工程測量儀器已由經(jīng)緯儀、全站儀過渡到GNSS(全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))，特別是公路行業(yè)，GPS-RTK作為GNSS的一種應(yīng)用目前已十分普及。現(xiàn)階段GPS-RTK以WGS-84 坐標(biāo)系統(tǒng)為主流，所發(fā)布的星歷參數(shù)也是基于此坐標(biāo)系統(tǒng)，但隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的逐步完善，我國測量儀器正在向國家2000 橢球過渡。

現(xiàn)階段我國常用的大地平面坐標(biāo)系統(tǒng)有國家2000坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系、北京54坐標(biāo)系。

目前常用大地坐標(biāo)系詳細(xì)介紹參見幾種常用大地坐標(biāo)系簡介。

由于工程所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)與GPS-RTK所采用的WGS-84 坐標(biāo)系統(tǒng)不一致，難免就需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。那么轉(zhuǎn)換方法有哪幾種，分別適用于什么情況呢？

與西安80、北京54坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換

若工程采用西安80坐標(biāo)系、北京54坐標(biāo)系，由于兩坐標(biāo)系橢球與WGS-84橢球差別過大，所以必須進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)換。

常用轉(zhuǎn)換方法有四參數(shù)和七參數(shù)。

四參數(shù)

(1)兩個坐標(biāo)平移量(△X，△Y)，即兩個平面坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的坐標(biāo)差值。

(2)平面坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度A，通過旋轉(zhuǎn)一個角度，可以使兩個坐標(biāo)系的X和Y軸重合在一起。

(3)尺度因子K，即兩個坐標(biāo)系內(nèi)的同一段直線的長度比值，實(shí)現(xiàn)尺度的比例轉(zhuǎn)換。通常K值幾乎等于1。

通常至少需要兩個公共已知點(diǎn)。

如果地面兩點(diǎn)的距離小于10km，可以不考慮地球曲面因素，我們幾乎可以忽略因采用不同橢球參數(shù)對轉(zhuǎn)換精度的影響，所以，可以采用四參數(shù)來完成兩種坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

七參數(shù)

(1)三個坐標(biāo)平移量(△x，△y，△z)，即兩個空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)之間坐標(biāo)差值。

(2)三個坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度(△α，△β，△γ))，通過按順序旋轉(zhuǎn)三個坐標(biāo)軸指定角度，可以使兩個空間直角坐標(biāo)系的xyz軸重合在一起。

(3)尺度因子k，即兩個空間坐標(biāo)系內(nèi)的同一段直線的長度比值，實(shí)現(xiàn)尺度的比例轉(zhuǎn)換。通常k值幾乎等于1。

通常至少需要三個公共已知點(diǎn)。

如果兩點(diǎn)間距離超過15 公里，必須考慮地球曲面因素即兩種不同坐標(biāo)系的橢球參數(shù)，避免因橢球的差異，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換后所得坐標(biāo)殘差過大，精度過低，為了保證精度必須采用七參數(shù)法。

轉(zhuǎn)換過程

通過衛(wèi)星定位接收機(jī)測得WGS-84 大地坐標(biāo)并轉(zhuǎn)換至西安80大地坐標(biāo)，再通過高斯投影將西安80 的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到西安80平面直角坐標(biāo)。

注意事項

在計算轉(zhuǎn)換參數(shù)時需要注意如下幾個方面：公共點(diǎn)的選取位置應(yīng)位于測區(qū)四周和中心，分布合理均勻。為提高轉(zhuǎn)換精度，盡量采用多個公共點(diǎn)，讓這些點(diǎn)位能完全并均勻覆蓋整個轉(zhuǎn)換區(qū)域。并留取幾個檢查點(diǎn)，作為檢核。如果測區(qū)周圍有高精度的西安80平面控制網(wǎng)(必須包括部分高程控制網(wǎng)點(diǎn))或獨(dú)立坐標(biāo)系控制點(diǎn)，采用GNSS 定位系統(tǒng)對這些公共控制點(diǎn)(必須包括高程點(diǎn))進(jìn)行靜態(tài)觀測，得到它們對應(yīng)的WGS-84 大地坐標(biāo)，可提高控制網(wǎng)精度。

與國家2000坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換

WGS-84橢球與國家2000橢球參數(shù)非常接近，扁率差異引起橢球面上的緯度和高度變化最大達(dá)0.1mm。當(dāng)前測量精度范圍內(nèi)，可以忽略這點(diǎn)差異。

所以，如果工程采用國家2000坐標(biāo)系，則無需進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

關(guān)于GPS-RTK高程測量

GPS-RTK是通過測量直接獲得的大地高減去高程異常值，來求解正常高的，而采用高程擬合法獲得的高程異常值不一定精確，加之不同地方的高程異常值有差異。

所以，使用GPS-RTK進(jìn)行簡單的地形測量其實(shí)沒有必要進(jìn)行高程擬合，即使采用了高程擬合參數(shù)，rtk的高程測量的精度也不能得到保證，很難達(dá)到四等水準(zhǔn)測量的精度。對于小范圍測區(qū)沒有必要使用高程擬合參數(shù)，而大面積的測區(qū)可以使用一下盡量讓求解值接近正常高。

GPS-RTK所直接測得的高程是大地高H，大地高是地面點(diǎn)沿參考橢球面法線到參考橢球面的距離。1956黃海高程、85國家高程基準(zhǔn)是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，從地面點(diǎn)到似大地水準(zhǔn)面的距離，是正常高(H正常)。大地高與正常高的差值在不同區(qū)域有所區(qū)別。其兩者關(guān)系如下圖：

其他

以上闡述是針對運(yùn)用GPS-RTK進(jìn)行現(xiàn)場測量情況下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

對于一套已經(jīng)測繪完成的地形圖，若要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換則需運(yùn)用軟件進(jìn)行操作。不同的地方因為投影發(fā)生變化，所以參數(shù)也會有不同，可以向當(dāng)?shù)販y繪主管部門獲取相應(yīng)區(qū)域的參數(shù)。

能夠進(jìn)行參數(shù)求解的軟件：cass9.1、mapgis、gps內(nèi)置軟件及其他專用軟件等。

有態(tài)度、有觀點(diǎn)、有價值。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的四参数坐标转换c++_GPSRTK坐标转换及四参数、七参数适用条件的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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