坐标转换器使用说明书
- 格式:doc
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:26
运行Hi-RTK测量程序1、手簿主程序的打开点击手簿桌面的“Hi-RTK ”快捷图标,打开手簿程序;2、新建项目:通常情况,每做一个工程都需要新建一个项目;a.点击项目→新建→输入项目名→√软件桌面项目信息b.点击左上角下拉菜单坐标系统设置坐标系统参数,如下图椭球投影“坐标系”:选择国家,输入坐标系统名称,格式为“国家--xxxx”,源椭球一般为WGS-84,目标椭球和已知点一致,如果目标坐标为自定义坐标系,则可以不更改此项选择,设置为默认值:“北京-54”;“投影”:选择投影方法,输入投影参数;中国用户投影方法,一般选择“高斯自定义”,输入“中央子午线经度”,通常需要更改的只有中央子午线经度,中央子午线经度是指测区已知点的中央子午线;若自定义坐标系,则输入该测区的平均经度,经度误差一般要求小于30分;地方经度可用GPS实时测出,手簿通过蓝牙先连上GPS,在GPS→位置信息中获得;“椭球转换”:不输;“平面转换”:不输;“高程拟合”:不输;“保存”:点击右上角的保存按钮,保存设置好的参数;GPS和移动站主机连接、GPS和移动站主机连接GPS→“左上角下拉菜单”→连接GPS,设置仪器型号、连接方式、端口、波特率,点击连接,点击搜索出现机号后,选择机号,点击连接,如果连接成功会在接收机信息窗口显示连接GPS的机号;蓝牙连接注意事项:a.连接之前先在“配置”→“手簿选择”→选择手簿类型;b.手簿与GPS主机距离最好在10m内;c.选择串口连接时,周围30m内无第三个蓝牙设备开启包括同类手簿、GPS主机都不能打开;d.如果连接不上,请重新启动接收机,或手簿程序;连接GPS 蓝牙搜索设置如何连接山东省网CORS1.数据链:网络选择CORS,服务器IP:端口3024,运营商:源节点:NET_RTCM3_GG,用户名:weltop4,密码:weltop4设置CORS连接参数设置CORS 设置CORS参数2.移动站其它选项:设定差分模式、差分电文格式、GPS截止角、天线高等参数;移动站其它选项差分电文格式: RTCMGPS截止角:表示GPS接收卫星的截止角,可在5至20度之间调节;天线高:点击天线高按钮可设置基准站的天线类型、天线高注:一般情况下所量天线高为斜高,强制对中时可能用到垂直高,千万别忘记输入;发送GGA:当连接CORS网络时,需要将移动站位置报告给计算主机,以进行插值获得差分数据,若正在使用此类网络则GGA前面应该打对号;确定:一般等所有基准站参数设置完成后点击,点击完会弹出提示框,如果设置成功,检查移动站主机是否正常接收差分信号;如何进入记录点库,放样点库,控制点库点击项目信息记录点库保存了所采集的所有碎部点的坐标数据,包括:点名,x,y,h,并对点库中的点进行,编辑,过滤,删除,导出,新建,打开点库等操作;不可编辑区记录点库编辑记录点编辑点:编辑碎部点的点名,注记,天线高,注:记录点库不能对坐标进行编辑;删除点:可删除选中已测的碎部点坐标数据;条件查询:可根据已知条件过滤记录点库,使记录点库显示符合条件的记录点;新建点库: 点库后缀.stl打开点库:可打开记录点库数据点库导出:导出格式包括AUTOCAD.dxf, Excel.csv,南方 .dat,导出的具体格式如下页;条件查询点库导出记录点库.stl:可直接用记事本打开,具体格式:Excel.csv、记录点库.stlStore points Ver:3点名,x,y,h,B,L,H,天线高,x中误差,y中误差,h中误差,解类型,开始时间,结束时间,描述信息,里程Pt1,,,,22:58:,113:21:,,,,,,单点定位,08-6-26 3:10:09,08-6-26 3:10:09,Test,1 ◆南方.dat点名,编码,Y,X,HP1,Y1,X1, H1…n,Pn,Yn, Xn, Hn◆AUTOCAD.dxf详细格式请参照Auto CAD帮助文档;放样点库保存了所需要放样点的坐标数据,包括:点名,X,Y,H,并对点库中的点进行,添加、编辑、过滤、删除、导出、新建、打开点库、等操作;GPS坐标库图面当前点库名放样点库添加放样点添加点:添加放样点的坐标,高程到列表最末端,添加时可从GPS、图上、坐标库选点;插入点:添加放样点的坐标,高程到当前点所在行的前一行编辑点:编辑放样点的点名、坐标、里程;删除点:可删除选中放样点坐标数据;条件查询点:可根据已知条件过滤放样点库,让放样点库显示符合条件的放样点;新建点库:点库后缀.skl打开点库:放样点库可以直接用记事本打开,也可从电脑导入.csv格式、HD POWER放样点格式.tsk、Hi-RTK放样点格式. skl进行点放样注:放样点库格式.sklStake points Ver:1点名,x,y,h,里程2,200,100,10,0点库导出:导出格式包括AUTOCAD.dxf、Excel.csv,导出的具体格式请参照附录格式说明;控制点库保存了所需要控制点的坐标数据,包括:点名,x,y,h,并对点库中的点进行,添加、编辑、过滤、删除、导出、新建、打开点库等操作;控制点库添加控制点添加点:添加控制点的坐标,高程到列表最末端,添加时可从GPS、图上、坐标库选点;插入点:添加控制点的坐标,高程到当前点所在行的前一行编辑点:编辑控制点的点名、坐标、里程;删除点:可删除选中控制点坐标数据;条件查询点:可根据已知条件过滤控制点库,让点库显示符合条件的点;新建点库:点库后缀.ctl打开点库:控制点库可以直接用记事本打开,也可从电脑导入.csv格式.点库导出:导出格式包括AUTOCAD.dxf、Excel.csv,导出的具体格式请参照附录格式说明;碎步测量1碎部测量点击主菜单上的测量按钮,可进入碎部测量界面如下图注:需详细了解各图标含义请按手簿上的F1键,弹出帮助菜单或参照第九章:符号释义;碎部测量主界面 放大比例尺 缩小比例尺 当前位置居中 全图 配置 间接测量 打开自动记录 关闭自动记录 平滑采集 手动记录点 碎部点库 坐标栏显示经纬度 坐标栏显示直角坐标 解状态类型分为::表示单点定位 Fix :表示固定坐标基准站 Int :表示 RTK 固定解Float :表示 RTK 浮动解 RTD :表示伪距差分模式 WAAS :表示WAAS 星站差分模式 None : 表示没有GPS 数据 ukonwn :表示未知数据类型当前点位坐标、高程当前点中误差 当前点位置指北针比例尺 采集的上一个碎部点名解状态 手动 采集碎部测量是常见的测量作业,你可以有四种方式获得记录点:手动记录点在一般情况下,到达测量位置,根据界面上显示的测量坐标及其精度、解状态,决定是否进行采集点,一般在RTK固定解, 点击手动记录点或按快捷键F2,软件先进行精度检查,若不符合精度要求,会提示是否继续保存左下图,点击OK保存,Cancel取消,随后弹出详细信息界面右下图,可检查点的可靠性,同时软件根据全局点编号自动+1;点名前缀是上次使用的历史记录,直接输入“天线高”,也可点击天线高米进行天线类型的详细设置,“注记”处可输入注记信息;注:如果需要采集点的里程,请勾上实时里程,一般碎部测量则可以不打勾;手动记录点记录点信息如何求转换参数1.参数计算用于计算两个坐标系统之间的转换关系,包括“四参数+高程拟合”、“七参数”、“一步法”、“三参数”;拖动滚动条,右边会显示每个点的残差值计算参数添加点选择参数“计算类型”,如果使用“转换参数+高程拟合”请选择“高程拟合模型”;添点:添加点的源坐标和目标坐标,源坐标可手工输入或从GPS、点库、图上获取,目标点可手工输入,或从点库中获取,输入后点击保存;编辑:对选中的点坐标进行编辑;解算:解算从源坐标到目标坐标的转换参数,点击解算弹出下图,软件会自动计算出各点的残差值:HRMS、VRMS,一般残差值小于3厘米,认为点的精度可靠;确认参数是否正确应用转换参数检查并打开参数运用:会将当前计算结果保存到dam 文件里,并更新当前项目参数;同时,弹出更新过数据后的坐标系统页面,供用户确认,如右上图,点击√,则参数运用成功,移动站会将的到的坐标通过参数转换到当地坐标系;使用四参数时:尺度参数一般都非常接近1,约为或;使用三参数时:三个参数一般都要求小于120;使用七参数时:七个参数都要求比较小,最好不超过1000;取消:取消参数计算结果,回退到参数计算界面;点放样点击左上角下拉菜单,进入点放样界面如下图注:需详细了解各图标含义请参照第九章:符号释义;点放样 下一点/里程/横断面从图上选点放样 参考线打开 参考线关闭 在点放样界面直接点击,进入选点界面,点放样提供三种方式进行点的定义: 1、 直接输入 2、 从坐标库选择 3、 从图形上选择也可以直接点击从图上选点放样; 进行点放样时,只需点击软件会自动提取出放样点库的坐标进行放样;放样指示:向北、向西为零表示已到达放样点,高差表示放样点和当前点的高程差值 当前放样点名Pt 11、直接输入2、坐标库选点3、图上选点参考线打开参考线打开:如右上图打开参考线时,软件会自动绘制一条虚线,连接当前点和放样点,并作为参考线,之后在软件界面下方会显示当前点离放样点的距离、高差信息以及当前点离参考线的垂距线放样线放样是简单的局部线形放样工具,软件提供三种基本线形的放样:直线、圆弧、缓和曲线,直线定义可以是两点定线或者一点加方位角;圆弧和缓和曲线的定义使用的是统一曲线元模型;注:为了统一概念,我们认为一条线段的放样就是一条线路的放样,放样的每一个点,其位置都是由里程作为唯一索引;通常线放样首先需:选择线型点击定义线段数据/调入道路数据文件,弹出右下图,共包括三种线型:分别为直线、圆弧、缓和曲线,下面就每种线型分别介绍;线放样定义线段数据定义线型以直线为例点击右上图直线按钮,进入直线参数定义菜单,定义直线,软件提供了两种方式,分别为“两点定线”和“一点+方位角”,如果选择“两点定线”,需点击点库,从点库中提取两个点坐标,输入起点里程;如果选择“一点+方位角”,则只需要从点库中提取出一点的坐标,输入直线的方位角以及起点里程,点击√确定;定义直线点击下一点/里程,输入待放样点的里程如下图其中里程、边距会根据增量自动累加,点击√进入放样界面;计算放样点位置,输入里程数若有必要,可计算边桩,界面中的“向左”“向右”符号可帮助快速调整里程数的, 单位调整量就是增量,这些数据是记录在全局变量的,每次进入界面,软件会自动计算一个里程/边桩给作为默认,以节省时间;例如要每隔10米放样一个桩,那么将增量设置为10,开始放样点的里程是“1850”,结束第一点的放样后,再次进入这个界面,软件会自动计算里程为“1860”,直接点击确认即可进行后继放样工作;里程:当前放样点的里程;边距:面向里程递增方向,当前点离定义线段的垂线的距离;增量:每进入一次菜单,里程的增加值;选择放样点 线放样如上图,根据图上的放样提示,放样出指定里程点,放样过程就是当前点三角形标志到目标点圆形加十字标志的靠近过程;注:另外,还可以打开实时里程功能,软件会把当前位置点投影到线路上,显示投影点的里程数,这样有利于判断行走方向;为了指引到达目的地;软件绘制了一条连接线,只要保证当前行走方向与该连接线重合,即可保证行走方向正确;同时,下方还有一些指引文字,对于某些方位感较强,或者指向明确手动增加里程,每点击一次“里程”自动增加一个“增量” 手动增加边距,每点击一次“边距”自动增加一个“增量”“边距”一般在道路边桩时使用,“边距”:选择“左”或“右”分别代表线路的左边和右边,输入中线到边线的距离,增量为零,即可放样特定里程的边桩 当前放样点的里程K0+实时里程显示、实时显示当前点到线段的垂距的地区,可以软件下方的放样指示指引;注:三角符号是当前点位置及其速度方向,圆形标志是目标点,虚线是连接当前点和目标点的线,只要使得行走方向与连接线相重合,就可以保证放样行走方向是正确的,如此便可以方便的找到目标点,下面的信息栏是放样提示信息,提示行走方向及垂直方向上的差值;若打开了实时里程功能,则会在图幅的左上角显示当前里程,并且绘制其与当前点的连接线,在线路上绘制一个小圆点标明其投影位置,实时里程也用于判断是否行走的方向正确比较实时里程数和放样点里程相同,及其增加方向;绿色:靠近放样点提示达到预设的提示范围红色:放样成功提示达到设置的放样精度注:也可以在配置中打开放样声音提示:当到达预设提示范围和到达放样精度时,手簿会发出不同的提示音对进行提示;安装GIS+手簿连接软件手簿和桌面电脑连接,需要手簿和电脑上都安装微软提供的同步程序----Microsoft ActiveSync;手簿出厂时已默认安装了ActiveSync,电脑端,请自行安装Microsoft Activesync 软件版及以上版本;安装通讯程序运行中海达光盘:工具软件\连接程序\ActiveSync\1、在出现的“安装Microsoft ActiveSync”界面点击下一步按钮 ;2、选择“我接受该许可证协议中的条款”,点击下一步;3、在“用户信息”中随便输入“用户姓名”和“单位”,单击下一步;4、在出现的“选择安装路径”界面点击下一步按钮:软件默认为C:\ProgramFiles\Microsoft ActiveSync\路径,如修改可点击“更改”,改变路径,点击安装,进度完成后点击完成;5、在出现的“进行连接”界面点击取消按钮;6、取消后,将出现“您的移动设备尚未与此计算机建立连接……”的信息,在界面上点击“确定”按钮,则完成了ActiveSync程序的安装;此时在开始菜单的程序组中将会出现“Microsoft ActiveSync”,在正确的安装了ActiveSync软件后,就可以开始设置了;GIS+手簿与电脑通讯1、将手簿与电脑用通讯电缆连接,可以选择USB方式通讯;1、打开手簿,点击开始—设置—控制面板—pc连接;2、启用与台式机直接连接,更改连接--选择“USB CONNECT”3、打开电脑的同步软件Microsoft ActiveSync,“允许USB连接”前面打勾,并点击“确定”按钮;4、出现下图对话框后,点“确定”;5、出现下图对话框后,点击“确定”;6、出现下图对话框后,点击“取消”;7、出现下图对话框后,点击“浏览”,即可进行手簿与电脑之间的文件操作;点击注:a. 手簿一旦与某台电脑作过以上操作步骤,那么以后与这台电脑通讯,则可省略以上步骤的2至7步;b. 手簿主程序安装目录:我的设备 \ NandFlash\ Hi-RTK, 数据导出目录为:\ NandFlash \ project\Road;V8/v9简易硬件操作控制面板操作说明:一、功能键操作说明:1、双击 F 间隔>, 小于1S, 进入“工作方式”设置,有“基站”、“移动站”、“静态”三种工作模式选择;2、长按F大于3秒进入“数据链设置”,有“UHF”、“GSM”、“外挂”三种数据链模式选择;3、按一次 F键, 进入“UHF电台频道”设置;有0~9、A~F共16个频道可选;4、轻按关机按钮,语音提示当前工作模式、数据链方式和电台频道,同时电源灯指示电池电量;二、指示灯操作说明:1、电源灯红色: “常亮”:正常电压:内电池>, 外电>11V“慢闪”:欠压: 内电池≤,外电≤11V“快闪”:指示电量:每分钟快闪 1~4 下指示电量2、卫星灯绿色:“慢闪”:搜星或卫星失锁“常亮”:卫星锁定3、状态灯红绿双色灯:绿灯:信号灯内置UHF移动站时指示电台信号强度;外挂UHF基准站时常灭;内置GSM时指示登陆慢闪,连接上常亮;静态时发生错误快闪;其他状态常灭;红灯:数据灯数据链收发数据指示移动站只提示接收,基站只提示发射;静态采集指示;GPS工作模式的设置目的:V8 RTK具有静态、RTK等功能,事先必须对其主机作相应的基准站、移动站、静态或GPRS设置;作静态使用,则所有主机均设为静态方式;作RTK使用,若用常规UHF电台,则基站设为外挂UHF电台基站方式,移动站设为内置UHF电台移动站方式;若用GPRS通讯,则基站设为内置GPRS基站方式,移动站设为内置GPRS移动站方式;若作电缆直通实验,即基准站主机与移动站主机用DG-3电缆直接连接检测主机内部串口通讯时,则基站设为外挂UHF电台基站方式,移动站设为外挂数据链移动站方式;特性:主机一旦设置好后,以后开机则默认为上次设置;。
坐标转换从经纬度坐标到大地坐标及源码坐标转换是指将一个坐标系下的点的坐标转换为另一个坐标系下的点的坐标。
在地理空间领域,经纬度坐标(也称为地理坐标)和大地坐标是两个常用的坐标系。
经纬度坐标是地理坐标系中用来表示地球表面上其中一点位置的一种方式。
它使用经度和纬度两个数值来确定一个点的位置。
经度表示点与地球质心之间的角度差,范围为-180°到180°,其中0°表示位于本初子午线上,东经为正,西经为负。
纬度表示点与地球赤道间的角度差,范围为-90°到90°,南纬为负,北纬为正。
大地坐标(也称为投影坐标)是将地球表面的球面坐标映射到平面上的坐标系。
大地坐标系使用X、Y坐标来表示一个点的位置,其中X轴通常表示东西方向,Y轴通常表示南北方向。
接下来,我们将提供一种经纬度坐标到大地坐标的转换方法以及相关源码。
方法一:使用Python编程语言在Python中,我们可以使用Pyproj库来进行经纬度坐标到大地坐标的转换。
下面是一个示例代码,展示了如何使用该库进行转换:```pythonimport pyprojdef latlon_to_utm(lat, lon):#定义转换器utm_x, utm_y = transformer.transform(lon, lat)return utm_x, utm_y#测试lat = 39.9087 # 纬度值lon = 116.3975 # 经度值utm_x, utm_y = latlon_to_utm(lat, lon)print("UTM坐标: X =", utm_x, "Y =", utm_y)```方法二:使用JavaScript编程语言在JavaScript中,我们可以使用proj4js库来进行经纬度坐标到大地坐标的转换。
下面是一个示例代码,展示了如何使用该库进行转换:```javascriptvar proj4 = require('proj4');function latlon_to_utm(lat, lon)//定义转换器var source = '+proj=longlat +datum=WGS84 +no_defs';var target = '+proj=utm +zone=50 +datum=WGS84 +units=m+no_defs';var utm = proj4(source, target, [lon, lat]);return {x: utm[0], y: utm[1]};//测试var lat = 39.9087; // 纬度值var lon = 116.3975; // 经度值var utm = latlon_to_utm(lat, lon);console.log("UTM坐标: X =", utm.x, "Y =", utm.y);```在上述代码中,我们使用proj4库来定义转换器并进行转换。
利用TGO软件进行点校正求解坐标转换参数的方法作者:刘琦尹章华刘涛来源:《中国科技博览》2013年第35期【摘要】坐标转换包括大地坐标与空间直角坐标之间的相互转换、大地坐标与高斯平面坐标的相互转换、换带计算、国家不同坐标系统之间的坐标相互转换、以及国家坐标与地方独立坐标之间的相互转换。
本文详细介绍了如何利用TGO软件中点校正来求解坐标转换参数的方法,可供测绘界同仁在工作中加以参考。
【关键词】TGO 点校正坐标转换参数中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1009―914X(2013)35―466―011 TGO软件简介TGO(Trimble Geomatics office)软件,是Trimble公司GPS静态数据后处理和管理软件。
与大家非常熟悉的GPSurvey软件相比,它增加了DTMLink(生成DTM和等高线图)和RoadLink(道路设计放样等)程序模块,改进成一个整体的、全能的、纯Windows界面的测量数据处理软件。
TGO软件可以处理所有的原始测量数据和其他品牌的GPS数据(RINEX)还有传统光学测量仪器采集的数据以及激光测距仪的数据。
TGO软件在数据的导入、检查和处理方面,既能做到高效快捷,又能保证质量可靠。
数据的存储,采用Microsoft的数据库文件格式,用户可以很方便的查询、编辑或生成各种报告。
TGO软件能把野外数据的采集和第三方的设计、CAD和GIS软件有机的结合在一起,提供无缝连接。
数据可以用多种不同的格式输出,其它道路设计或建筑设计软件的数据也可以很方便地输出到TSC1控制器,进行野外放样。
TGO软件给项目新增的流水线工作、文本和注记等功能,并没有影响WAVE基线解算和网平差的高效性能。
支持完全编辑、图层注记和多种绘图仪。
为高精度的GIS数据采集、TGO 软件同样提供了建立GIS属性特征库的工具。
TGO软件的RoadLink模块,可以完成从道路的勘测、任何标准的道路设计及数据放样等全部工作,并提供详尽的辅助功能:生成道路纵、横断面图,土方量计算等。
一、基本概念:1、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。
2、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。
3、GS84坐标系:即世界通用的经纬度坐标系。
4、6度带、3度带、中央经线。
我国采用6度分带和3度分带:我省采用的是3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.即东经0~6度为第一带,其中央经线的经度为东经3度,东经6~12度为第二带,其中央经线的经度为9度。
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,即东经1.5~4.5度为第1带,其中央经线的经度为东经3度,东经4.5~7.5度为第2带,其中央经线的经度为东经6度.我省主要县市的中央经度是地名经度地名经度西宁101.74 贵德101.47大通101.67 贵南100.75平安102.09 同德100.63湟中101.57 兴海99.99乐都102.38 玛沁100.26民和102.8 甘德99.89湟源101.28 久治101.47互助101.95 班玛100.73化隆102.3 达日99.68循化102.46 玛多98.26门源101.62 玉树96.97海晏100.99 称多97.12刚察100.17 囊谦96.47祁连100.22 杂多95.3同仁102 治多95.6尖扎102 曲麻菜95.5泽库101.5 格尔木94.9河南101.62 乌兰98.46共和100.61 都兰98.13天峻99.03地形图上公里网横坐标前2位就是带号,例如:我省1:5万地形图上的横坐标为40345486,其中40即为带号,345486为横坐标值。
关于坐标转换7参数【最新版】目录1.坐标转换简介2.坐标转换的 7 个参数3.7 参数坐标转换的实例4.坐标转换的实际应用正文【坐标转换简介】坐标转换是在地图学和地理信息系统中经常使用的一种将地理坐标系中的一种坐标转换为另一种坐标的方法。
这种转换通常涉及到经度和纬度的计算,以便将一个地点从一个坐标系转换为另一个坐标系。
在地理信息系统中,坐标转换可以应用于各种不同的应用,如地图显示、位置服务和导航等。
【坐标转换的 7 个参数】在地理坐标系中,坐标转换通常需要考虑以下 7 个参数:1.源坐标系的经度(x)和纬度(y)2.目标坐标系的经度(x")和纬度(y")3.源坐标系和目标坐标系的投影类型4.源坐标系和目标坐标系的中央子午线和赤道5.源坐标系和目标坐标系的单位6.源坐标系和目标坐标系的纬度偏移量7.源坐标系和目标坐标系的经度偏移量【7 参数坐标转换的实例】以 WGS84 坐标系(源坐标系)和北京 1954 坐标系(目标坐标系)为例,假设我们有一个点在 WGS84 坐标系中的坐标为(116.39131,39.90750),我们需要将其转换为北京 1954 坐标系中的坐标。
首先,我们需要知道 WGS84 坐标系和北京 1954 坐标系的相关参数:- WGS84 坐标系的中央子午线和赤道分别为 116.00000 和 0.00000;- 北京 1954 坐标系的中央子午线和赤道分别为 116.35000 和39.75000;- 两个坐标系的投影类型均为 Mercator 投影;- 两个坐标系的单位均为米。
然后,我们可以使用 7 参数坐标转换公式,将 WGS84 坐标系中的坐标(116.39131, 39.90750)转换为北京 1954 坐标系中的坐标。
【坐标转换的实际应用】坐标转换在实际应用中有很多用途,如地图显示、位置服务和导航等。
例如,当我们在互联网地图上查找一个地点时,地图服务通常会将 GPS 坐标(WGS84 坐标系)转换为地图投影坐标(如 Web Mercator 投影),以便在地图上显示位置。
各类坐标转换详细讲解你们有没有想过,在一个大大的地图上,或者在玩游戏的时候,怎么准确地找到一个地方?这就和坐标有关系!坐标就像是给每个地方都编了一个特殊的号码,通过这个号码,我们就能轻松找到它。
那坐标还有不同的种类,而且它们之间还能互相转换,这是不是很神奇?下面就一起来看看!一、什么是坐标。
想象一下,你在学校的教室里。
老师要找某个同学回答问题,可能会说“第三排第五列的同学请站起来”。
这里的“第三排第五列”就有点像坐标,它能准确地告诉我们这个同学坐在哪里。
在数学里,坐标也是这样的作用,它能帮我们确定一个点在平面或者空间里的位置。
比如说,在一个方格纸上,我们要找一个小方块的位置。
我们可以横着数有几个格子,再竖着数有几个格子。
假如横着数是第4个格子,竖着数是第3个格子,那这个小方块的坐标就可以写成(4,3)。
这里面第一个数字4表示横着的位置,第二个数字3表示竖着的位置。
这就是最简单的坐标!二、常见的坐标类型。
1. 直角坐标。
直角坐标就像我们刚才在方格纸上找小方块位置那样,有横着的x轴和竖着的y 轴。
x轴上的数字表示左右的位置,往右是越来越大;y轴上的数字表示上下的位置,往上是越来越大。
比如我们要找图书馆在学校地图上的位置,假设图书馆在从左边数第6格,从下边数第8格,那它的直角坐标就是(6,8)。
2. 极坐标。
极坐标,就像是我们用一个小指南针和一根绳子来找东西的位置。
它有一个中心点,还有一个方向和一个距离。
比如说,你在操场上,老师说有个宝藏在距离你5米,方向是正北方的地方。
这里的5米就是距离,正北方就是方向,这就是极坐标。
用极坐标表示位置的时候,我们先确定中心点,然后看要找的东西在中心点的什么方向,离中心点有多远。
三、坐标转换的神奇魔法。
有时候,我们需要把直角坐标转换成极坐标,或者把极坐标转换成直角坐标,这就像变魔术一样有趣!1. 直角坐标转极坐标。
还是用操场上找宝藏的例子来说。
假如宝藏在直角坐标里的位置是(3,4),这就表示它在横着第3格,竖着第4格的地方。
测量中常见的坐标转换方法和注意事项在测量工作中,坐标转换是一个非常关键的步骤。
它可以将不同坐标系下的测量数据进行转换,以便更好地进行分析和比较。
本文将讨论测量中常见的坐标转换方法和注意事项,以帮助读者更好地理解和应用这些知识。
一、常见的坐标转换方法1. 直角坐标系与极坐标系的转换直角坐标系和极坐标系是我们常见的两种坐标系,它们在不同的情况下都有各自的优势。
当我们在进行测量时,有时需要将直角坐标系转换为极坐标系,或者反过来。
这时我们可以使用以下公式进行转换:直角坐标系 (x, y) 转换为极坐标系(r, θ):r = √(x^2 + y^2)θ = arctan(y/x)极坐标系(r, θ) 转换为直角坐标系 (x, y):x = r * cosθy = r * sinθ2. 地理坐标系与平面坐标系的转换在地理测量中,我们常常需要将地理坐标系与平面坐标系进行转换。
地理坐标系是以地球表面为基准的坐标系,而平面坐标系则是在局部范围内采用平面近似地球的坐标系。
转换的目的是为了将地球上的经纬度转换为平面上的坐标点,或者反过来。
这时我们可以使用专门的地图投影算法进行转换,例如常见的墨卡托投影、UTM投影等。
3. 坐标系之间的线性转换有时,我们需要将一个坐标系中的点的坐标转换到另一个坐标系中。
这时我们可以通过线性变换来实现。
线性变换定义了一个坐标系之间的转换矩阵,通过乘以这个转换矩阵,我们可以将一个坐标系中的点的坐标转换到另一个坐标系中。
常见的线性变换包括平移、旋转、缩放等操作,它们可以通过矩阵运算进行描述。
二、坐标转换的注意事项1. 坐标系统选择的准确性在进行坐标转换时,必须保证所选择的坐标系统是准确可靠的。
不同的坐标系统有不同的基准面和基准点,选择错误可能导致转换结果出现较大误差。
因此,在进行测量时,我们应该仔细选择坐标系统,了解其基本原理和适用范围。
2. 数据质量的控制坐标转换所依赖的输入数据必须具有一定的质量保证。
目录第一章软件简介及简易操作流程 (1)1.1 道路版简介 (1)1.2 电力版简介 (5)1.3 软件简易操作流程 (9)第二章项目 (24)2.1项目信息 (24)2.2坐标系统 (25)2.3记录点库 (25)2.4放样点库 (26)2.5控制点库 (28)2.6电力点库 (29)2.7横断面点库 (30)2.8更新点库 (31)第三章 GPS (32)3.1连接GPS (32)3.2演示模式 (33)3.3位置信息 (34)3.4卫星信息 (35)3.5差分站信息 (37)3.6天线设置 (37)3.7基准站设置 (38)3.8移动站设置 (42)3.9远端设置基准站 (46)3.10接收机信息 (47)3.11数据调试 (48)第四章参数 (49)4.1坐标系统 (49)4.2参数计算 (52)4.3 点校验 (54)第五章工具 (56)5.1角度换算 (56)5.2坐标换算 (56)5.3面积计算 (57)5.4距离方位 (58)5.5间接测量 (58)第六章测量 (61)6.1碎部测量 (61)6.2点放样 (66)6.3线放样 (68)第七章道路 (73)7.1平面设计与文件编辑 (73)7.2纵断面设计与文件编辑 (78)7.3横断面设计与文件编辑 (78)7.4道路放样 (80)7.5横断面采集 (82)第八章配置 (84)8.1软件配置 (84)8.2配色方案 (84)第九章符号释义 (87)9.1一般符号 (87)9.2按钮图形 (87)9.3当前位置信息栏 (88)9.4电量状态栏 (88)9.5卫星状态栏 (89)9.6解状态/质量栏 (89)第十章 GIS+手簿及与电脑通讯 (90)10.1 GIS+手簿 (90)10.2安装GIS+手簿连接软件 (92)10.3 GIS+手簿与电脑通讯 (96)第十一章附录 (99)11.1键盘输入 (99)11.2点信息录入 (99)11.3快捷键 (100)11.4 文件格式(道路文件) (100)11.5文件格式(点库) (102)11.6 程序结构与路径 (103)11.7 V8/v9简易硬件操作 (104)11.8 仪器常见问题及解决方法 (107)第十二章电力 (108)12.1电力作业流程简介 (108)12.2 电力勘测 (109)12.3 塔杆放样 (116)12.4 Hi-Convert数据格式转换软件 (119)第一章软件简介及简易操作流程1.1 道路版简介Hi-RTK Road软件是中海达公司最新开发出的一款基于道路施工测量的多功能手簿软件, Hi-RTK Road软件基道路工程测量行业的应用需求,广泛征集行业客户的建议,集实际工程经验和GPS作业优势于一体,是中海达测绘专业开发人员和广大客户智慧的结晶。
第七章求解七参数与转换参数§7.1原理与意义1、坐标转换流程:求解七参数的原理:由于GPSBLH坐标(简称GPS坐标)与当地坐标之间可以通过七参数相互转换,对于一组七参数来说,每个GPS坐标就有一个唯一对应的当地坐标,我们称一个这样的坐标为一组对应关系;当我们具有一定数量的对应关系时,也可以从对应关系反求相应的七参数:i.一组对应关系可以求得七参数中的平移参数(又叫近似七参数);ii.二组对应关系可以求得两组平移参数的平均值;iii.三组对应关系恰好可以求出完整的七参数,但是无法检验结果;iv.四组以及四组以上的对应关系可以求出经过拟合的七参数,可以显示残差,通过残差即可以判断七参数的正确性并且可以对起算数据进行取舍。
2、求解四参数的原理:当已知七参数或者不使用七参数时,GPS坐标与工程坐标之间也具有相对于转换参数的对应关系;当我们具有一定数量的对应关系时,也可以从对应关系中求得相应的转换参数:i.一组对应关系可以求得转换参数中的平移参数;ii.二组对应关系恰好可以求得完整的转换参数,但是无法检验结果;iii.三组与三组以上的对应关系可以求出经过拟合的转换参数,可以显示残差,通过残差可以判断转换参数的正确性并且可以对起算数据进行取舍。
3、求解七参数和转换参数的意义:GPS是在WGS-84坐标系下工作的,而我们测量都是在施工坐标系上作业的,因此要有一组参数,将GPS测得的WGS-84坐标转换到施工坐标下。
施工中我们通常具有已知控制点的坐标(可能为当地坐标或者工程坐标),和控制点在地面上的位置,经过实地RTK测量(或者是静态GPS测量)我们即可以获得该控制点的GPS坐标,从而具有一定数量的对应关系;在获得足够的对应关系以后即可以求出相应的七参数和转换参数;获得了七参数(很多时候我们可以忽略七参数)和转换参数后,我们就可以通过RTK实时测量得到的GPS坐标获得施工需要的工程坐标,从而采集地面点的坐标(碎部测量)或者将设计的工程坐标放样到地面上。
实用标准文案 精彩文档 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 3.1 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”,则弹实用标准文案 精彩文档 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 实用标准文案
精彩文档 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。 实用标准文案 精彩文档 图3-6 保存坐标系统 知识要点九 坐标系统 Ⅰ 天球坐标系
图3-7 天球 1) 天球空间直角坐标系的定义 地球质心O为坐标原点,Z轴指向天球北极,X轴指向春分点,Y轴垂直于XOZ平面,与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下,空间点的位置由坐标(X,Y,Z)来描述。 2) 天球球面坐标系的定义 地球质心O为坐标原点,春分点轴与天轴所在平面为天球经度(赤经)测量基准——基准子午面,赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为(r,α,δ)。天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用下图表示: 实用标准文案
精彩文档 图3-8 天球球面坐标系 3) 直角坐标系与其等效的天球球面坐标系参数间的转换 对同一空间点,天球空间直角坐标系与其等效的天球球面坐标系参数间有如下转换关系:
Ⅱ 地球坐标系统 1)地球直角坐标系的定义 地球直角坐标系的定义是:原点O与地球质心重合,Z轴指向地球北极,X轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点,Y轴在赤道平面里与XOZ构成右手坐标系。如下图所示:
图3-9 地球直角坐标系 2)地球大地坐标系的定义 地球椭球的中心与地球质心重合椭球的短轴与地球自转轴重合。空间点位置在该坐标系中表述为(L,B,H)。如下图所示; 实用标准文案 精彩文档
图3-10 地球大地坐标系 3) 直角坐标系与大地坐标系参数间的转换 对同一空间点,直角坐标系与大地坐标系参数间有如下转换系:
Ⅲ 平面直角坐标系 平面直角坐标系是利用投影变换,将空间坐标空间直角坐标或空间大地坐标通过某种数学变换映射到平面上,这种变换又称为投影变换。投影变换的方法有很多,如横轴墨卡托投影、UTM 投影、兰勃特投影等。在我国采用的是高斯-克吕格投影也称为高斯投影。UTM投影和高斯投影都是横轴墨卡托投影的特例,只是投影的个别参数不同而已。 高斯投影是一种横轴、椭圆柱面、等角投影。从几何意义上讲,是一种横轴椭圆柱正切投影。如图左侧所示,设想有一个椭圆柱面横套在椭球外面,并与某一子午线相切(此子午线称为中央子午线或轴子午线),椭球轴的中心轴CC’通过椭球中心而与地轴垂直。 高斯投影满足以下两个条件: 1、 它是正形投影; 2、 中央子午线投影后应为x轴,且长度保持不变。 将中央子午线东西各一定经差(一般为6度或3度)范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将此柱面沿某一棱线展开,便构成了高斯平面直角坐标系,如下图右侧所示。 实用标准文案 精彩文档 图3-11 高斯投影 x方向指北,y方向指东。 可见,高斯投影存在长度变形,为使其在测图和用图时影响很小,应相隔一定的地区,另立中央子午线,采取分带投影的办法。通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带,带号依次编为第 1、2…60带。三度带是在六度带的基础上分成的,它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合,即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带,带号依次编为三度带第 1、2…120带。我国的经度范围西起 73度东至135度,可分成六度带十一带或三度带二十二带。六度带可用于中小比例尺(1:25000以下)测图,三度带可用于大比例尺(如 1:10000)测图。在某些特殊情况下,高斯投影也可采用宽带或窄带,如按经差9度或1.5度分带。分带图如下:
图3-12 投影分带 六度带和三度带与中央子午线存在如下关系:
其中,N、n分别为6度带和3度带的带号。例如:地形图上的横坐标为20345,其所处的六度带的中央经线经度为:6°×20-3°=117°(适用于1∶2.5万和1∶5万地形图)。三度带中央经线经度的计算:中央经线经度=3°×N(适用于1∶1万地形图)。 另外,为了避免y出现负号,规定Y值人为地加上500000m;又为了区别不同投影带,前面还要冠以带号,如第20号六度带中,Y=-200.25m,则成果表中写为Y假定=20499799.75m。x值在北半球总显正值,就无需改变其观测值了。 实用标准文案 精彩文档 Ⅳ GPS常用坐标系统 1)WGS-84坐标系 WGS-84 坐标系是目前GPS 所采用的坐标系统,GPS 所发布的星历参数和历书参数等都是基于此坐标系统的。全称是World Geodical System-84 (世界大地坐标系-84), 它是一个地心地固坐标系统。 WGS-84坐标系的原点在地球质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。它是一个地固坐标系。 WGS-84采用的椭球是国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值,其四个基本参数 长半径:a=6378137±2(m); 地球引力常数:GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2; 正常化二阶带谐系数:C20= -484.16685×10-6±1.3×10-9;
J2=108263×10-8 地球自转角速度:ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1 2)1954年北京坐标系 坐标原点在前苏联的普尔科沃;是以克拉索夫斯基椭球为参考椭球的。采用分区分期局部平差,因而不可避免地出现一些矛盾和不够合理的地方 存在的问题: u 椭球参数有较大误差。与现代精确的椭球参数相比,长半轴约大105m; u 参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。东部地区大地水准面差距最大+68m。 u 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。 u 定向不明确。 3)1980年国家大地坐标系(GDZ80) 坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇;以1975年国际椭球为参考椭球。采用天文大地网整体平差。 特点: u 采用1975年国际椭球。 u 参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。 u 椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合,是多点定位。 u 定向明确。 u 大地原点地处我国中部。 u 大地高程基准采用1956年黄海高程。
4)2000国家大地坐标系 根据《中华人民共和国测绘法》,经国务院批准,我国自2008年7月1日起,启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系采用的地球参数如下: 长轴 a=6378137米 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数 QM=7.292115×10(E-5)RAD /S Z轴 BIH 1984.0 实用标准文案 精彩文档 ITRF 97框架 2000 历元 3.2 网图检查 设定好坐标系统之后,在平差之前还要进行“网图检查”,在菜单“网平差”->“网图检查”,得到网图检查对话框:
图3-13 网图检查 这步操作由两个功能: 一是“根据初始坐标检查相邻的站点”,可以检查出距离近的站点。如果无误则继续进行,否则就要对对同一测站的不同点名进行合并。
图3-14 初始坐标检查 经验之谈:对同一测站,不同点名的情况,如何进行合并? 在实际测量工作中,难免会发生点名输入错误的情况;在“出事坐标检查”中发现错误,就要将不同文件进行合并。操作如下:在HDS2003系统中,管理区内选择“文件”,在属性区选择“修改”,将观测站的点名进行修改。
图3-15 修改文件名