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手持GPS参数设置及全国各地坐标转换参数

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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=1http://www.2345.com/?k1533310474／298.2。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 http://www.2345.com/?k15333104741、自己观测计算

新机拿到手之后，供应商都给提供一个投影参数，这对于要

求不高的一般用户来说基本可以满足工作需要，而对于一些专业

用户来说，就要自己来测算参数。一般型号的导航型手持GPS自

定义坐标系统（User）投影参数设置界面都提供了五个变量（△

X、△Y、△Z、△A、△F）需要设置，而实际工作中，后两个

参数（△A、△F）针对某一坐标系统来说为固定参数（北京54

坐标系△A=-108、△F=0.0000005），无需改动，需要自己测算

的参数主要为前三个（△X、△Y、△Z），一般称为三参数。

2、经验坐标

三参数对于非专业人员大多采用经验坐标，可别人的成果。

已知坐标点校正GPS的误差

（1）用GPS去测量已知坐标点得到坐标XGPS和YGPS；

（2）计算两者的差值：△X＝XGPS－X已知△Y＝YGPS－

Y已知

（3）计算FALSE′E′（东西偏差）和FALSE′N′（南北偏差）

东西偏差＝500000－△X南北偏差＝0－△Y

（4）更改GPS参数中的FALSE′E′（东西偏差）和FAL

坐标表示方法： http://www.2345.com/?k1533310474坐标有两种：大地坐标（经纬度坐标）、平面坐标（直角坐

标）

大地坐标表示方法（纬度，经度，高程）符号为（B，L，H）

平面坐标（X，Y，h）――设计书上的（X，Y，）和CAD

平面图上的x,y颠倒。

备注：注意的是在CAD平面图上，x为平面坐标中的Y；y为

平面坐标中的X，

平面坐标X为7位数；Y为8位数，前两位为带号。但在手持

GPS上，Y前两

位即带号不要，变为X为7位数；Y为6位数。

例： 用户自定义的格网属性(水城)

中央经 E105.0000 度数

比例系 1

东西偏差假定 500000 米

南北偏差假定 0 米

用户自定义的地图基准属性(水城)

DeltaX -14.1 米

DeltaY -103.8 米

DeltaZ -49.2 米

Delta半长 -108 米 手

持

G

P

S

参

数

设

置

Delta扁 0.0000005 米

http://www.2345.com/?k1533310474二、全国各地坐标转换参数

（一）云南 各地州GPS6度带转换参数

地州 DX DY DZ DA DF 说明

怒江州 0.60 -97.20 -40.30-1080.0000005 17带E=99°

临昌地区 -2.80 -93.90 -53.00-1080.0000005 17带E=99°

曲靖地区 -7.10 -100.40-46.70-1080.0000005 18带E=105°

玉溪(17带) -5.00 -100.60-53.30-1080.0000005 17带E=99°

玉溪(18带) -8.40 -95.70 -42.20-1080.0000005 18带E=105°

丽江地区 -5.80 -98.70 -40.80-1080.0000005 17带E=99°

大理州 -3.00 -89.80 -47.40-1080.0000005 17带E=99°

昭通市 -6.10 -102.10-37.70-1080.0000005 18带E=105°

西双版纳 -4.40 -94.40 -54.10-1080.0000005 17带E=99°

保山 -4.70 -90.00 -44.00-1080.0000005 17带E=99°

楚雄(17带) -2.20 -91.40 -41.00-1080.0000005 17带E=99°

楚雄(18带) 8.70 -107.50-23.90-1080.0000005 18带E=105°

思茅地区(17带) -5.00 -100.60-53.30-1080.0000005 17带E=99°

思茅地区(18带) -7.90 -100.90-51.40-1080.0000005 18带E=105°

昆明市 -8.70 -107.50-23.90-1080.0000005 18带E=105°

德宏州 -1.50 -95.80 -46.10-1080.0000005 17带E=99°

迪庆州 4.41 -96.19 -43.19-1080.0000005 17带E=99°

文山州 -6.50 -101.80-54.60-1080.0000005 18带E=105°

红河州(17带) -5.00 -100.60-53.30-1080.0000005 17带E=99°

红河州(18带) -7.90 -100.90-51.40-1080.0000005 18带E=105°

中央经度=当地经度除6,取商的整数+1,结果*6再-3

部分地州GPS3度带转换参数

昆明 28.00 -123.00-61.00-1080.0000005 102°

个旧 26.00 -117.00-50.00-1080.0000005 105°

楚雄 29.00 -112.00-56.00-1080.0000005 102°

文山 33.00 -122.00-57.00-1080.0000005 105°

玉溪 17.00 -78.00 -38.00-1080.0000005 102°

曲靖 18.00 -72.00 -39.00-1080.0000005 105°

德宏 12.00 -79.00 -38.00-1080.0000005 99°

景洪 21.00 -97.00 -42.00-1080.0000005 102°

景洪大勐龙 22.00 -117.00-48.00-1080.0000005 99°

思茅 15.00 -79.00 -36.00-1080.0000005 99°

其它工作点参考

兰坪营盘 -88.60 -150.2 0 -1080.0000005 99° http://www.2345.com/?k1533310474景谷半坡 -35.00 80 0 -1080.0000005 99°

巧家茂租 -26.00 -9 -1 -1080.0000005 102°

龙陵勐兴 -4.00 -90 -44 -1080.0000005 99°

东川铁架山 -27.00 -12 0 -1080.0000005 102°

（二）贵州 贵州省GPS三参数提供表：

地名 ΔX ΔY ΔZ ΔA ΔF

水城 -14.1 -103.8 -49.2 -108.0 0.0000005

安顺 -13.5 -105.2 -52.3

仁怀 -10.3 -103.8 -47.6

凯里 -8.9 -103.2 -46.4

纳雍 -9.8 -103.1 -46.2

黔西 -12.8 -104.2 -50.3

遵义 -10.5 -108.2 -51.1

兴义 -13.8 -106.1 -50.2

盘县 -13.8 -106.4 -48.8

都匀 -9.0 -97.0 -49.0

（三）黑龙江

黑龙江省

黑龙江省

中央经线129度

DX:21

DY:-155

DZ:-78

齐齐哈尔市 大兴安岭

中央经线129度 中央经线123度

DX:-98 DX:9

DY:-154 DY:-133

DZ:-78 DX:-39

赤峰林西 嫩江市

中央经线117度 中央经线126度 http://www.2345.com/?k1533310474

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手持GPS坐标系转换方法

手持GPS坐标系转换方法

手持GPS坐标系转换方法

杜大彬，张宽房，张开盾，李明贵

(陕西省地质调查院，西安710058)

摘要：导航型手持GPS目前在中小比例地质调查等领域得到广泛应用， 由于坐

标系之I'．-1存在差异，在实际应用过程中，必须将手持机的WGS84坐标系转换为我

国应用的BJ54或西安8O坐标系。坐标转换的准确与否，直接影响到工程测量定位

的精度，传统的坐标转换计算所需要的起算资料不易收集，计算过程过于繁琐，非

专业人员难以掌握。本文根据收集的三角点BJ54坐标(或西安8O坐标)，和现场

测定的过渡坐标，求出各参数在本工作地区的变化率，建立参数方程，反向求出适

合于当地的各项改正参数，方法简便易行，为手持GPS定位的坐标转换方法提出

一种新的思路。

关 键 词：坐标转换；WGS84坐标系；BJ54坐标系；过渡坐标；变化率

中图分类号：P228．4 文献标识码：B

随着技术的不断完善，导航型GPS的定位精度及功能较之以前有很大提高。它以其全

天候工作、携带方便、数据记录及回放快捷等功能，倍受使用者青睐。经过参数校正后的

GPS，其平面精度完全可以取代地形图定点，因而在中小比例尺地质矿产调查数字填图、地

球物理、地球化学勘探野外作业的点位测量中有着广泛的应用前景。

坐标系转换问题提出

由于GPS卫星星历是以WGS84坐标系(经纬度坐标)为依据而建立的，我国目前应

用的地形图一般采用1954年北京坐标(以下简称BJ54坐标)系或西安8O大地坐标系，不

同的坐标系之间存在平移和旋转关系，在不同地区，同一点位的WGS84坐标值与我国应用

的坐标系的坐标值，有约6O～150 In的差值。在实际应用中，不同的坐标系必须进行坐标

转换。由于手持机测量通常是短时间近似测量，采用单次测量或多次测量值取平均值，一般

不作差分处理，从某种意义上讲，手持机的相对定位精度受其接收信号强度影响，坐标转换

参数的准确与否，直接影响其绝对定位精度。

手持GPS坐标系统转换参数求解方法

手持GPS坐标系统转换参数求解方法

手持GPS坐标系统转换参数求解方法

摘要：GPS测量成果为WGS- 84坐标系下的成果, 实用中需将其转换到地方实用坐标系, 即转换到我国广泛采用的1954年北京坐标系或1980年西安坐标系，本文结合实例，简要阐述手持GPS坐标系统转换参数的求解方法。

关键词：手持GPS，坐标系统转换，参数求解

手持GPS主要利用的卫星星历是以WGS-84坐标系为根据建立的，使用的坐标系统是WGS-84坐标系统，而我们日常使用的地图资料大部分都属于1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系。由于不同的坐标系统地球椭球参数都不一样，它们之间存在着平移和旋转的关系，因此，我们在工作中必须将WGS-84坐标系转换成1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，求解出坐标系之间的转换参数。手持GPS一般内部设置五个转换参数，只要计算出五个参数（DX，DY，DZ，DA，DF），并在仪器中输入这五个参数即可完成了坐标转换工作。

1 参数求解方法

1.1 收集测区高等级控制点资料并测定其WGS-84坐标

在测区内寻找三个以上的高等级控制点，精度越高越好，要求视野开阔，卫星信号强，周围无电磁波干扰，无多路径效应或者较弱。在当场测定其在WGS-84坐标系统下大地坐标（B，L）和大地高H，并收集控制点的坐标信息，包括1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的平面直角坐标（x ，y），大地坐标（B，L），高程h，和高程异常值ξ。

1.2 计算三维直角坐标

对于对于同一空间点,大地坐标系与空间直角坐标系有下列转换关系：

式（1）中：N = A/ (1 – E2sinB2) 1/ 2 ,1954年北京坐标系与1980年国家大地坐标系的大地高H= h +ξ，X、Y、Z为大地坐标系中的三维直角坐标，A为大地坐标系对应椭球之长半轴，为大地坐标系对应第一偏心率，F为大地坐标系对应之扁率，N 为该点的圆曲率半径。根据实地测量得到的WGS-84坐标系下的（B，L，H）和收集到的1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系下的大地坐标（B，L，H）代入（1）式分别计算出两个坐标系统下的三维直角坐标X1，Y1，Z1和X2，Y2，Z2。三个坐标系的地球椭球参数见表1。

湖南省地区GPS坐标转换参数

湖南省地区GPS坐标转换参数

湖南省地区GPS坐标转换参数

投影比例：+1.0000000

东西偏差：+500000.0

南北偏差：0.0

市 DX DY DZ 中央经线 DA DF

郴州 -14.7 -105.5 -53.2 114 -108 0.0000005

株洲 -15.6 -111.1 -50.8 114 -108 0.0000005

永州 -14 -107.4 -56 111 -108 0.0000005

湘西 -6.0 -109 -54 111/108 -108 0.0000005

衡阳 -15 -107 -49 114 -108 0.0000005

娄底 -10 -110 -50 111 -108 0.0000005

西安80() -94.854 -71.106 -12.208 114

备注：“坐标转换”

开机， “菜单”键进入主菜单页面，选择“设置”按“输入”键确定，选择”单位设置”，在坐标系统下拉框中选择：“USER” 按“输入”键确定，在坐标格式下拉框中选择：“USER UTM GRID”（自定义坐标值）。按“菜单”键，选择“自定义坐标格式”按“输入”进入自定义坐标格式页面，输入相关数值。按“输入”键储存，选择“自定义坐标系统” 按“输入”进入，输入“DX.DY.DZ等数值，按“输入”键储存即可。

GPS坐标系统与参数转换

GPS坐标系统与参数转换

GPS坐标系统与参数转换

GPS坐标值的输出格式有大地坐标系的B、L、H值和通过“用户自定义”方式设置有关参数

后输出的高斯投影的平面直角坐标系的公里网格坐标（x、y）值。我们要转换到BJ-54或C-80坐标系统，可以利用其“用户自定义”方式设置DX、DY、DZ、Da、Df五个参数即可实现。

DX、DY、DZ的计算：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3～5个已知点的BJ-54或C-80坐标系统的坐标值，然后在对应的点位上读取WGS-84坐标系的坐标值；将收集到的坐标值根据不同的坐标系按相应转换公式转换为空间坐标系的坐标值，

用WGS-84的X84、Y84、Z84分别减去相对应的BJ-54（ X54、Y54、Z54）或C-80 （X84、Y84、

Z84）的坐标值，即可得出DX、DY、DZ的值；实地对参数检验，实测值与已知值比较，在机器标称精度范围内即可，否则查因重算。

投影分带主要有两种：6度带（每隔经差6度分为一带）和3度带（每隔经差3度分为一带）。

每个带在平面上的投影如右下图所示，每个带设立一个平面直角坐标系，以轴子午线L0为纵坐标轴，以子午线与赤道的交点作为坐标系原点，赤道作为横坐标轴。这样，在轴子午线以东的点，

其横坐标y是正值，轴子午线以西的点，其横坐标y是负值。为了避免在使用成果时可能搞错符

号，把纵坐标轴向西平移500公里，这样得到的横坐标y+500的值就永远为正值。 山西的经度介于111°～115°之间，多数处于6°带的第19带内，只有东北部的天镇、灵丘、

广灵处于20带内。其带数可从地形图公里网的横坐标上直接查找得到。

（中央）子午线经度的计算： 六度带横坐标的表示方法：带号+横坐标值

如：地形图上的横坐标为19365，其中19即为带号；365为横坐标值。

六度带中央子午线经度的计算：中央子午线经度= 带号×6-3 如：地形图上的横坐标为19365，其所处的六度带的中央子午线经度为：19×6°-3°=111°，