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xy是哪里(经纬度xy代表什么)
坐标系,椭球,坐标xy是哪里(经纬度xy代表什么)
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
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各种坐标系让人晕头转向,坐标变换更是让人头疼。今天我们就详细讲解一下对坐标变换和坐标系的理解。都是经验。希望对你有所帮助,让你不再为坐标问题头疼。
坐标转换
每个项目采集的数据不一定相同,比如坐标类型不同:大地经纬度坐标、平面坐标等。也可以采用不同的椭球体(不同的坐标系)或不同的投影方法等。因此,坐标系的相互转换在工程中被广泛应用,如大地坐标到平面坐标,平面坐标到空间直角坐标,平面坐标到大地坐标等.目前很多软件都可以转换大部分坐标系。使用这些软件进行坐标转换时,主要需要设置坐标转换的相关参数。下面我们以Coord MG坐标转换软件为例,详细讲解一下坐标转换的过程。
无转换参数的坐标转换
常用的坐标转换参数有:三参数、四参数、七参数,很多情况下不经过外业是得不到的。我们说没有转换参数,并不是说它不需要转换参数。其实我们在确定源坐标系和目标坐标系所用的参考椭球参数时,就已经确定了它们的转换关系。在这里,我们认为它是一种“隐藏转换参数”。因为这个隐式转换参数是从地球作为一个规则椭球体来计算的,它的长轴和短轴是固定在同一个坐标系中的,但实际上地球表面是非常不规则的。所以,如果把一个坐标系中的坐标值转换成另一个坐标系中的坐标值而没有转换参数,肯定会有误差,而且误差会根据位置、地形起伏、投影方式的不同而不同。
让我们举一个例子来说明不带变换参数的坐标变换:
假设使用WGS84参考椭球时津巴某点的经纬度坐标为29 48e和20 31s,则需要将该点坐标转换为ARC50坐标系中的平面直角坐标,其中采用UTM投影。
在转换之前,我们需要分析经纬度数据:
1.‘e’表示东经,‘W’表示西经,‘N’表示北纬,‘S’表示南纬。所以上面这个点的位置在东经和南纬。
2.根据UTM投影分带的特点,我们可以计算出该点所在中央经线的经度:东经27。
3.UTM投影比(标度)为0.9996。
4.根据UTM投影坐标轴的运动特点,可知X常数为500000m,Y常数为500000m。
得到以上参数后,就可以正式使用坐标转换软件工作了。
理论上经纬度转换成平面坐标后,再将平面坐标转换成经纬度坐标,经纬度坐标应该保持不变。
有转换参数的坐标转换
首先,这七个参数是两个空间坐标系之间的旋转、平移和缩放。这三个步骤将产生必要的七个参数。翻译中有三个变量Dx,Dy,DZ;有三个旋转变量,加上一个比例缩放,从而可以将一个空间坐标系转换到所需的目标坐标系,该目标坐标系是七个参数的函数。如果您要转换的坐标系XYZ在三个方向上重合,那么我们只需平移Ping即可实现我们的目标
移只需要三个参数,如果缩放比例为一,这样就产生了三参数,三参就是七参的特例,旋转为零,尺度缩放为一。四参数是同一个椭球内不同坐标系之间进行转换的参数,它四个基本项分别是:X平移、Y平移、旋转角和比例,从参数来看,四参数没有高程改正,所以它适用于平面坐标之间的转换。有人会说为什么用RTK(动态GPS)放样时能显示高程?这实质上一种高程拟合的过程,和四参数本身没有关联。在使用参数进行坐标转换之前,首先要清楚下面几点:
1、四参数适用于小范围坐标转换,一般不超过30平方公里。
2、大面积坐标转换应采用七参数法。
3、求取四参数,至少需要2个已知点成果,求取七参数时,至少需要3个已知点成果。
4、求取七参数采用的点,最好能包括整过目标区域。
用七参数法和四参数法步骤基本一致
需要注意的是:在使用COORD MG软件进行有参数平面坐标转换时,不需要再考虑坐标投影、参考椭球参数,因为在计算转换参数时已包含了这些数值。
补充:"WGS84高程系"这个问题本来不属于这次讲解的范畴,但我还是想着重提出来讲解一下。我在一些设计方案(包括投标文件)和报告中看到"使用WGS84高程系"的描述,这种描述是不正确的。WGS84指的是坐标系的名称,不是高程系,作为技术人员不应该有这样的思维:使用WGS84坐标系的项目,在没有说明高程系的前提下,想当然认为使用的就是WGS84高程系。通常情况下与WGS84坐标系一起使用的高程系为MSL高程系,即海拔高。当然,不排除各个国家和地区有自己的坐标系和高程系,如我国的80西安坐标系,56黄海高程系,但一般都没有WGS84高程系的说法。
坐标系
关于地心坐标系和参心坐标系
大地坐标系是一种固定在地球上,随地球一起转动的非惯性坐标系。大地坐标系根据其原点的位置不同,分为地心坐标系和参心坐标系。地心坐标系的原点与地球质心重合,参心坐标系的原点与某一地区或国家所采用的参考椭球中心重合,通常与地球质心不重合。我国先后建立的1954年北京坐标系、1980西安坐标系和新1954年北京坐标系,都是参心坐标系。这些坐标系为我国经济社会发展和国防建设作出了重要贡献。但是,随着现代科技的发展,特别是全球卫星定位技术的发展和应用,世界上许多发达国家和中等发达国家都已在多年前就开始使用地心坐标系。
关于坐标系理解
先从简单说起,假设地球是正圆的,地球表面上的一点可以用经纬度来表示,这时的经纬度是唯一的。那什么情况下是不唯一的呢,就是地球不是正圆的时候。实际也是如此,地球本来就不是圆的,而是一个椭圆。关于这个椭圆并不是唯一的,比如克拉索夫斯基椭球,1975国际椭球等等。椭球的不同主要由两个参数来体现,一个是长半轴、一个是扁率。之所以会有不同的椭球体出现,是因为地球太大了,地球不是一个正椭球体,一个椭球体不可能都满足地球每个角落的精度要求,在一些边缘地带误差会很大,在赤道附近有适合赤道使用的椭球体,在极圈附近有适合极圈的椭球地,一切都是为了符合当地的精度需要。如果你有足够的需求也可以自定义一个椭球体。基于以上原因,这时经纬度就不是唯一的了,这个应该很好理解,当你使用克拉索夫斯基椭球体时是一对经纬度,当使用另外一个椭球体时又是另外一对经纬度。
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