化成度 G2 =F2-B2 L-L0