手持式GPS坐标转换参数解算方法整理PPT学习教案.pptx

手持式GPS坐标转换参数解算方法是地理信息系统和测绘领域中的一个重要知识点，主要涉及如何将GPS接收机获取的全球统一的WGS-84坐标转换为特定区域的坐标系统，如西安80或北京54等。以下是详细的解析： 1. **坐标转换方法**： - **七参数法**：适用于高精度的转换需求，包括三个平移参数（DX、DY、DZ）和三个旋转参数（α、β、γ），以及尺度差（Δ）。这种方法能处理坐标轴的非平行性和原点的不同。 - **五参数法**：对于手持式GPS接收机，通常使用简化后的五参数法，包括平移参数DX、DY、DZ和两个旋转参数DA、DF。DA和DF仅与两个坐标系统有关，常被视为常数，所以有时也称为三参数法。 2. **坐标转换的数学模型**： - **三参数法**：假设两个坐标系的轴线平行，仅需要平移参数（DX、DY、DZ）进行转换。转换公式为： \[ XYZ_{target} = XYZ_{WGS84} + [DX, DY, DZ] \] 3. **计算步骤**： - **数据获取**：首先需要已知的测量控制点数据，使用GPS接收机在WGS-84坐标下获取控制点的经纬度读数，并在各个控制点进行连续观测以获取多个读数。 - **高斯投影反算**：根据控制点在高斯平面上的坐标，通过直接法计算出大地坐标（B、L）。 - **大地坐标与空间直角坐标的转换**：利用大地坐标（B、L）和大地高（h）计算出对应的X、Y、Z直角坐标。其中，N为卯酉圈曲率半径，a为椭球的长半轴，e为第一偏心率。 4. **实例应用**： - 提供的实例中展示了西安80坐标系统和WGS-84坐标系统的转换。通过高斯投影反算，得到大地坐标，再用大地坐标转换到空间直角坐标。 5. **注意事项**： - 控制点的选择应尽量覆盖工作区域并均匀分布，以提高转换精度。 - 参数的解算通常涉及到最小二乘法或其他优化算法，确保转换误差最小。 了解并掌握这些坐标转换方法，对于在不同坐标系统之间准确地定位和分析地理数据至关重要。特别是在GIS软件中，正确设置和应用这些参数是保证地图数据准确无误的基础。