第33卷第1期物 探 与 化 探V o.l33,N o.1 2009年2月G E O PHY SICAL&GEO C HE M I CA L EXPLORAT I ON Feb.,2008 不同基准面上的速度场及时深转换
李杏莉,王彦春
(中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京 100083)
摘要:速度场及时深转换基准面的选取与速度分析基准面、静校正基准面密切相关。鉴于目前常用的两步法静校正来讲,速度建场和时深转换时,有2个面可供选择:一是速度谱分析面,即C M P面;一是统一的固定水平基准面,即最终成果剖面的零时间起始面。选取不同的基准面进行速度场研究及时深转换,所得最终构造图精度不同。笔者分别在这2个不同基准面上进行了速度场及时深转换研究,并提出使用在一个排列长度范围内,对检波点高程和炮点高程进行统计平均的方法,作为对应时间域C M P面的深度域时深转换面。对比研究表明,在此面上进行速度场研究和时深转换,在不加任何井资料约束前提下,所得平均速度场比常用的在统一水平基准面求取的平均速度场精度高,时深转换后所得最终构造图的对井误差,小于在统一水平基准面上进行的时深转换结果。
关键词:地震数据处理;C M P面;近地表圆滑面;速度场;统一基准面;时深转换;对井误差
中图分类号:P631.4 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2009)01-0049-05
在地震资料解释中,关键的一个环节是时深转换,将界面的时间域等t0图转换为深度域构造图。时深转换的基本参数是平均速度。由于一个探区中,由钻井得到的平均速度往往是有限的,因此常借助于地震处理中所得到的叠加(偏移)成像速度(均方根速度)场,转换为平均速度场。在多套地震处理系统的商业软件中,常用的基准面有几种,地震速度分析、叠加、偏移处理在同一个基准面上进行,最终成果剖面则在另一个基准面上,二者的零时所对应的海拔高程不同,因此在做成像速度 平均速度转换及时深转换时,需要考虑二者的基准面的差异,统一到同一个基准面上。单从基准面统一角度讲,成像速度数据向最终成果剖面的基准面靠拢,或最终成果剖面向成像速度的基准面靠拢都可以。从速度场角度讲,若选取统一的水平基准面进行速度场研究,为了使速度资料向最终成果基准面靠拢,就要对其中原始速度资料t0 v s中的t0加上一个低频静校正量,这样一来就使得最终速度场不能反映地表以下实际介质的速度结构,误差往往较大。若选取速度分析基准面即C M P面作为速度场起算的基准面,由于所用叠加速度资料是原始的,不失真的,它本身就在叠加效果最佳的C M P面上,并且地下速度模型应该从地表或近地表开始计算,而不应从统一基准面开始,因此所得最终速度场能合理反映地表以下介质的速度模型,相应地,时深转换也应该从C M P基准面开始。
由于C M P基准面是时间域的面,不是深度域的面,不能简单地用作时深转换的基准面,因此如何确定深度域中C MP基准面的位置就很关键。
针对这个问题,1999年,钱荣钧先生[1]从理论模型上进行了详细论证,指出时深转换应从地表或近地表圆滑面开始,并给出了如何根据高速顶高程数据、低速层速度资料、填充速度等求取近地表圆滑面的方法。然而,在实际工作中,利用这种方法把时间域的C MP面换算成对应深度域的近地表圆滑面时,所用到的高速顶高程数据、低速带厚度变数据、低速带速度数据,一般不易得到,因此,这种求取近地表圆滑面的办法虽然在理论上可行,但在实际工作中往往很难实现,到目前为止,还没有见到类似这方面的应用研究文章。
那么,有没有办法做到既可以使所建时间域的速度场从C M P面即速度谱分析面起算,又可以使时深转换的起始面近似等于时间域C MP面所对应的深度域近地表圆滑面呢?为此,笔者结合实际工作,提出使用在一个排列长度范围内,对一个C M P道集内各道炮点和接收点的实际地表高程进行统计平均,得到一个近地表圆滑面,作为时深转换的基准面,并应用实际资料,深入对比分析了在2个不同基准面 统一基准面和近地表圆滑面上进行时深转换的精度和误差大小。笔者的目的在于说明,目前解释阶段普遍采用的使各种资料基准面向成果数据起始面靠拢,不是唯一的做法,也不是误差最小的做
收稿日期:2007-09-11
物 探 与 化 探33卷
法,建速度场时完全可以采用使各种资料基准面向速度分析起始面靠拢,即在速度分析基准面C M P面上求取平均速度场及做时深转换。这种方法在现有速度反演和速度建场基础上,能提高速度场和最终构造图精度。
1 时深转换基准面的选取
地震勘探中的时深转换是指将某一地震地质层位的时间域t0构造图与速度场相乘再除以2得到深度域的构造图。参与相乘的时间和速度在时间域必须是从同一个零时间点基准面起算,相乘后的深度域数据需减去与时间域零时间基准面相对应的深度域基准面才能得到最终所需要的海拔零构造图。因此进行速度场研究时就要事先考虑到紧随其后的时深转换基准面。时深转换基准面的选取和静校正基准面、速度分析基准面密切相关。鉴于目前常用的两步法静校正来讲,速度建场和时深转换时,有2个面可供选择:一是速度谱分析面,即C MP面;一是统一的水平基准面,即最终t0图的起始面。无论选取哪个面,都需要统一各种资料的基准面。这是因为速度场研究时需要用到测量成果、地震解释t0层位、叠加速度、钻井及测井等资料,而这些资料的起始面一般都不同。例如,目前三维资料地震解释t0层位数据的基准面是最终静校正基准面,即一个统一的水平基准面;叠加速度资料的基准面为速度谱分析面,即一个道集内静校正量近似等于零的C MP 面,而钻井、测井等资料的基准面则为补芯海拔面。各种资料的基准面不统一,给速度场研究及时深转换带来不便。所以,在建立速度场时,首先要把各种资料在时间域和深度域的基准面对应统一起来。
研究中,选取了2种基准面进行速度场及时深转换:选取C MP面即速度谱分析面作为基准面建立速度场;!选取地震资料的静校正基准面(研究区统一基准面海拔400m)作为基准面建立速度场。利用工区内2口井的实钻资料,分析对比在2个不同基准面上进行时深转换的精度和误差。
2 不同基准面上的速度场研究
2.1 以地震资料的基准面建立速度场
以最终地震资料的基准面(本项研究的统一基准面为海拔400m)作为建立速度场的基准面,此时,t0层位数据不用进行校正,需应用静校正的低频分量,将叠加速度谱的t0时间校正到400m基准面上,然后根据t0层位数据从校正后的叠加速度曲线上拾取叠加速度,再利用射线追踪模型拟合的方法[4]求取层速度,进而得到最终时深转换所用的平均速度场。这是目前生产中常用的做法,这样做虽然各种数据的基准面是统一的,但为了使速度资料向最终成果基准面靠拢,显然其中原始速度资料t0 v s中的t0被加上了一个低频静校正量,这样一来就改变了原始叠加速度曲线的t0 v s对应关系,即改变了地下介质的速度结构在原始叠加速度曲线上的正常反映,如此得到的速度场在反映地下介质的实际速度分布上会存在较大误差。
2.2 以C M P面为基准面建立速度场
这一做法和以上不同的是,以C M P基准面为参考面进行速度场研究,由于C M P面就是速度分析的基准面(图2a),因此速度谱无需进行校正,但需应用静校正的低频分量,将t0层位解释数据校正到C MP基准面上,再根据校正之后的t0反射时间,从叠加速度曲线上拾取叠加速度,而后利用射线追踪模型拟合的方法[4]求取层速度,进而得到最终时深转换用的速度场。如前所述,这样做,各种数据的基准面也是统一的,并且没有改变原始叠加速度曲线,即在C M P基准面上进行速度场研究,所用叠加速度资料是原始的,不失真的,它本身就在叠加效果最佳的C M P面上,因此保留了原始叠加速度曲线上反映地下介质速度结构的t0 v s对应关系,得到的速度场能客观反映地下介质的实际速度结构。
2.3 不同基准面上的速度场对比分析
图1a是建立在统一基准面之上的研究区目的层J1s1的不加井约束的平均速度场。可以看出,在这个平均速度场中,最小波速值是2395m/s,最大波速值是2485m/s,相差90m/s。图1b是建立在C M P面之上的研究区目的层J1s1的不加井约束的平均速度场,其最小波速值是2490m/s,最大波速值是2570m/s,相差80m/s。
对比图1a和图1b的平面分布,可以看出,在不同基准面上建立的2个速度场,所反映出的速度场总体变化规律基本一样,都是工区西北部波速低,向东南速度逐渐增大,并且速度的变化趋势与t0图的变化趋势基本一致,符合速度随地层埋深增大而增大的一般地质规律。对比两图的波速等值线值发现,2个速度场在局部变化及梯度上有差别,尤其2个速度场的数值相差近100m/s。统一基准面上的平均速度场中,最小波速值是2395m/s,最大波速值是2485m/s;而C M P基准面上的平均速度场中,最小波速值是2490m/s,最大波速值是2570m/s。如果把这2个速度场的数值分别与钻井位置的钻井波速值(用不同基准面上的已知钻井深度除以相应
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1期李杏莉等:不同基准面上
的速度场及时深转换
a 统一基准面上的平均速度场;
b CM P 基准面上的平均速度场
图1 不同基准面上的平均速度场对比
表1 统一基准面上的地震速度场及对井误差
m /s
井号G19井G203井
地震层位地震波速测井波速差值地震波速测井波速差值
J 1s 12434254611224472552116J 1s 12245025501002465256196J 1s 22
2469
2572
102
2482
2587
104表2 C M P 基准面上的地震速度场及对井误差
m /s 井号G19井G203井
地震层位地震波速测井波速差值地震波速测井波速差值J 1s 125302570402539257637J 1s 1225432575322556258529J 1s 22
2561
2596
35
2573
2596
23
基准面上的t 0时间得到的速度数值)做对比,就会发现二者的对井波速误差相差很大(表1和表2)。
对比2表可知,在不加任何井约束的前提下,以C M P 面为基准面的速度场对井误差,远远小于以地震资料的统一面为基准面的速度场对井误差。以C M P 面为基准面所建速度场中,G19井对井误差的平均值为35.7m /s ,G203井对井误差的平均值为29.7m /s ;以统一地震数据基准面所建速度场中,G19井对井误差的平均值为104.7m /s ,G203井对井误差的平均值为105.3m /s 。由此可见,从速度场的数值和对井误差角度讲,在C M P 基准面上所建速度场的精度要高于统一基准面上的速度场精度。笔者认为其原因是,以C M P 面为基准面建立速度场不改变原始速度谱上#时间 速度?的对应关系,而以地震资料的统一基准面建立速度场,则改变了原始速度谱上#时间 速度?的对应关系。
3 不同基准面上时深转换及精度对比
3.1 在地震资料基准面上的时深转换
得到了速度场,下一步就是进行时深转换并进一步得到海拔零起算的构造图。对基于统一基准面
之上的速度场和地震反射时间来说,将二者相乘再除以2之后减掉一个统一的基准面海拔数值,就得到最终的海拔零构造图,这种做法实现起来较简单,这也是生产中普遍采用以统一基准面建速度场的原因之一。本研究工区中统一基准面数值是400m,即减掉400。以统一基准面进行速度场研究和时深转换得到最终海拔零构造图;地震深度(不加任何井约束)与实钻深度的误差统计见表3。表中数据均换算到海拔零起算。
表3 统一基准面上所得地震深度与实钻深度对比误差m
井号G19井G203井
地震层位地震深度实钻深度差值地震深度实钻深度差值
J 1s 12265.92388.51222309.72427123J 1s 12
2322.42434.51122373.82482108J 1s 22
2381.7
2496.5
114
2428.3
2547
119
3.2 在速度分析基准面(C MP 面)上的时深转换
对于基于C M P 面上的速度场和地震反射时间来说,时深转换本身也很简单,即将二者相乘再除以2,复杂的是时深转换之后如何得到海拔零起算的构造图。从时深转换角度讲,建立速度场时所用到的所有数据的基准面,凡属时间域的都应换算到C M P 面,凡属深度域的都应换算到与C M P 面相对应的深度域的近地表圆滑面。那么这个深度域的近地表圆滑面如何求才能做到既在工作中实际可行,又具有一定的物理意义,并且在不加任何井资料约束前提下所得最终构造图精度又高?钱荣钧先生在文献中指出:严格意义上的深度域转换面其实就是一个近地表的圆滑面,且与地表高程形态非常相似(本研究区的实际地表高程见图2a 所示),只是较地表高程更圆滑、更平缓些
[1]
;林伯香先生对不同低速带
结构的静校正量进行了详细研究[2-3]
,指出无论何
种的低速带结构,将一个C M P 道集各道静校正的高
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频分量应用于地震数据后,各道炮点和检波点均被校正到一个道集范围内的同一个水平面上,这个水平面的高程即是C M P 内各道炮点和检波点高程的平均值;一条测线所有道使用高频校正量之后,各道的炮点和检波点均被校正到各自C M P 的相应水平面上,即使用静校正法校正高频分量后,各C M P 时间零点参考面的高程是确定的。在前人研究的基础上,笔者针对同一块实际资料,试用了几种求取这个近地表圆滑面的方法,最终认为,使用在一个排列长度范围内,对一个C MP 内各道炮点和接收点的实际地表高程进行平均的方法,得到的近地表圆滑面,比简单地对地表高程采取大步长平滑的方法更科学,比使用低速带资料转换法
[1]
简单易行。其公式为
h CMP =%
N
i=1
(h i ,s +h i ,r )/2N
其中, h CM P 是一个C M P 道集内各道炮点和接收点高
程的平均值;h i ,s 和h i ,r 分别是各道炮点和接收点的实际地表高程。一般情况下,C M P 内的炮点和检波点高程平均值,不等于平滑地表高程。一条剖面上所有C M P 的 h CM P 集合就构成该剖面的深度域C M P 基准面,全工区所有测线都这样做,最后在全区得到一个与时间域C M P 面(图2b:时间域的C M P 面,即速度谱分析面)相对应的深度域转换面(图2c :利用此式得到的与时间域C M P 面相对应的深度域的近地表圆滑面)。最后用时深转换后的深度数据减掉这个面,便得到海拔零起算的构造图(图2c)。从构造图上读取井点位置的深度值(不加任何井约束)与钻井深度值进行对比,得到各目的层位的深度误差,见表4
。
实际地表高程;b 时间域的C M P 面(速度谱分析面);c 用式(1)得到的与时间域C M P 面相对应的深度域近地表圆滑面
图2 实际地表高程与时间域的C M P 面及深度域近地表圆滑面的对比
表4 C M P 基准面上得出的地震深度与实钻深度对比m
井号
G19井
G203井
地震层位地震深度实钻深度差值地震深度实钻深度差值
J 1s 12343.92388.544.62387.3242739.7J 1s 122400.32434.534.22451.3248230.7J 1s 22
2459.2
2496.5
37.3
2505.7
2547
41.3
对比图3和图4、表3和表4可知,在不加任何
井约束的前提下,在利用式(1)求得的近地表圆滑面上进行时深转换所得构造图的对井误差,远远小于在地震资料的统一面上进行时深转换所得构造图
的对井误差。在近地表圆滑面上进行时深转换所得
构造图中,G19井对井误差的平均值为38.7m,G203井对井误差的平均值为37.2m;在统一基准面上进行时深转换所得构造图中,G19井对井误差的平均值为116m,G203井对井误差的平均值为116.7m 。由此可见,从速度场的数值和对井误差角度讲,在C M P 基准面上所建速度场的精度要高于统一基准面上的速度场精度。
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1期李杏莉等:不同基准面上的速度场及时深转换
4 结论与认识
(1)实例研究表明,时间域在C MP 面上建立速度场、深度域使用平均地表圆滑面,所得最终构造图的对井误差,要小于时间域和深度域都从统一的水平基准面起算所得最终构造图的对井误差,因此建议资料解释阶段的速度场研究和时深转换从C MP 面起算。
(2)本项研究中所使用的求取深度域近地表圆滑面的方法:即在一个排列长度范围内,对一个C M P 道集内各道炮点和接收点的实际地表高程进行平均,得到的近地表圆滑面作为时深转换的基准面的方法,既可以使所建时间域的速度场从C M P 面即速度谱分析面起算,又可以使时深转换的起始面近似等于时间域C M P 面所对应的深度域的那个近地表圆滑面。所得到的平均速度比常用的从地震统一基准面求取的平均速度的精度高,可以作为地震解释的平均速度场的建立的参考面。
(3)需要指出的是,上述方法不是唯一一种求
取深度域时深转面的方法,但与统一基准面相比这种方法误差要小得多,因此不失为提高速度场精度,减少构造成图误差的可行性方法之一。参考文献:
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THE VELOCI TY FIELD AND TI M E TO DEPTH C ONVERSI ON
ON DI FFERENT DATU M PLANES
LI X i n g l,i WANG Yan chun
(G eo d etection L abora t ory ,M i n ist ry of Ed uc a tion,Ch i na Un i versit y of G eoscie n ces ,B ei j i ng 100083,China )
Ab stract :In ex tracti ng average ve l oc ity fie l ds ,the cho i ce of d ifferent da t u m p l anes can l ead to d ifferen t ti m e to dept h conversi on re sults .In the t w o step static co rrection used at present ,there are t wo datu m p l anes t o construc t the averag e veloc ity fie l d and perfor m the ti m e to depth conv ers i on :one is the ve locity spectru m analyzi ng datu m plane ,.i e .,the C M P dat um plane ,and the o t her i s t he fi na l se is m ic datu m plane ,.i e .,the co mm on da t um plane .The v elocity field and ti m e to depth conversi on w ere st udied on these t w o different datu m planes ,and a m e t hod was pu t for w ard fo r de ri v i ng a s m oothed near surface p lane for ti m e to depth conv ers i on by avera g i ng all elevati ons o f each receiver and each sho t po i n tw ithi n t he scope of a C M P gathe red .A case st udy show s tha t t h i s me t hod can prov i de hi gher prec isi on ve l o city fie l d and structure m ap w ithout usi ng any boreho l e da ta t han t he routine ve l oc ity field study m ethod on co mmon datu m p l ane .
K ey w ords :ses m i c data processi ng;C M P surface ;s moo t hed nea r s u rface plane ;velicity fie l d ;co mmon datu m;ti m e to dept h conversi on 作者简介:李杏莉(1963-),女,河北石家庄人,硕士学历,高级工程师,目前从事地震资料综合解释及储层预测工作,现为中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院博士研究生,公开发表学术论文数篇。
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坐标系向国家大地坐标 系的转换 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换 摘要：2000国家坐标系统提高了测量的绝对精度，并且可以快速获取精确的三维地心坐标，能够提供高精度、地心、实用、统一的大地坐标系，自此以后的测量成果要求坐标系统采用2000国家大地坐标系，本文就北京54坐标系和2000国家大地坐标系原理和转换方法进行简单的分析。 1引言大地坐标系是地球空间框架的重要基础，是表征地球空间实体位置的三维参考基准，科学地定义和采用国家大地坐标系将会对航空航天、对地观测、导航定位、地震监测、地球物理勘探、地学研究等许多领域产生重大影响。建立大地坐标框架，是测量科技的精华，与空间导航乃至与经济、社会和军事活动均有密切关系，它是适应一定社会、经济和科技发展需要和发展水平的历史产物。过去受科技水平的限制，人们不得不使用经典大地测量技术建立局部大地坐标系，它的基本特点是非地心的、二维使用的。采用地心坐标系，即以地球质量中心为原点的坐标系统，是国际测量界的总趋势，世界上许多发达和中等发达国家和地区多年前就开始采用地心坐标系，如美国、加拿大、欧洲、墨西哥、澳大利亚、新西兰、日本、韩国等。我国也于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系—2000国家大地坐标系。 2北京54系我国北京54坐标系是采用前苏联的克拉索夫斯基椭球参数（长轴6378245ra，短轴635686m，扁率1/298．3），并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。其坐标的原点不在北京，而是在前苏联的普尔科沃。
§10.2坐标转换工具 HGO 数据处理软件包提供了坐标转换程序，可以进行地方坐标与WGS-84坐标的相互转换，同时具备参数求解功能。 下面对这个工具进行介绍： 10.2.1概述 首先，介绍一下常见的三种坐标表示方法：经纬度和椭球高（BLH），空间直角坐标（XYZ），平面坐标和水准高程（xyh/NEU）。注意：椭球高是一个几何量，而水准高是一个物理量。 我们通常说的WGS-84坐标是经纬度和椭球这一种，北京54坐标是平面坐标和水准高程这一种，实质是有平面基准和高程基准组成的。 此外，再注意一下坐标转换的严密性问题，在同一个椭球里的纯几何转换都是严密的（BLH<->XYZ），而在不同的基准之间的转换是不严密的。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，因为前者是一个地心坐标系，后者是一个参心坐标系。高程转换是由几何高向物理高转换。因此在每个地方必须用椭球进行局部拟合，通常用7参数模型来拟合。 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（或称布尔莎模型），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（7个参数至少7个方程可解，所以需要三个点列出9个方程），如果区域范围不大、最远点间的距离不大于30Km(经验值)的情况可以用三参数，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。 七参数模型的实质是用一个局部椭球去拟合地方坐标系的形态；所以转换后获得的地方椭球高就是水准高。当然我们也可以把平面和高程两个方向分别进行拟合。例如平面用四参数模型拟合，高程方向则用二次曲面等模型来拟合。这样分开处理的模式相对七参数模型自由度更高。但是由于四参数模型参数较少，表达能力较弱，通常只用于小区域坐标转换。 综上所述，从实用的角度出发，坐标转换程序提供了两种转换策略供给客户选择使用： 1.七参数模型，一步得到地方平面和水准数据。 2.四参数加高程拟合模型，分两步得到地方平面和水准数据。 由于各厂家的模型和流程定义可能是不一样的，这里就我们公司的转换流程描述如下：七参数的转换过程是这样的：
空间直角坐标系与大地坐标系转换程序 #include
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
时深转换 时深转换和深时转换是在TDQ模块中进行的，它是联系seisworks和zmapplus模块的桥梁。它可分为两步：建立速度模型，时深转换。 1 建立速度模型 速度模型的建立是在时深表的基础上进行的。 图1 （1）启动TDQ Application——TDQ（图1），弹出TDQ主窗口（图2）。 图2 选择地震工区 seisworks project: list,选T63。 （2）建立速度模型 Model——new(图2)。 Build——From Time—Depth Table(图3) 图3 选井列表t163，弹出图4。
图4 选作合成记录时建立的时深关系使用的井T717和时深表sstdlyg，显示Active，ok。单击Model Name：后面的小星星，弹出图5，输入模型名dyst，ok。速度模型dyst将被保存。 2 时深转换 （1） 层位的时深转换 TDQ主窗口（图6）——horizons——Convert Time to Depth，弹出图7 图6 图7
选择我们要转换的时间域层位T4、T6，下面的对话框中出现了对应的深度域的层位DepthTDQ_T4、DepthTDQ_T6。Apply，ok。 2 断层的时深转换 TDQ主窗口（图8）——Fault——Geophysical to Geophysical——Convert Time to Depth ,弹出图9。 图8 图9 选择要时深转换的断层，ok。 Model——Exit——Save。层位和断层的时深转换完成。图10中粉红线，为时间域层位T6，黄线为深度域层位Depth_T6.
坐标系转换问题--WGS84坐标 BJ54 BJ80 2012-10-18 14:37 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。这里不多啰嗦。 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 Y=（N+H）cosBsinL Z=[N（1-e2）+H]sinB
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、
Depthteam的变速速度建模 任何搞地震的必定要和速度场打交道，不然完成不了地震到地质的转换。 今天一起探讨Depthteam的变速速度建模，大家不要以为我要讲一般的速度场建立，而是涉及复杂构造和有告诉掩体的复杂构造的建场，TDQ就不再提了。 勘探开发中速度建模普遍存在的问题不外乎如下几点： 地质条件复杂的问题； 多井标定：分层标定、时深表 层位约束的问题； 地震速度约束的问题； 2D速度模型；
质量控制的问题 绝对是DepthTeam的终极使用，掌握这些大招的人，很少有人和大家交流，这里我也略去具体操作和大家谈思路。 DepthTeam简述 下图可谓一图道尽不同的勘探对象在速度场建立过程中需要使用的DepthTeam主要模块，相信绝大多数读者使用的是DepthTeam Express模块，也就是说大家研究的对象是简单或者是中等负责的构造，速度场的建立最多也就使用了地震速度谱进行了垂向延拓。 复杂构造不必害怕，看我言简意赅的和你道来。
DepthTeam针对中等复杂构造的速度建模方案 DepthTeam Express 研究对象 DepthTeam Express 针对的是中等复杂程度的地质目标，即构造比较平缓，且速度横向变化小,纵向梯度变化也小的地质条件，是一种快速建立基于体的速度建模工具。 速度来源 这种建模方法可以用井的时深曲线、叠加速度谱资料、速度函数曲线及地质分层与地震解释层位所产生的伪速度资料建立速度场。井上的时深曲线可以用来校正速度谱建立的模型，而伪速度场又可二次校正经时深曲线校正过的模型。
它采用DIX反演法计算速度，时深转化采用垂向拉伸技术。 技术思路 从单个散点的时深曲线插值到整个工区，横向上采用线性插值的办法，纵向 可以用构造层控制插值。采用垂向拉伸技术实现时深转化校正技术。技术流程
ArcGIS 坐标转换 1.坐标分析 问题：对于某地A中心点坐标为455299.845,3223622.525的CAD矩形，CAD施工图。将其转换为WGS-84坐标，如何转换？ 分析：分析455299.845为6位，则为东向Y坐标，省去了带号，加上了5000000加常数，其最大为为4，说名在中央子午线的左侧（左侧为负值，加上500万后肯定小于500万，首位为4。若在中央子午线右侧，则最大位数为5）；3223622.525为7位，为北向X坐标。 查看“某地A”的经度为92.5度，因为为CAD施工图，比例尺肯定大于1:5万，所以为3度带，所以此点的中央子午线为93E，带号为Beijing_54_Zone_31。 2.CAD转为shp格式并设定坐标系： ArcTool box-Convesion Tools->To Geodatabse->CAD to Geodatabase: 其中空间参考坐标系选择Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E。 具体原因：选择投影坐标系-Gauss Kruger-Bei Jing54，此时3度带有两种：Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E和Beijing_54_Zone_31，前者表示中央子午线为93E的3度带，后者表示北京54 31度带，二者意义一样，但选择哪种呢？因为点坐标东向为455299.845为6位，不带带号，因此选择Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E（若东向坐标
为31455299.845，则选择Beijing_54_Zone_31）， 3.北京54到WGS84坐标的转换 1.1加载图层： 打开ArcTool box-Data Management Tools->Project and transformation->feature->Project，加载shp图层，弹出下列窗口： 出现红色“X”号，说明原始图层坐标系没有识别出，则需要首先设定其坐标系后再转换。具体设坐标系参考“9 设置或改变Shp文件坐标系” 1.2选择输出图层地址和名称： 在Out Put Dataset or Feature处输入输出图层名：
坐标转换源代码--GPS定位程序(C++) GPS数据处理中为了满足不同的需要，处理的数据要进行坐标转换，得到在不同坐标系统下的结果，下面是笛卡尔坐标系，大地坐标系，站心地平坐标系（线型和极坐标形式）之间的转换源代码： 头文件： #ifndef _COORDCOVERT_H #define _COORDCOVERT_H #include "stdlib.h" //WGS-84椭球体参数 const double a=6378137.0;//长半轴 const double flattening=1/298.257223563;//扁率 const double delta=0.0000001; typedef struct tagCRDCARTESIAN{ double x; double y; double z; }CRDCARTESIAN; typedef CRDCARTESIAN *PCRDCARTESIAN;
//笛卡尔坐标系 typedef struct tagCRDGEODETIC{ double longitude; double latitude; double height; }CRDGEODETIC; typedef CRDGEODETIC *PCRDGEODETIC; //大地坐标系 typedef struct tagCRDTOPOCENTRIC{ double northing; double easting; double upping; }CRDTOPOCENTRIC; typedef CRDTOPOCENTRIC *PCRDTOPOCENTRIC; //站心地平坐标系（线坐标形式） typedef struct tagCRDTOPOCENTRICPOLAR{ double range;
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
工程施工过程中，常常会遇到不同坐标系统间，坐标转换的问题。目前国内常见的转换有以下几种：1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3，任意两空间坐标系的转换。其中第2类可归入第三类中。所谓坐标转换的过程就是转换参数的求解过程。常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。以下对上述三种情况作详细描述如下： 1，大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ） 常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。一般的工程中3度带应用较为广泛。对于中央子午线的确定有两种方法，一是取平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，即可得到对应的中央子午线的经度。如x=3250212m，y=395121123m，则中央子午线的经度=39*3=117度。另一种方法是根据大地坐标经度，如果经度是在155.5~185.5度之间，那么对应的中央子午线的经度=（155.5+185.5）/2=117度，其他情况可以据此3度类推。 另外一些工程采用自身特殊的分带标准，则对应的参数确定不在上述之列。 确定参数之后，可以用软件进行转换，以下提供坐标转换的程序下载。 2，北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换 这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。 其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。详细方法见第三类。 3，任意两空间坐标系的转换 由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准，要进行精确转换，必须知道至少3个重合点（即为在两坐标系中坐标均为已知的点。采用布尔莎模型进行求解。布尔莎公式: 对该公式进行变换等价得到： 解算这七个参数，至少要用到三个已知点（2个坐标系统的坐标都知道），采用间接平差模型进行解算： 其中：V 为残差矩阵; X 为未知七参数; A 为系数矩阵; 解之：L 为闭合差 解得七参数后，利用布尔莎公式就可以进行未知点的坐标转换了，每输入一组坐标值，就能求出它在新坐标系中的坐标。但是要想GPS观测成果用于工程或者测绘，还需要将地方直
LandMar变速成图 变速成图包括建立速度模型、时深转换和构造成图。LandMark一般是通过TDQ模块和DepthTeam模块实现速度建模；通过TDQ模块来实现时深转换；通过ZmapPlus模块和MapIt实现构造成图。 TDQ速度建模 技术概要： TDQ速度建模是通过时间－深度曲线经线性内插生成速度体，或通过地震数据处理提供的速度函数建立速度模型。时间－深度曲线建立的模型，精度虽高，但数据量少。用地震数据处理后的速度函数建立的速度模型，数据多, 但精度低。所以常规方法是:钻井数据的模型作为参考速度模型，地震速度模型作为目标模型，用参考模型标定目标模型。其标定过程如下： ?参考函数〔RDS〕经过输入时深函数重采样而建立的。即输入函数在网格节点上垂直采样生成参考函数(RDS)。 ?目标函数〔SVF〕是通过在每一个参考速度函数位置上对地震速度域做重采样。 ?对于每一个参考速度函数建立一个标定函数〔SFF〕。标定函数值等于参考函数值除以目标速度函数值： SSF ＝RDS / SVF 标定函数(SSF)在参考函数相同的位置上重采样。 通过综合钻井数据和由地震数据提取的连续速度信息，可以提高深度模型的精度。但这流程适用于简单的地质区域。在这类地区，构造层要平缓。 具体操作步骤： 1、用OpenWorks (数据库)的时深表做速度模型 1).建新的速度模型 。打开SeisWorks Project:的 List…，选择三维项目： 。TDQ---> Model--> New 2). 选择活化时深表 。TDQ---> Build --> From Time - Depth Table...---> ? Select A Well List, OK-→? Time Depth Tables(下图)
北京54坐标系转换工具 利用ARCGIS进行自定义坐标系和投影转换 ARCGIS种通过三参数和其参数进行精确投影转换 注意：投影转换成54坐标系需要下载无偏移卫星图像进行转换，有偏移的转换将导致转换后的卫星图像扭曲，坐标错误，无法配准。 第一步：选择无偏移地图源，下载你所需要的卫星图像。 第二步：选择BIGEMAP软件右边工具栏，选择【投影转换】，如下图所示： 2.1 选择说明： 1. 源文件：选择下载好的卫星图像文件（下载目录中后缀为tiff的文件） 2. 源坐标系：打开的源文件的投影坐标系（自动读取，不需要手动填写） 3. 输出文件：选择转换后你要保持文件的文件路径和文件名 4. 目标坐标系：选择你要转换成的目标坐标系，如下图：
选择上图的更多，如下图所示： 1：选择 -Beijing 1954 2：选择地区3：选择分度带对应的带号（一般默认，也可以手动修改）
选择对应的分度带或者中央子午线（请参看：如何选择分度带？），点击【确定】 5. 重采样算法：投影转换需要将影像的像素重新排列，一次每种算法的效率不一样，一般选择【立方卷积采样】，以达到最好的效果。如下图： 6. 指定变换参数：在不知道的情况下，可以不用填此处信息，如果√上，则如下图：
此参数为【三参数】或者【七参数】，均为国家保密参数，需要到当地的测绘部门或者国土部门，以单位名义签保密协议进行购买，此参数各地都不一样，是严格保密的，请不要随便流通。 第三步：点击【确定】，开始转换，如下图：
第四步：完成后，打开你刚才选择的输出文件夹，里面就是转换后的卫星图像。 第五步：如果你需要套合你手里已经有的矢量文件，请参看：【BIGEMAP无偏移影像叠加配准】
同步视频教程：投影转换(转CGCS2000) 视频教程：如何选择中央子午线或者分度带 注意：投影转换成cgcs2000坐标系需要下载无偏移卫星图像进行转换，有偏移的转换将导致转换后的卫星图像扭曲，坐标错误，无法配准。 第一步：选择无偏移地图源，下载你所需要的卫星图像。 第二步：选择BIGEMAP软件右边工具栏，选择【投影转换】，如下图所示： 2.1 选择说明： 1. 源文件：选择下载好的卫星图像文件（下载目录中后缀为tiff的文件） 2. 源坐标系：打开的源文件的投影坐标系（自动读取，不需要手动填写） 3. 输出文件：选择转换后你要保持文件的文件路径和文件名 4. 目标坐标系：选择你要转换成的目标坐标系，如下图： 选择上图的更多，如下图所示：
1：选择 -CGCS2000 2：选择地区3：选择分度带对应的带号（一般默认，也可以手动修改）选择对应的分度带或者中央子午线（请参看：如何选择分度带？），点击【确定】 5. 重采样算法：投影转换需要将影像的像素重新排列，一次每种算法的效率不一样，一般选择【立方卷积采样】，以达到最好的效果。如下图：
6. 指定变换参数：在不知道的情况下，可以不用填此处信息，如果√上，则如下图： 此参数为【三参数】或者【七参数】，均为国家保密参数，需要到当地的测绘部门或者国土部门，以单位名义签保密协议进行购买，此参数各地都不一样，是严格保密的，请不要随便流通。 第三步：点击【确定】，开始转换，如下图：
第四步：完成后，打开你刚才选择的输出文件夹，里面就是转换后的卫星图像。 第五步：如果你需要套合你手里已经有的矢量文件，请参看：【BIGEMAP无偏移影像叠加配准】
大地坐标（BLH） 平面直角坐标（XYZ） 四参数：X 平移、Y 平移、旋转角和比例 七参数：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） GPS控制网是由相对定位所求的的基线向量而构成的空间基线基线向量网，在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量。 图3-1表示为HDS2003数据处理软件进行网平差的基本步骤，从图中可以看到，网平差实际上可以分为三个过程： l、前期的准备工作，这部分是用户进行的。即在网平差之前，需要进行坐标系的设置、并输入已知点的经纬度、平面坐标、高程等。 2、网平差的实际进行，这部分是软件自动完成的； 3、对处理结果的质量分析与控制，这部分也是需要用户分析处理的过程。 图3-1 平差过程 坐标系选择 针对不同的平差，要相应选择不同的坐标系，是否输入相应信息。在笔者接触过的项目中，平差时先通过三维无约束平差后，再进行二维约束平差。由于先进行的时三维无约束平差，是在WGS84坐标系统下进行的。 首先更改项目的坐标系统。在菜单“项目”->“坐标系统”或在工具栏“坐标系统”，则弹出“坐标
系统”对话框，选择WGS-84坐标。 图3-2 坐标系统 这里注意的是，在“投影”下见图，中央子午线是114°。很多情况下这里需要进行修改。 图3-3 WGS84投影 软件中自带的“中国-WGS 84”是允许修改的，我们换种方法：就是新建一个坐标文件，其他参数都和“中国-WGS84”一致，仅仅将中央子午线修改下。 在上图中，点击“新建”，得到“COORD GM”对话框，在“文件”->“新建”，如图
图3-4 新建坐标系统 然后在“设置”->“地图投影”，直接修改中央子午线，这里以81°为例，点击确定后，返回“COORD GM”对话框。 图3-5 投影设置 将输入源坐标和输入目标坐标的椭球，均改为WGS84。在“文件”->“保存”，输入名称和国家（中国），退出操作。
部分地区WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数 部分地区WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数 转换参数来自 https://www.doczj.com/doc/c311976983.html,/forum_view.asp?forum_id=14&view_id=61&page =4鼎星在线GPS俱乐部，来自全国各地网友的共享，使用中最好验证一下该参数的正确性。注：以下参数仅供参考！！ 拉萨GPS参数 DX=11.9 DY=-120.8 DZ=-62.4 DA=-108.0 DF=0.00000050 E=93°00.000 +1.0000000 +5000000.0 0.0 藏东可用99°，其它参数不变，可对照地形图校对。 广东省GPS参数：这是WGS84转北京54的，适宜河源、惠州、深圳、东莞地区 DX=-19 DY=-112 DZ=-55 DA=-108.0 dF=0.00000050 E=114°00.000 +1.0000000 +5000000.0 0.0 ，WGS84转西安80的是 DX=-96 DY=-51 DZ=12 DA=-3 DF=0.00000000 E=114°00.000 +1.0000000 +5000000.0 0.0 适宜整个广东。 广东?河源GPS参数转换参数/ DX=12 DY=-121 DZ=-62 DA=-108 dF=0.00000050 E=114°00.000 +1.0000000 +5000000.0 0.0
坐标参数 海南坐标转换参数： dx=-9.8 dy=-114.6 dz=-62.7 da=-108.0 df=0.0000005 中央子午线：111 DX = -18 DY = -104.5 DZ = -57.5 DA= -108； DF= 0.0000005 中央子午经度：117或123（东为123，西为117） 新疆乌鲁木齐地区坐标转换参数： DX = 19 DY = -33 DZ = 5 DA= -108； DF= 0.0000005 中央子午经度：87 各地WGS84坐标系转换BJ54坐标系参数（不断加入中...）以下为四川盆地坐标系转换参数 Dx=-4 Dy=-104 Dz=-45 Da=-108 Df=+0.0000005 中央子午经度：105 以下为包头地区坐标系转换参数 Dx=-92 Dy=-49 Dz=-4 Da=-108 Df=+0.0000005 中央子午经度：114 安徽省坐标转换区域化参数： DX = -15 DY = -120 DZ = -48 DA= -108； DF= 0.0000005 中央子午经度：117
坐标转换软件使用说明 1、功能介绍 在南京进行测量的同行一直受到坐标系统和已知控制点的困扰， 所以往往许多测量成果因坐标系统问题得不到承认，浪费了大量的人 力物力。基于此：本公司集全部精干技术力量，研发本款坐标转换软 件，可以说：它是全体测量工作者的福音。 南京CORS因为其免费，应用十分广泛，但是使用南京CORS在 很多情况下，因为已知控制点原因无法实地取得平面坐标而限制了 CORS优势的发挥。本软件可以实现基于南京CORS测量的WGS84 坐标与92南京地方坐标双向自由转换，转换精度与权威部门转换成 果比较（在南京市6800平方公里范围内，包括高淳、溧水、六合、 浦口）：平面残差中误差优于±5mm、高程残差中误差均优于±1cm。精度完全具有保障，免去到处寻找控制点带来的人力、财力和时间浪费。按照最新城市规范规定，这种模式可以实现城市E级GPS控制 点的平面测量。 本软件是一款后处理软件，即：内业处理软件，它不能在实地计 算坐标，通过事后（采集）或事前（放样）数据处理，同样可以让你 在野外无忧无障碍开展工作。 适用平台：Windows 32位所有系统平台。 2、外业采集数据转换操作介绍 外业测量数据从RTK手簿中以WGS84坐标格式导出，导出以后 将文件复制到计算机，假设文件名为0513.dat。在电脑中启动软件，
界面如下： 图一：程序启动界面 首先选择转换方向下拉列表框，此时选择“WGS84—>NJ92”，表示将WGS84坐标转向92南京地方坐标，此时软件会出现一个按钮 键读入数据并转换，点击该按钮，在弹出的文件对话框中选择从手簿 导出的外业坐标文件。如：0513.dat，点击打开按钮即可完成转换。如图二： 图二：选择原始数据文件 记得一定要选择你的原始数据文件格式在点击打开按钮。转换完 成以后又会在对话框中再出现一个按钮导出转换成果，点击它即可将
一、各坐标系下椭球参数 二、WGS84转北京54一般步骤（转80一样，只是椭球参数不同） 前期工作：收集测区高等级控制点资料。 在应用手持GPS 接收机观测的区域内找出三个以上分布均匀的等级点（精度越高越好）或GPS “ B ”级网网点，点位最好是周围无电磁波干扰，视野开阔，卫星信号强。并到测绘管理部门抄取这些点的54北京坐标系的高斯平面直角坐标(x 、y)，大地经纬度（B 、L ），高程h ，高程异常值ξ和WGS-84坐标系的大 地经纬度（B 、L ），大地高H 。 如果没有收集到WGS-84下的大地坐标，则直接用手持GPS 测定已知点B 、L 、H 值 。 转换步骤： 1、把从GPS 中接收到84坐标系下的大地坐标（经纬度高程B 、L, H ，其中B 为纬度，L 为经度，H 为高程），使用84坐标系的椭球参数转换为84坐标系下的地心直角坐标（空间坐标）： 式中，N 为法线长度， 为椭球长半径，b 为椭球短半径， 为第一偏心率。 2、使用七参数转换为54坐标系下的地心直角坐标（x ，y ，z ）： x = △x + k*X- β*Z + γ*Y+ X y = △y + k*Y + α*Z - γ*X + Y z = △z + k*Z - α*Y + β*X + Z
其中，△x，△y，△z为三个坐标方向的平移参数；α，β，γ为三个方向的旋转角参数；k为尺度参数。（采用收集到的控制点计算转换参数，并需要验证参数） 在小范围内可使用七参数的特殊形式即三参数，即k、α、β、γ都等于0，变成： x = △x+ X y = △y+ Y z = △z + Z 3、根据54下的椭球参数，将第二步得到的地心坐标转换为大地坐标（B54,L54,H54） 计算B时要采用迭代，推荐迭代算法为： 4、根据工程需要以及各种投影（如高斯克吕格）规则进行投影得到对应的投影坐标，即平面直角坐标。（投影正算） 三、北京54转WGS84一般步骤（80转84一样，只是椭球参数不同） 1、将所有点的BJ54高斯平面直角坐标（x，y）化算为大地坐标(B,L )。（投影 反算） 2、顾及水准高h后将三维大地坐标（B，L，h），按54椭球参数化算为地心直 角坐标（X，Y，Z ）。（公式同上面第一步） 3、根据公共点求转换七参数或多项式拟合系数并将54下的（X,Y,Z）转为84 下的（X,Y,Z）。（公式同上面第二步）. 4、将转换后的三维直角坐标WGS-84XYZ化算为大地坐标WGS-84(BLH) 。（公式同上面第三步） 5 、引入基于WGS-84椭球的高程异常值由水准高求得基于WGS-84椭球的大 地高H 。
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。