七参数空间直角坐标系坐标转换

坐标系转换方法(WGS84-BJ54)

GPS卫星星历是以WGS84坐标系（经纬度坐标系）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80-120米），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80-120米提高到5-10米。

要完成84坐标到54坐标的转换，需要在GPS中进行一些参数设定，具体就是要在主菜单页面选择“设置”然后选择“单位”，对“单位”设置页面中对“位置显示格式”和“地图基准”两项进行设定。

1。 位置显示格式的设定

位置显示格式设定为“User UTM Grid”，其中“中央经线”为用户所在地的中央子午线的经度，各地的“中央经线”不同。 “投影比例”、“东西偏差、“南北偏差”各地相同，具体数值为“投影比例”应输入“1.0000000”；“东西偏差”输入“500000.0”；“南北偏差”输入“0.0”。

中央经线的计算方法是：将当地经度的整数部分处以6，再取商的整数部分加上1，再将所得结果乘以6后减去3，就可以得到中央经线值。注意中国地区的中央经线都应把开头字母改为“E”，系统默认的是“W”。具体方法是在输入中央经线时，将光标移动到“W”上，再用鼠标选择键盘上的“↑”或者“↓”即可。

具体操作如下：

1）按翻页键到“主菜单”画面，将光标移至“设置”处。

2）向下按鼠标键，进入“单位”画面，将光标移至“位置显示格式”下

3）向下按鼠标键，上、下移动光标，直到User UTM Grid出现。垂直按鼠标键选中，进入“用户坐标”画面。

4）向下按鼠标键，光标会落在一连串数字的最左端（图2-9-6）。并出现数字键盘，找到所需要修改数字的位置后。

5）上、下移动光标选择（0，1，2，3…9，－）中你需要的数字或字符。输入完“中央经线值”

坐标转换程序：（1）四参数和七参数的计算

个人想分享一些在大学中编写的一些程序，在进行坐标转换的时候，我们经常涉及到四参数与七参数的计算，在文章中，采用C#语言来进行编程，方便计算。

（1）四参数的计算：

在转换范围较小内不同的平面坐标转换通常采用二维四参数模型转换，二维四参数的转换模型的公式如下：

式中的x1，y1与x2，y2是两个坐标系下的坐标点；

是平移参数，单位为米；

α是旋转参数，单位为弧度；

m是尺度参数，无单位。

（2）七参数的计算：

两个空间直角坐标系进行转换计算就需要用到七个参数，其中包括：三个平移参数，（ΔX， ΔY ，ΔZ），三个旋转角度参数（εX，εY，εZ）以及一个尺度参数dK

公式如下：

式中的XT与X是用来表示P点在图中的两个坐标系O-XYZ与OT-XTYTZT的坐标向量

∆X0是原点的平移向量，

R（ε）是一个旋转参数矩阵

为了便于计算，我们需要简化公式，因此假设当旋转角的值很小时，可以得到与得到公式的最终形式：

（3）四参数转换主要代码：

publicstaticvoid Canshu4(Point2d[] p1, Point2d[] p2, int PointCount,

refdouble rota, refdouble scale, refdouble dx, refdouble dy)

{

double u = 1.0, v = 0, Dx = 0.0, Dy = 0.0;

int intCount = PointCount;

//Matrix dx1 ;//误差方程改正数

Matrix B;//误差方程系数矩阵

// Matrix W ;//误差方程常数项

double[,] dx1 = newdouble[4, 1];

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土地确权登记中数据七参数坐标转换方法

作者：李俊俊

来源：《经营者》2016年第06期

摘 要 农村土地承包经营权确权登记颁证工作中，涉及数据坐标转换的事项较多，对确权、颁证过程中土地信息的准确性以及承包经营权的核准均有重要影响。本文基于上述背景，对农村土地承包经营权确权登记颁证工作中，数据坐标转换工作进行概述，并探讨数据七参数坐标转换方法，以期能为农村土地确权工作提供参考。

关键词 农村土地 确权颁证 七参数 坐标转换 ACRGIS

一、开展农村土地确权颁证工作的背景

在确权颁证过程中，要以第二轮土地承包合同以及相应的农村土地承包经营权权属资料为主要依据，同时要结合国土二调成果资料、林权发证资料和图件成果、农村集体土地所有权数据、基本农田划定数据、行政区域勘界资料以及相关基础地理信息资料等。由于涉及多部门的多类资料且坐标基准和投影方式各不相同，其中包含了1980西安坐标系、1954北京坐标系，而本次确权颁证工作明确了坐标系统为2000国家大地坐标系，选择高斯-克吕格投影，采用标准三度分带。坐标基准不统一将对数据资料的使用造成极大不便，还会引起不必要的权属纠纷和部门纠纷。因此，对数据坐标进行转换处理在农村土地确权颁证工作中有重要意义。以下将从实际数据出发，对数据坐标转换的特点进行简要介绍，希望能提高农村土地确权颁证的工作效率。

二、坐标转换方法

确权颁证工作中大量数据需从80坐标系转换到2000国家大地坐标系，由于采用不一样的椭球基准，因此转换是不严密的转换，一般选用七参数法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。当然，如果区域范围不大，最远点间的距离小于30Km（经验值），就可以使用三参数法，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0，三参数只是七参数的一种特例，因此，本文只对七参数转换法进行介绍。

对于坐标系之间的转换，目前我们国家有以下几种：

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。

坐标转换就是转换参数。

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转换基本原理描述如下：

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的一般方法是: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=3888888m，y=388888666m，

则中央子午线的经度=38*3=114度。

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