ArcGis中三参数和七参数转换

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。

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。

aricgis投影转换的方法ArcGIS中定义的投影转换方法，在对数据的空间信息要求较高的工程中往往不能适用，有比较明显的偏差。

在项目的前期数据准备工作中，需要进行更加精确的三参数或七参数投影转换。

下面介绍两种办法来在ArcGIS Desktop中进行这种转换。

方法1：在ArcMap中进行动态转换(On the fly)假设原投影坐标系统为Xian80坐标系统，本例选择为系统预设的Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Xian 1980\Xian 1980 GK Zone 20投影，中央经线为117度，要转换成Beijing 1954\Beijing 1954 GK Zone 20N。

在ArcMap中加载了图层之后，打开View-Data Frame. Properties对话框，显示当前的投影坐标系统为Xian 1980 GK Zone 20，在下面的选择坐标系统框中选择Beijing 1954 GK Zone 20N，在右边有一个按钮为Transformations...点击打开一个投影转换对话框，可以在对话框中看到Convert from和Into表明了我们想从什么坐标系统转换到什么坐标系统。

在下方的using下拉框右边，点击New...，新建一个投影转换公式，在Method下拉框中可以选择一系列转换方法，其中有一些是三参数的，有一些是七参数的，然后在参数表中输入各个转换参数。

输入完毕以后，点击OK，回到之前的投影转换对话框，再点击OK，就完成了对当前地图的动态投影转换。

这时还没有对图层文件本身的投影进行转换，要转换图层文件本身的投影，再使用数据导出，导出时选择投影为当前地图的投影即可。

方法2：对于有大量图层需要进行投影转换时，这种手工操作的办法显得比较繁琐，每次都需要设置参数。

可以只定义一次投影转换公式，而在此后的转换中引用此投影转换公式即可。

常⽤的七参数转换法和四参数转换法以及涉及到的基本测量学知识原⽂:1.背景在了解这两种转换⽅法时，我们有必要先了解⼀些与此相关的基本知识。

我们有三种常⽤的⽅式来表⽰空间坐标，分别是：经纬度和⾼层、平⾯坐标和⾼层以及空间直⾓坐标。

2.经纬度坐标系（⼤地坐标系）这⾥我⾸先要强调：天⽂坐标表⽰的经纬度和⼤地坐标系表⽰的经纬度是不同的。

所以，同⼀个经纬度数值，在BJ54和WGS84下表⽰的是不同的位置，⽽以下我说的经纬度均指⼤地坐标系下的经纬度。

⼤地坐标系是⼤地测量中以参考椭球⾯为基准⾯建⽴起来的坐标系。

下⾯我跟⼤家⼤致谈谈其中涉及到的两个重要概念。

2.1⼤地⽔准⾯和⼤地球体地球表⾯本⾝是⼀个起伏不平、⼗分不规则的表⾯，这些⾼低不平的表⾯⽆法⽤数学公式表达，也⽆法进⾏运算，所以在量测和制图时，我们必须找⼀个规则的曲⾯来代替地球的⾃然表⾯。

当海洋静⽌时，它的⾃由⽔⾯必定与该⾯上各点的重⼒⽅向（铅垂直⽅向）成正交，我们把这个⾯叫做⽔准⾯。

但是，地球上的⽔准⾯有⽆数个，我们把其中与静⽌的平均海⽔⾯相重合的⽔准⾯设想成⼀个可以将地球进⾏包裹的闭合曲⾯，这个⽔准⾯就是⼤地⽔准⾯。

⽽被⼤地⽔准⾯包裹所形成的球体即为⼤地球体。

2.2地球椭球体由于地球体内部质量分布的不均匀，引起重⼒⽅向的变化，这个处处与重⼒⽅向成正交的⼤地⽔准⾯边成为了⼀个⼗分不规则的也不能⽤数学来表⽰的曲⾯。

不过虽然⼤地⽔准⾯的形状⼗分的不规则，但它已经是⼀个很接近于绕⾃转轴（短轴）旋转的椭球体了。

所以在测量和制图中就⽤旋转椭球来代替⼤地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体，简称椭球体。

2.3常⽤⼤地坐标系不同坐标系，其椭球体的长半径，短半径和扁率是不同的。

⽐如我们常⽤的四种坐标系所对应的椭球体，它们的椭球体参数就各不相同：BJ54坐标系：属参⼼坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3。

XIAN80坐标系：属参⼼坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101。

ARCGIS中坐标转换及地理坐标、投影坐标定义1、动态投影(ArcMap)所谓动态投影指，ArcMap中的Data 的空间参考或是说坐标系统是默认为第一加载到当前工作区的那个文件的坐标系统，后加入的数据，如果和当前工作区坐标系统不相同，则ArcMap会自动做投影变换，把后加入的数据投影变换到当前坐标系统下显示！但此时数据文件所存储的数据并没有改变，只是显示形态上的变化！因此叫动态投影！表现这一点最明显的例子就是，在Export Data 时，会让你选择是按this layer's source data（数据源的坐标系统导出），还是按照the Data （当前数据框架的坐标系统）导出数据！2、坐标系统描述(ArcCatalog)大家都知道在ArcCatalog中可以一个数据的坐标系统说明！即在数据上鼠标右键->Properties->XY Coordinate System选项卡，这里可以通过modify，Select、Import方式来为数据选择坐标系统！但有许多人认为在这里改完了，数据本身就发生改变了！但不是这样的！这里缩写的信息都对应到该数据的.aux 文件！如果你去把该文件删除了，重新查看该文件属性时，照样会显示Unknown！这里改的仅仅是对数据的一个描述而已，就好比你入学时填写的基本资料登记卡，我改了说明但并没有改变你这个人本身！因此数据文件中所存储的数据的坐标值并没有真正的投影变换到你想要更改到的坐标系统下！但数据的这个描述也是非常重要的，如果你拿到一个数据，从ArcMap下所显示的坐标来看，像是投影坐标系统下的平面坐标，但不知道是基于什么投影的！因此你就无法在做对数据的进一不处理！比如：投影变换操作！因为你不知道要从哪个投影开始变换！因此大家要更正一下对 ArcCatalog中数据属性中关于坐标系统描述的认识！3、投影变换(ArcToolBox)上面说了这么多，要真正的改变数据怎么办，也就是做投影变换！在ArcToolBox->Data Management Tools->Projections and Transformations下做！在这个工具集下有这么几个工具最常用：1、Define Projection2、Feature->Project3、Raster->Project Raster4、Create Custom Geographic Transformation当数据没有任何空间参考时，显示为Unknown！时就要先利用Define Projection来给数据定义一个Coordinate System，然后在利用Feature->Project或Raster->Project Raster工具来对数据进行投影变换！由于我国经常使用的投影坐标系统为北京54,西安80！由这两个坐标系统变换到其他坐标系统下时，通常需要提供一个Geographic Transformation，因为Datum 已经改变了！这里就用到我们说常说的转换3参数、转换7参数了！而我们国家的转换参数是保密的！因此可以自己计算或在购买数据时向国家测绘部门索要！知道转换参数后，可以利用Create Custom Geographic Transformation工具定义一个地理变换方法，变换方法可以根据3参数或7参数选择基于GEOCENTRIC_TRANSLATION和 COORDINATE_方法！这样就完成了数据的投影变换！数据本身坐标发生了变化！当然这种投影变换工作也可以在ArcMap中通过改变Data 的Coordinate System来实现，只是要在做完之后在按照Data 的坐标系统导出数据即可！方法一：在Arcmap中转换：1、加载要转换的数据，右下角为经纬度2、点击视图——数据框属性——坐标系统3、导入或选择正确的坐标系，确定。

使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换【摘要】本文针对从事测绘工作者普遍遇到的坐标转换问题，简要介绍ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标转换原理和步骤。

【关键词】ArcGIS 坐标转换投影变换1坐标转换简介坐标系统之间的坐标转换既包括不同的参心坐标之间的转换，或者不同的地心坐标系之间的转换，也包括参心坐标系与地心坐标系之间的转换以及相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换，还有大地坐标与高斯平面坐标之间的转换。

在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O--XYZ和O--XYZ，如果两个坐标系的原点相同，通过三次旋转，就可以使两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数；而对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算和高斯投影反算，通过使用中央子午线的经度和不同的参考椭球以及不同的投影面的选择来实现坐标的转换。

如何使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到BJ54高斯投影坐标的转换？这是很多从事GIS工作或者测绘工作者普遍遇到的问题。

本文目的在于帮助用户解决这个问题。

我们通常说的WGS-84坐标是指经纬度这种坐标表示方法，北京54坐标通常是指经过高斯投影的平面直角坐标这种坐标表示方法。

为什么要进行坐标转换？我们先来看两组参数，如表1所示：表1 BJ54与WGS84基准参数很显然，WGS84与BJ54是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，因而两种地图下，同一个点的坐标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。

当要把GPS接收到的点（WGS84坐标系统的）叠加到BJ54坐标系统的底图上，那就会发现这些GPS点不能准确的在它该在的地方，即“与实际地点发生了偏移”。

这就要求把这些GPS点从WGS84的坐标系统转换成BJ54的坐标系统了。

七参数转换求解范文七参数转换是一种用于将一个坐标系转换为另一个坐标系的数学方法。

该方法通常用于大地测量学和地理信息系统中，以实现不同坐标系统之间的转换。

七参数包括三个平移参数（ΔX、ΔY、ΔZ）、三个旋转参数（ω、φ、κ）以及一个尺度参数（s）。

最小二乘法是一种数学优化方法，用于拟合一个数学模型与实际观测数据之间的差异。

在七参数转换中，最小二乘法可用于确定平移参数、旋转参数和尺度参数的最佳数值。

最小二乘法的基本原理是将观测数据的残差的平方和最小化。

残差是指每个观测点的预测值与实际值之间的差异。

通过最小化残差的平方和，可以得到使模型最优的参数。

求解七参数转换的步骤如下：1.收集已知坐标点的变换关系数据，并确定参考坐标系和目标坐标系之间的转换关系。

2.利用最小二乘法，建立七参数转换模型。

模型可以表示为：X'=s(RΔX)+XY'=s(RΔY)+YZ'=s(RΔZ)+Z其中，(X,Y,Z)为目标坐标系中的点的坐标，(X',Y',Z')为参考坐标系中的点的坐标，R为旋转矩阵，s为尺度参数，ΔX、ΔY、ΔZ为平移参数。

3.利用已知坐标点的变换关系数据，求解七个参数的最佳数值。

最小二乘法求解参数的数值可以通过矩阵运算得到。

4.将求得的七个参数代入七参数转换模型中，即可将目标坐标系中的点的坐标转换为参考坐标系中的点的坐标。

在实际应用中，由于测量误差和观测数据的不确定性，七参数转换的求解可能存在一定的误差。

因此，在进行七参数转换时，需要对测量数据进行精确控制，并对求解结果进行误差分析。

此外，也可以采用多个已知坐标点的变换关系数据进行求解，以提高转换的准确性。

总之，七参数转换是一种常用的坐标转换方法，可以实现不同坐标系统之间的转换。

通过最小二乘法，可以求解七个参数的最佳数值，从而实现坐标转换。

在实际应用中，需要对测量数据进行精确控制，并对求解结果进行误差分析，以保证转换的准确性。

利用七参数进行坐标转换公式
坐标转换是指将一种坐标系中的坐标转换为另一种坐标系中的
坐标。

在测量、地图制图和地理信息系统等领域中，常常需要进行坐标转换。

常用的坐标转换方法有七参数法、四参数法和三参数法等。

七参数法是较为精确的坐标转换方法，适用于大范围、大量数据的坐标转换。

七参数法基于地球的旋转和形状变化，通过旋转角、旋转轴、比例因子和三个方向的平移量来描述坐标系之间的差异。

假设已知两种坐标系的某一点的坐标(X,Y,Z)，且已知它们之间的七参数，可以通过以下公式进行坐标转换：
X1 = s*(X - Z*y + Y*z) + Tx
Y1 = s*(Y + Z*x - X*z) + Ty
Z1 = s*(Z - Y*x + X*y) + Tz
其中，s为比例因子，Tx、Ty、Tz分别为三个方向的平移量，x、y、z为旋转轴的方向余弦值。

需要注意的是，七参数法所描述的坐标系之间的差异是三维的，因此在进行坐标转换时，需要考虑高程的变化。

如果只需要进行水平坐标的转换，可以采用四参数法或三参数法。

总之，选择合适的坐标转换方法和参数，可以提高坐标转换的精度和效率，为地理空间信息的采集、存储和处理提供基础支撑。

- 1 -。

七参数转换法推导公式七参数转换法是一种地理坐标系转换的方法，用于将一个坐标系中的坐标转换到另一个坐标系中。

它通过七个参数来描述两个坐标系之间的差异，从而实现坐标的转换。

下面将对七参数转换法的原理进行推导，并给出相应的公式。

我们假设有两个坐标系，分别为坐标系A和坐标系B。

其中，坐标系A的原点为(Xa, Ya, Za)，坐标系B的原点为(Xb, Yb, Zb)。

我们需要将坐标系A中的点(Pa, Qa, Ra)转换到坐标系B中，得到坐标(Pb, Qb, Rb)。

根据七参数转换法的原理，我们知道坐标系A和坐标系B之间的差异主要包括平移、旋转和尺度变换。

下面对这三个差异分别进行推导。

1. 平移差异假设坐标系A和坐标系B之间的平移差异为(dx, dy, dz)，则坐标系A中的点(Pa, Qa, Ra)经过平移变换后得到坐标系B中的点(Pb', Qb', Rb')，其中：Pb' = Pa + dxQb' = Qa + dyRb' = Ra + dz2. 旋转差异假设坐标系A和坐标系B之间的旋转差异为(ωx, ωy, ωz)，其中ωx表示绕x轴旋转的角度，ωy表示绕y轴旋转的角度，ωz表示绕z轴旋转的角度。

我们可以通过旋转矩阵来描述旋转变换。

假设旋转矩阵为R，则坐标系A中的点(Pa, Qa, Ra)经过旋转变换后得到坐标系B中的点(Pb'', Qb'', Rb'')，其中：Pb'' = R11 * Pa + R12 * Qa + R13 * RaQb'' = R21 * Pa + R22 * Qa + R23 * RaRb'' = R31 * Pa + R32 * Qa + R33 * Ra3. 尺度变换差异假设坐标系A和坐标系B之间的尺度变换差异为(m, n, p)，其中m 表示x轴的尺度变换比例，n表示y轴的尺度变换比例，p表示z轴的尺度变换比例。

ArcGIS坐标转换操作实战（反算七参数）坐标转换⼀直是空间数据处理⾥⾯⼀个⾮常重要的内容，特别是⽬前我国已经全⾯启⽤了CGCS2000坐标系统，以往那些54和80的坐标，未来都要统⼀转换到2000上⾯，所以很多数据处理的单位和同学，都⾮常关⼼坐标转换的问题。

虾神曾经听说地理所的⼀个⼤⽜有过这样的论点——GIS⼤部分东西，都能在计算机专业⾥⾯找到影⼦，只有空间参考和投影是属于GIS⾃⼰所特有的东西。

所以这个东西从来就是⾮地理专业与地理专业在学习和使⽤GIS中的⼀个分⽔岭（话说虾神作为⼀个纯粹的计算机专业出⾝的码农，当年学的时候也很痛苦……地图学原理看了好多遍，才明⽩了个⼤概）。

ArcGIS作为世界上应⽤最⼴的GIS软件，在投影转换⽅⾯的技术已经⾮常成熟了，但是因为中国特有的国情，导致很多国内特有的东西，他不具备——⽐如没有内置各种坐标系转换到CGCS2000的转换参数（⼀些国际特别是北美通⽤的转换参数，是内置的了），当然，还有国内特有的标准图幅号这种东西……下⾯我们来看看，如何进⾏转换。

⾸先，转换的原理就不在这⾥掉书袋了，⽹络上很多，贴⼀张图意思⼀下：实际上两个不同坐标系之间的转换，就是平移、旋转和⽐例尺度的的变化。

那么转换的⽅法，通常在⼤范围下，都是通过布尔沙沃尔夫七参数来进⾏转换的，数学原理（此处省略⼀万字和若⼲数学公式）……理论研究的同学请去查阅《地图学原理》⼀书相关章节，下⾯进⼊⼯程实践操作：ArcGIS⾥⾯，对于同椭球体下⾯的转换，是不需要任何参数的，⽐如我⽤WGS84（wkid:4326）转WGS84 Web Mercator（wkid: 3857），是不需要任何参数的：但是要是换⼀个椭球体的话，⽐如换成cgcs2000，那么就需要定义地理转换参数了，如下：当然，在新版本（10.4之后）的ArcGIS中，如果你不设定转换参数，也可以强转，只是转完之后，不保证精确度⽽已，⽽在⽐较⽼的版本⾥⾯，不设置转换参数，就直接不允许执⾏的。

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。

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。

一、引言在地图制图、地理信息系统、导航定位等领域，常常需要进行不同坐标系之间的转换，以实现不同数据之间的对接和整合。

而在坐标系转换中，三参数、四参数、七参数等方法是常用的参数化转换模型。

本文将从理论和实践两个层面，对这些坐标系转换参数的求解进行探讨。

二、三参数坐标系转换参数求解三参数坐标系转换是指通过平移、旋转和尺度变换来实现两个坐标系之间的转换。

求解三参数的过程可以分为以下几个步骤：1. 收集数据：首先需要获取两个坐标系之间的对应点对，这些点对可以是地面控制点、地理标志物等。

2. 建立转换模型：利用对应点对，建立三参数转换模型，通常表示为：ΔX = ΔX0 + aΔX1 - bΔY1ΔY = ΔY0 + bΔX1 + aΔY1ΔZ = ΔZ0 + c(ΔX + ΔY)3. 求解参数：通过最小二乘法等数学方法，求解出a、b、c三个参数的值，从而得到三参数转换模型。

4. 参数验证：对求解出的参数进行验证和调整，以确保转换模型的精度和稳定性。

三、四参数坐标系转换参数求解四参数坐标系转换相比于三参数，增加了一个尺度参数，其求解过程类似于三参数，不同之处在于模型的建立和参数的求解方式：1. 模型建立：四参数转换模型可以表示为：ΔX = ΔX0 + aΔX1 - bΔY1 + mΔZ1ΔY = ΔY0 + bΔX1 + aΔY1 + nΔZ1ΔZ = ΔZ0 + c(ΔX + ΔY)2. 参数求解：通过对应点对，利用最小二乘法等数学方法，求解出a、b、c和m、n四个参数的值。

3. 参数验证：同样需要对求解出的四个参数进行验证和调整，保证转换模型的准确性和可靠性。

四、七参数坐标系转换参数求解七参数坐标系转换是在四参数的基础上，增加了三个旋转参数，其求解过程相对复杂，主要包括以下步骤：1. 建立转换模型：七参数转换模型可以表示为：ΔX = ΔX0 + (1 + l)ΔX1 - mΔY1 + nΔZ1 + TxΔY = ΔY0 + mΔX1 + (1 + l)ΔY1 - nΔZ1 + TyΔZ = ΔZ0 - nΔX1 + mΔY1 + (1 + l)ΔZ1 + Tz2. 参数求解：通过对应点对，运用复杂的数学方法，求解出l、m、n和Tx、Ty、Tz六个参数的值。

采用ArcGIS进行坐标转换的两种方法对比研究作者：牛亮杜艳琴来源：《科技视界》2014年第11期【摘要】本文以陕西省基准地价数据库转换为例，采用七参数法和空间校正两种方法实现了从西安80坐标系到WGS84坐标系的坐标转换，并对其结果进行了验证，实践证明，两种方法均可实现坐标转换，但空间校正的方法更简单且易操作。

【关键词】ArcGIS；坐标转换；WGS84坐标系；西安80坐标系0 引言在很多行业中都会用到地图，如土地利用规划图、现状图等。

对于地图中空间信息都是基于某个坐标系统进行量算的。

在现实中，数据存在不同的坐标系统，如西安80坐标系、北京54坐标系，WGS84坐标系以及独立地方坐标及各种城建坐标。

即使是同一坐标系，其坐标的表示方式又有空间直角坐标、大地坐标、平面坐标等。

因此需要将地图数据从一种坐标系转换成另外一种坐标系才能满足工作的需要，如何进行坐标转换并保证信息缺失较少或转换后的地图精度能满足工作需要？1 坐标转换的方法1.1 七参数法坐标系转换包括不同的参心坐标间的转换，地心坐标系间的转换，参心坐标系与地心坐标系间的转换、相同坐标系的直角坐标（XYZ）与大地坐标（BLH）之间的坐标转换，还有大地坐标与高斯平面坐标之间的转换等。

本文主要研究的是不同椭球参考系下的空间直角坐标转换问题。

传统方法主要有三参数和七参数转换法，其中精度较高的是七参数法。

目前比较成熟的转换模型有布尔沙-沃尔夫模型、莫洛金斯基模型及中国的武测模型等。

这些模型从形式上看略有差别，但转换结果是一样的。

这类模型共有7个转换参数，即三个平移参数，三个旋转参数和一个尺度参数，根据具体情况可以减少这些参数以简化计算，这样就产生了三参数法和七参数法。

一般情况下可以根据三个公共点坐标求出七个转换参数。

WGS84与西安80坐标的转换步骤：1）（B，L）84—（X，Y，Z）84，空间大地坐标到空间直角坐标的转换。

2）（X，Y，Z）84—（X，Y，Z）80，坐标基准的转换，三参数法、七参数法。

使用ArcGIS实现WGS8经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换使用ArcGIS实现WGS8经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换【摘要】本文针对从事测绘工作者普遍遇到的坐标转换问题，简要介绍ArcGIS实现WGS8经纬度坐标到北京54高斯投影坐标转换原理和步骤。

【关键词】ArcGIS坐标转换投影变换1坐标转换简介坐标系统之间的坐标转换既包括不同的参心坐标之间的转换，或者不同的地心坐标系之间的转换，也包括参心坐标系与地心坐标系之间的转换以及相同坐标系的直角坐标与大地坐标之间的坐标转换，还有大地坐标与高斯平面坐标之间的转换。

在两个空间角直坐标系中，假设其分别为O--XYZ和O--XYZ,如果两个坐标系的原点相同，通过三次旋转，就可以使两个坐标系重合；如果两个直角坐标系的原点不在同一个位置，通过坐标轴的平移和旋转可以取得一致；如果两个坐标系的尺度也不尽一致，就需要再增加一个尺度变化参数；而对于大地坐标和高斯投影平面坐标之间的转换，则需要通过高斯投影正算和高斯投影反算，通过使用中央子午线的经度和不同的参考椭球以及不同的投影面的选择来实现坐标的转换。

如何使用ArcGIS实现WGS8经纬度坐标到BJ54高斯投影坐标的转换？这是很多从事GIS工作或者测绘工作者普遍遇到的问题。

本文目的在于帮助用户解决这个问题。

我们通常说的WGS-84^标是指经纬度这种坐标表示方法，北京54坐标通常是指经过高斯投影的平面直角坐标这种坐标表示方法。

为什么要进行坐标转换？我们先来看两组参数，如表1所示：表1 BJ54与WGS8基准参数很显然，WGS8与BJ54是两种不同的大地基准面，不同的参考椭球体，因而两种地图下，同一个点的坐标是不同的，无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。

当要把GPS接收到的点（WGS8坐标系统的）叠加到BJ54坐标系统的底图上，那就会发现这些GPS点不能准确的在它该在的地方，即“与实际地点发生了偏移”。

“2000坐标”成了标配，你还不懂坐标系定义和转换吗？国⼟空间规划明确要求“统⼀采⽤2000国家⼤地坐标系”和“1985年国家⾼程基准”作为空间定位基础，可是很多时候我们拿到的数据坐标并不是“2000国家⼤地坐标系”，需要进⾏坐标转换，这可就犯了难？其实不只是国⼟空间规划，其他需要应⽤ArcGIS的⾏业同理——坐标系统是GIS数据重要的数学基础，⽤于表⽰地理要素、图像和观测结果的参照系统，坐标系统的定义能够保证地理数据在软件中正确的显⽰其位置、⽅向和距离，缺少坐标系统的GIS数据是不完善的。

本课，我们来学习下ArcGIS中坐标定义与转换的相关知识。

Part 1ArcGIS中的坐标系统ArcGIS中预定义了两套坐标系统，地理坐标系（Geographic coordinate system）和投影坐标系（Projectedcoordinate system）。

1地理坐标系地理坐标系 (GCS) 使⽤三维球⾯来定义地球上的位置。

GCS中的重要参数包括⾓度测量单位、本初⼦午线和基准⾯（基于旋转椭球体）。

地理坐标系统中⽤经纬度来确定球⾯上的点位，经度和纬度是从地⼼到地球表⾯上某点的测量⾓。

球⾯系统中的⽔平线是等纬度线或纬线，垂直线是等经度线或经线。

这些线包络着地球，构成了⼀个称为经纬⽹的格⽹化⽹络。

那么问题来了，经纬度是啥呢？GCS中经度和纬度值以⼗进制度为单位或以度、分和秒 (DMS) 为单位进⾏测量。

纬度值相对于⾚道进⾏测量，其范围是 -90°（南极点）到 +90°（北极点）。

经度值相对于本初⼦午线进⾏测量。

其范围是 -180°（向西⾏进时）到180°（向东⾏进时）。

常⽤的坐标系都有哪些？ArcGIS中，中国常⽤的坐标系统为GCS_Beijing_1954（Krasovsky_1940）GCS_Xian_1980（IAG_75）GCS_WGS_1984（WGS_1984）GCS_CN_2000（CN_2000）2投影坐标系投影坐标系是个啥？将球⾯坐标转化为平⾯坐标的过程称为投影。

在ArcGIS Desktop中进行三参数或七参数精确投影转换Desktop, 投影, ArcGIS, 参数ArcGIS中定义的投影转换方法，在对数据的空间信息要求较高的工程中往往不能适用，有比较明显的偏差。

在项目的前期数据准备工作中，需要进行更加精确的三参数或七参数投影转换。

下面介绍两种办法来在ArcGIS Desktop中进行这种转换。

方法1：在ArcMap中进行动态转换(On the fly)假设原投影坐标系统为Xian80坐标系统，本例选择为系统预设的Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Xian 1980\Xian 1980 GK Zone 20投影，中央经线为117度，要转换成Beijing 1954\Beijing 1954 GK Zone 20N。

在ArcMap中加载了图层之后，打开View-Data Frame Properties对话框，显示当前的投影坐标系统为Xian 1980 GK Zone 20，在下面的选择坐标系统框中选择Beijing 1954 GK Zone 20N，在右边有一个按钮为Transformations...点击打开一个投影转换对话框，可以在对话框中看到Convert from和Into表明了我们想从什么坐标系统转换到什么坐标系统。

在下方的using下拉框右边，点击New...，新建一个投影转换公式，在Method下拉框中可以选择一系列转换方法，其中有一些是三参数的，有一些是七参数的，然后在参数表中输入各个转换参数。

输入完毕以后，点击OK，回到之前的投影转换对话框，再点击OK，就完成了对当前地图的动态投影转换。

这时还没有对图层文件本身的投影进行转换，要转换图层文件本身的投影，再使用数据导出，导出时选择投影为当前地图的投影即可。

方法2：对于有大量图层需要进行投影转换时，这种手工操作的办法显得比较繁琐，每次都需要设置参数。

ArcGIS中的地理坐标系转换方法参数地理坐标系变换是数据处理过程中常遇到的问题，今天就说下这方面的问题。

如果遇到这种情景：两份数据有不同的坐标系，想叠加在一起显示，作图或显示精度要求不高。

这种情况使用ArcMap 的动态投影即可，ArcMap 的内部动投影机制会解决地理坐标系变换的问题。

数据在显示的过程中，会实时的被转换，但不改变数据本身。

如果我们需要进行地理坐标系转换，我们知道ArcGIS Desktop 中提供了Project 工具。

此工具界面上有个至关重要的参数：Geographic Transformation。

我们发现它的后面赫然写着Optional 。

依照使用其他工具的经验，这种打了Optional 标志的参数，不就是可填可不填的意思吗？但是，它真的让你随便的可填可不填吗？Naive！图样图森破！这个参数的填写与否，完全是受前面两个参数决定的，主要三种情景吧。

情景1：不涉及到地理坐标系变换的坐标变换，这个参数完全不需要，而不是optional 哦。

例如：从GCS_Xian_1980 进行投影变换，转换为Xian_1980_3_Degree_GK_CM_120E 投影坐标系。

整过转换中，仅使用了高斯克吕格投影变换，没有涉及到地理坐标变换。

情景2：涉及到地理坐标系变换的坐标变换，并且ArcGIS 已知二者之间的变换方法，这个参数是必须的，在已知列表中做选择或者自定义。

（自定义见：情景3）例如：从GCS_Beijing_1954，转换为GCS_WGS_1984坐标系。

转换过程中涉及到地理坐标系变换，也就是进行了椭球体变换。

ArcGIS 中提供了6种已知转换方法，可以根据适用范围选择之。

其中如何选择，此文不做介绍，请查看我的另一篇博客：/kikitamoon/article/details/12914477Beijing_1954_To_WGS_1984Table 1: Geographic (datum) transformations: well-known IDs, accuracies and areas of use情景3：涉及到地理坐标系变换的坐标变换，并且ArcGIS 未知二者之间的变换方法，也就是ArcGIS没有提供转换方法，但是这个参数是必须的，需要自定义，这个参数前会亮绿灯，告诉用户，必须要填写。

ArcGis中三参数和七参数转换在ArcGIS Desktop中进⾏三参数或七参数精确投影转换ArcGIS中定义的投影转换⽅法，在对数据的空间信息要求较⾼的⼯程中往往不能适⽤，有⽐较明显的偏差。

在项⽬的前期数据准备⼯作中，需要进⾏更加精确的三参数或七参数投影转换。

下⾯介绍两种办法来在ArcGIS Desktop中进⾏这种转换。

⽅法1：在ArcMap 中进⾏动态转换(On the fly) 假设原投影坐标系统为Xian80坐标系统，本例选择为系统预设的Projected Coordinate Systems\Gauss Kruger\Xian 1980\Xian 1980 GK Zone 20投影，中央经线为117度，要转换成Beijing 1954\Beijing 1954 GK Zone 20N。

在ArcMap中加载了图层之后，打开View-Data Frame Properties对话框，显⽰当前的投影坐标系统为Xian 1980 GK Zone 20，在下⾯的选择坐标系统框中选择Beijing 1954 GK Zone 20N，在右边有⼀个按钮为Transformations...点击打开⼀个投影转换对话框，可以在对话框中看到Convert from和Into表明了我们想从什么坐标系统转换到什么坐标系统。

在下⽅的using下拉框右边，点击New...，新建⼀个投影转换公式，在Method下拉框中可以选择⼀系列转换⽅法，其中有⼀些是三参数的，有⼀些是七参数的，然后在参数表中输⼊各个转换参数。

输⼊完毕以后，点击OK，回到之前的投影转换对话框，再点击OK，就完成了对当前地图的动态投影转换。

这时还没有对图层⽂件本⾝的投影进⾏转换，要转换图层⽂件本⾝的投影，再使⽤数据导出，导出时选择投影为当前地图的投影即可。

⽅法2：对于有⼤量图层需要进⾏投影转换时，这种⼿⼯操作的办法显得⽐较繁琐，每次都需要设置参数。