利用GPS测定地方坐标系转换的四参数法

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第2 5卷第 4期 2 0 0 5年 7月

Vo 1 . 2 5. No、 4 J u 1 ., 2 0 0 5

HYDROGRAP HI C S URVEYI NG A ND CHARTI NG

利用 G P S测定地方坐标系转换的四参数法 范新云 (上海海事局海测大队,上海 2 0 0 0 9 0 )

摘要:全球定位系统 ( G P S )卫星星历是以 WG S 8 4大地坐标系为根据而建立的,我们平时使用的是经过 WG S 8 4坐标系统转化的 1 9 5 4北京坐标,在实际工程测量中我们又经常用到地方独立坐标系,因此有必要求出 1 9 5 4北

京坐标系与地方坐标系之间参数。本文介绍的就是我们在实际工作中求解该参数的方法。 关键词:全球定位系统; 1 9 5 4北京坐标系;地方坐标;转换参数 中图分类号:P 2 0 7 文献标识码:B 文章编号:1 6 7 1— 3 0 4 4( 2 0 0 5) 0 4— 0 0 3 5— 0 2

1 引言

即: x=x c o s 0+y s i n 0+g Y=y c o s 0一% s i n 0+b

全球定位系统 ( c e s )采用的是 WG S 8 4坐标系 统,需要通过转换参数成为 1 9 5 4北京坐标系。而我们在平时的工程测量中又经常用到当地的独立坐标系,于是就出现了如何把 1 9 5 4北京坐标转换到地方 坐标系的问题。 一

上式即坐标系平移和旋转后新、旧坐标系中某 点坐标之关系式。

地方坐标系统一般在 1 9 5 4北京坐标系基础上

建立,即采用克拉索夫斯基椭球;而 WG S 8 4是建立 在I A G - 7 5椭球上的。因此我们应该规范地把 1 9 5 4 北京坐标经过四参数转换成地方坐标,而不能把 WG S 8 4坐标直接转换成地方坐标。 2两平面直角坐标系平移和旋转 如图 1所示,坐标系 X 0 Y 的原点在坐标系

X O Y中的坐标为 g、 b, X轴与轴之夹角为 0。可以认为坐标系 X 0 Y 原是与坐标系 X O Y重合,后因为 0 分别平移了 g、 b之距离,并且坐标系两坐标轴 0 X 与0 Y 又相对 O X与 O Y逆时针旋转了 0角而 得到的。

图 1坐标平移和旋转

上述

中:△ ( 平移 )= 一; a v ( Y平移 ) = Y 一 Y;△ (旋转角度 )=0,上例两平面直角坐标系平移和旋转仅仅是数学上的关系,在同一椭球面上,除了考虑两平面直角坐标系平移和旋转外,还应考虑在两平面直角坐标系中的长度比 (尺度 比, c )。

在两坐标系之间引人一个辅助坐标系 D , 使它的两坐标轴 0 与0 分别与 O X、 O Y平行。 在X" O y”系中有一点 P,其坐标为 ( ”, Y” ),则由坐标系平移公式与坐标系旋转公式可得: =

3 平面坐标转换公式的计算数学模型

”+ g

Y=Y”+b

设[ , Y]为转换前原坐标,[, Y];为转换后 的新坐标, g、 b、 c . d为未知的坐标转换临时变量,当 有1 7,个已知公共点时,按间接平差原理,则法方程式 为:

故有: =% c o s 0+y s i n 0 Y=~ c o s 0一x s i n 0

收稿日期: 2 0 0 5— 0 3 - 2 3;修回日期: 2 0 0 5— 0 5— 0 6 作者简介:范新云 ( 1 9 6 8一 ),男,上海人,工程师,主要从事海道测量研究。

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