大地坐标系转换高斯平面
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大地坐标转换成施工坐标公式Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】大地(高斯平面)坐标系工程坐标系转换大地坐标系--->工程坐标系?========================待转换点为P,大地坐标为:Xp、Yp?工程坐标系原点o:大地坐标:Xo、Yo工程坐标:xo、yo工程坐标系x轴之大地方位角:adX=Xp-XodY=Yp-YoP点转换后之工程坐标为xp、yp:xp=dX*COS(a)+dY*SIN(a)+xoyp=-dX*SIN(a)+dY*COS(a)+yo工程坐标系--->大地坐标系========================待转换点为P,工程坐标为:xp、yp工程坐标系原点o:大地坐标:Xo、Yo工程坐标:xo、yo工程坐标系x轴之大地方位角:adx=xp-xody=yp-yoP点转换后之工程坐标为xp、yp:xp=Xo+dx*COS(a)-dy*SIN(a)yp=Yo+dx*SIN(a)+dy*COS(a)坐标方位角计算程序置镜点坐标:ZX?ZY后视点坐标:HXHY方位角:W两点间距离:SLb10←{A,B,C,D}←A〝ZX=〞:B〝ZY=〞:C〝HX=〞:D〝HY=〞:W=tg1((D-B)÷(C-A)):(D-B)>0=>(C-A)>0=>W=W:∟∟(D-B)>0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)>0=>W=360+W∟∟W=W◢S=√((D-B)2+(C-A)2)◢Goto?0←CASIO?fx-4500p坐标计算程序根据坐标计算方位角W=W+360△W:“ALF(1~2)=”L1?A“X1=”:B“Y1=”:Pol(C“X2”-A,D“Y2”-B:“S=”▲W<0直线段坐标计算L1X“X(0)”:Y“Y(0)”:S“S(0)”:A“ALF”L2Lb12L3{L}:L“LX”L4M“X(Z)”=X+(L-S)cosA▲L5?N“Y(Z)”=Y+(L-S)sinA▲L6{B}:B“B(L)”:Q“Q”L7?O“X(L)”=M+Bcos(A+Q+180)▲L8?P“Y(L)”=N+Bsin(A+Q+180)▲L9{C}:C“B(R)”L10?U“X(R)”=M+Ccos(A+Q)▲L11?V“Y(R)”=N+Csin(A+Q)▲L12Goto2园曲线段坐标计算L1S“S(0)-Km”:X“X(0)”:Y“Y(0)”:A“ALF”:R“R”:K“K(L=1,R=2)”L2Lb12L3{L}:L“L(X)”L4V=180/π×(L-S)/R:W=V/2L5C=A+(-1)K×W:D=2RsinW:F=A+(-1)K×VL6M“X(Z)”=X+DcosC▲L7?N“Y(Z)”=Y+DsinC▲L8{E}:E“B(L)”:Q“Q”L9?O“X(L)”=M+Ecos(F+Q+180)▲L10?P“Y(L)”=N+Esin(F+Q+180)▲L11{G}:G“B(R)”L12?T“X(R)”=M+Gcos(F+Q)▲L13?U“Y(R)”=N+Gsin(F+Q)▲L14Goto2正向缓和曲线段坐标计算L1S“ZH-Km”:X“X(ZH)”:Y“Y(ZH)”:A“ALF”:R“R”:H“LS”:K“K(L=1,R=2)”L2Lb12L3{L}:L“L(X)”L4D=30(L-S)2/π/R/H:C=L-S-(L-S)5/90/(R×H)2:B=A+D(-1)K:E=A+3D(-1)KL5U“X(Z)”=X+CcosB▲L6?V“Y(Z)”=Y+CsinB▲L7{G}:G“B(L)”:Q“Q”L8?F“X(L)”=U+Gcos(E+Q+180)▲L9?I“Y(L)”=V+Gsin(E+Q+180)▲L10{J}:J“B(R)”L11?M“X(R)”=U+Jcos(E+Q)▲L12?N“Y(R)”=V+js in(E+Q)▲L13Goto2卵形曲线坐标计算X=1,D=2)”L1?S“Km-YH”:E“X(YH)”:F“Y(YH)”:G“ALF”:B“R1”:D“A”:K“K(L=1,R=2)”:Q“R1-R2 L2Lb12L3{Z}:Z“L(X)”L4J“L1”=D2/B:R“RP”=D2B/(D2+(-1)Q(Z-S)B):L“LP”=D2/RL5M=(L-J)-(L5-J5)/40/D4+(L9-J9)/3456/D8L6?N=(L3-J3)/6/D2-(L7-J7)/336/D6+(L11-J11)/42240/D10L7T=G-(-1)Q(-1)K×J2×90/D2/πL8X“X(Z)”=E+(-1)QMcosT-(-1)KNsinT▲L9?Y“Y(Z)”=F+(-1)QMsinT+(-1)KNcosT▲L10?A“ALF(P)”=G+(-1)K(Z-S)×90×(1/B+1/R)/πL11{H}:H“B(L)”:U“Q”L12W“X(L)”=X+Hcos(A+U+180)▲L13?V“Y(L)”=Y+Hsin(A+U+180)▲L14{C}:C“B(R)”L15?I“X(R)”=X+Ccos(A+U)▲L16?P“Y(R)”=Y+Csin(A+U)▲L17Goto2公路逐桩坐标计算4800程序公路逐桩坐标计算程序(可以计算对称、不对称缓和曲线)Lb1?0Z=V=W=V+2:Fixm{K}Lb11K>Z[W+5Z+4]=>W=W+1:Goto1⊿(判断桩号在哪个交点范围,就是该交点曲线起点至下一交点曲线起点) S=K-Z[W+5Z+3](计算该桩号与曲线起点的距离)R=Z[W+2Z+2]:L=Z[W+3Z+2]:E=Z[W+4Z+2](读取该交点曲线要素R、Ls1、Ls2)Pol(Z[W]-Z[W-1],Z[W+Z+2]-Z[W+Z+1])(计算该交点与下一交点直线方位角)J<0=>J=J+360⊿A=JPol(Z[W-1]-Z[W-2],Z[W+Z+1]-Z[W+Z])(计算该交点与上一交点直线方位角)J<0=>J=J+360⊿C=A-J:A=J?(计算偏角)W=V+2=>Goto2⊿(如果桩号在起点与第一交点曲线起点之间,则转Lb12)I=Abs(tan(c÷2))M=L÷2-L^3÷240R^2:N=E÷2-E^3÷240R^2P=L^2÷6R-L^4÷336R^3-R(1-cos(90L÷πR))Q=E^2÷6R-E^4÷336R^3-R(1-cos(90E÷πR))D=(P-Q)I÷2:F=(P+Q+2R)I÷2M=F+M-D:Q=F+N+DN=πRAbsC÷180+(L+E)÷2X=Z[W-1]-McosAY=Z[W+Z+1]-MsinAM=Z[W-1]+Qcos(A+C)V=Z[W+Z+1]+Qsin(A+C)Q=AbsC÷CS≤L=>P=0:Goto3⊿(如果桩号在第一缓和曲线内,则转Lb13)S≤N-E=>S=S-L:Goto4⊿(如果桩号在圆曲线内,则转Lb14)S≤N=>S=N-SQ=-Q:A=A+C-180:X=M:Y=V:L=E:P=180:Goto3⊿(如果桩号在第二缓和曲线内,则转Lb13)P=A+C:S=S-N:D=M+ScosP:F=V+SsinPGoto6(如果桩号在直线内,则转Lb16)Lb12P=A+CD=Z[W-1]+ScosPF=Z[W+Z+1]+SsinP:Goto6Lb1?3I=S-S^5÷40R^2÷L^2+S^9÷3456R^4÷L^4J=Q(S^3÷6RL-S^7÷336R^3÷L^3)P=P+A+90QS^2÷πRL:Goto5Lb1?4M=90(2S+L)÷πRI=RsinM+L÷2-L^3÷240R^2J=Q(L^2÷24R+R(1-cosM))P=A+QMLb1?5D=X+IcosA-js inA:F=Y+JcosA+IsinALb16D″X=″◢(结果显示X坐标)F″Y=″◢(结果显示Y坐标)P″AT=″◢(结果显示该桩号方位角){BO}:B″S″O″⊿″(输入边桩距离,交角)P=P+OL″XB″=D+BcosP◢(结果显示边桩X坐标)M″YB″=F+BsinP◢(结果显示边桩Y坐标)以上是坐标计算程序,括号内是程序计算的大致原理及说明,中间部分为直线、圆曲线、缓和曲线计算的各种公式,大家也知道,书上也有。
⾼斯投影正反算公式⾼斯投影坐标正反算⼀、基本思想:⾼斯投影正算公式就是由⼤地坐标(L ,B )求解⾼斯平⾯坐标(x ,y ),⽽⾼斯投影反算公式则是由⾼斯平⾯坐标(x ,y )求解⼤地坐标(L ,B )。
⼆、计算模型:基本椭球参数:椭球长半轴a椭球扁率f椭球短半轴:(1)b a f =-椭球第⼀偏⼼率:e a= 椭球第⼆偏⼼率:e b'=⾼斯投影正算公式:此公式换算的精度为0.001m6425644223422)5861(cos sin 720)495(cos 24cos sin 2l t t B B N l t B simB N l B B N X x ''+-''+''++-''+''?''+=ρηηρρ 5222425532233)5814185(cos 120)1(cos 6cos l t t t B N l t B N l B N y ''-++-''+''+-''+''?''=ηηρηρρ其中:⾓度都为弧度B 为点的纬度,0l L L ''=-,L 为点的经度,0L 为中央⼦午线经度; N 为⼦午圈曲率半径,1222(1sin )N a e B -=-;tan t B =; 222cos e B η'=1803600ρπ''=*其中X 为⼦午线弧长:2402464661616sin cos ()(2)sin sin 33X a B B B a a a a a B a B ??=--++-+02468,,,,a a a a a 为基本常量,按如下公式计算:200468242684468686883535281612815722321637816323216128m a m m m m m m a m m m a m m m m a m a ?=++++=+++=++=+ =??02468,,,,m m m m m 为基本常量,按如下公式计算:22222020426486379(1);;5;;268m a e m e m m e m m e m m e m =-====;⾼斯投影反算公式:此公式换算的精度为0.0001’’.()()()()2222243246532235242225053922461904572012cos 6cos 5282468120cos f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f f ff f f f f f ft t B B y t t yM N M N t y t t yM N y y l t N B N B y t t t N B L l L ηηηηη=-+++--++=-+++++++=+其中: 0L 为中央⼦午线经度。
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。