坐标转换

佐手、 提交于 2019-11-28 07:04:01

总体来说坐标系分为:参心坐标系和地心坐标系

参心坐标系:与局部大地水准面作为密切的椭球作为参考椭球,其原点位于参考椭球的中心,Z轴和椭球的旋转轴平行,X轴是大地子午面和赤道交点,Y轴垂直于XOZ平面构成的右手定则
参心大地坐标系
参心空间直角坐标系
地心坐标系:地球质心为原点,椭球定位于全球大地水准面最为密合。比如 WGS84(椭球为WGS-84)和2000国家大地坐标系
地心大地坐标系
地心空间直角坐标系
坐标转换

同一坐标系下的转换(同为参心坐标系或同为地心坐标系),也就是不同表现形式之间的转换比如

参心的大地坐标(B,L,H)和参心的空间直角坐标(X,Y,Z),比如北京54的大地坐标和北京54的空间直角坐标
参心的高斯平面直角坐标(x,y)与参心的大地坐标(B,L),比如北京54的空间直角坐标和餐新的大地坐标
不同坐标系下的转换

不同空间直角坐标系的转化
比如北京54和西安80同为参心坐标系,他们的空间直角坐标系之间的转化
参心空间坐标系和地心空间坐标系之间的转化(比如西安80和WGS84),西安80空间直角坐标系和WGS84空间直角坐标系之间的转化
不同大地坐标系之间的转化
北京54和西安80同为参心坐标系,他们的大地坐标系的转化
参心大地坐标系和地心大地坐标系之间的转化(比如西安80和WGS84),西安80大地坐标系和WGS84大地坐标系之间的转化
转化的原理

  不同坐标系之间的转化,需要同时拥有两种坐标系的重合点,采用适当的坐标转换模型计算两个坐标系之间的转换参数

坐标转换模型

不同坐标系下的转化,分为二维和三维,二维模型主要用于一小块区域(高斯平面(x,y)和大地(B,H))之间的转化,三维坐标转换模型适合任何区域的坐标转换,(空间直角坐标X,Y,Z和大地坐标B,L,H)

转换的步骤:

  1.收集,整理转换区域内重合点成果

2.找合适的点

   3.确定坐标转换参数的计算方法和坐标转换的模型

4.两坐标系下重合点坐标形式的转换,若采用平面四参数转换模型,则要将重合的两个坐标系坐标转化为同一投影带的高斯平面坐标,若采用七参转换模型,需要将重合点的两坐标系坐标转化为各坐标系下的空间直角坐标。

5.最小二乘法计算坐标转换参数

6.剔除残差点

7.得到所需的转换参数

8.将待转点利用参数转化

 

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