测量中的坐标系及其坐标转换GPS
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GPS坐标和国家大地坐标之间的转换一、前言WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。
WGS-84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坐标系统由美国国防部制图局建立,于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统-WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向,轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点。
采用椭球参数为:a=6 378 137m,f= 1/298.257 223 563。
北京54 坐标系、西安80 坐标系—属于参心坐标系, 北京54 坐标系采用克拉索夫斯基椭球参数,长轴a= 6 3 78 2 4 5 米, 扁率f=l : 2 98.3 ;西安80 大地系坐标系椭球参数采用国际大=地测量和地球物理联合19 7 5 后推荐的地球椭球参数, 长轴a= 6 3 7 8 140 米, 扁率f1 : 298.257,大地原点在我西安市径阳县永乐镇。
西安80 坐标系的建立是在54 年北京坐标系的基础上完成的。
在实际的工作中,对于GPS的测量数据。
我们需要将其转换成所需要的54或80坐标系,才能够使用。
或是将其转换成相应的地方坐标系。
在转换的过程中需要进行一系列的变换。
本文将对其过程做详细的说明。
二、转换过程(1)数据测量:在实际操作中,首先进行的是数据的观测。
根据实际工作需要,采用相应的观测方法进行观测,得到合格的测量成果。
本文主要是针对GPS控制网的转换来说明的。
(2)平差:在GPS控制网的测量工程中,在进行完基线测量(地面坐标和高程)后,需要对测量结果进行平差,得到相应的平差结果。
下面对相应的条件平差①做具体说明:AV-W=0 [1]L#=L+V [2]基础方程和它的解:设有r个平差线性条件方程:[3]式中a i,b i…r i(i=1,2,…n)为条件方程系数,a0,b0…r0为条件方程常数项。
如何设置手持G PS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=1/298.2。
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。
GPS测量仪器坐标输入GPS测量仪器是一种广泛应用于测绘、地理信息系统和导航等领域的现代测量设备。
在进行测量任务时,准确的坐标输入是确保数据质量的关键因素之一。
本文将探讨GPS测量仪器的坐标输入原理、常见输入方式以及输入过程中需要注意的事项。
坐标输入原理GPS测量仪器的坐标输入原理基于全球定位系统(GPS)技术,通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
GPS系统由一组卫星和地面控制站组成,这些卫星以固定的轨道运行,通过接收卫星信号并计算接收器的位置来实现坐标输入。
坐标输入方式GPS测量仪器的坐标输入方式多种多样,常见的方式包括手动输入、外部输入和无线输入。
手动输入手动输入是指通过仪器的键盘或触摸屏等手动输入设备,直接在仪器上输入坐标。
手动输入方式简单直接,适用于需要实时输入数个坐标的场景。
在输入过程中,使用者需要根据需要输入的坐标类型(如经纬度、UTM坐标等)以及数据格式进行输入。
外部输入外部输入是指通过外部设备将坐标传输到GPS测量仪器。
常见的外部输入方式包括数据线连接、SD卡导入和USB接口连接等。
通过连接计算机或其他设备,使用者可以直接在电脑上编辑坐标数据,然后将数据传输到测量仪器上。
无线输入无线输入是指通过无线通信技术将坐标传输到GPS测量仪器,常见的无线输入方式包括蓝牙、WIFI和移动网络等。
无线输入方式方便快捷,特别适用于需要远程操作或者频繁传输坐标的场景。
坐标输入注意事项在进行坐标输入时,使用者需要注意以下几个方面:1.坐标类型:确保输入的坐标类型与测量仪器的设置相匹配。
根据测量任务的需要,确定使用经纬度、UTM坐标等不同的坐标系统。
2.坐标格式:遵循所使用坐标系统的格式要求,如经度、纬度的表示方式、UTM坐标的区域代码等。
输入时应尽量准确,避免输入错误的坐标。
3.坐标校验:在进行坐标输入后,使用者可以对输入的坐标进行简单的校验,确保输入的坐标值在合理的范围内。
如经纬度应在对应的经度和纬度范围内,UTM坐标的各个参数应符合规范。
浅析⼏种常⽤坐标系和坐标转换⼀般来讲,GPS直接提供的坐标(B,L,H)是1984年世界⼤地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标,其中B为纬度,L为经度,H为⼤地⾼即是到WGS-84椭球⾯的⾼度。
⽽在实际应⽤中,我国地图采⽤的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的⾼斯投影坐标(x,y,),不过也有⼀些电⼦地图采⽤1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标(B,L),⾼程⼀般为海拔⾼度h。
GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差⼏⼗⽶⾄⼀百多⽶,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70⽶左右,东北部140⽶左右,南部75⽶左右,中部45⽶左右。
现就上述⼏种坐标系进⾏简单介绍,供⼤家参阅,并提供各坐标系的基本参数,以便⼤家在使⽤过程中⾃定义坐标系。
1、1984世界⼤地坐标系WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的⼤地坐标系,是⼀种协议地球坐标系。
WGS-84坐标系的定义是:原点是地球的质⼼,空间直⾓坐标系的Z轴指向BIH(1984.0)定义的地极(CTP)⽅向,即国际协议原点CIO,它由IAU和IUGG共同推荐。
X轴指向BIH定义的零度⼦午⾯和CTP⾚道的交点,Y轴和Z,X轴构成右⼿坐标系。
WGS-84椭球采⽤国际⼤地测量与地球物理联合会第17届⼤会测量常数推荐值,采⽤的两个常⽤基本⼏何参数:长半轴a=6378137m;扁率f=1:298.2572235632、1954北京坐标系1954北京坐标系是将我国⼤地控制⽹与前苏联1942年普尔科沃⼤地坐标系相联结后建⽴的我国过渡性⼤地坐标系。
属于参⼼⼤地坐标系,采⽤了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。
其长半轴 a=6378245,扁率 f=1/298.3。
1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。
3、1980西安坐标系1978年,我国决定建⽴新的国家⼤地坐标系统,并且在新的⼤地坐标系统中进⾏全国天⽂⼤地⽹的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。