转换坐标的3种方法

下面几种方法是本人到目前为止从实际经验总结的方法，，一共三种，希望能帮到有需要的人！当然，也请高手不吝赐教，多推荐更好的办法

空间直角坐标系坐标转换方法

坐标转换方法空间直角坐标系如果其原点不动，绕着某一个轴旋转而构成的新的坐标系，这个过程就叫做坐标旋转。在旧坐标系中的坐标与在旋转后新坐标系中的坐标有一定的转换关系，这种转换关系可以用转换矩阵来表示。如图5.7，直角坐标系XYZ，P点的坐标为（x, y, z），其相应的在XY 平面，XZ平面，YZ平面分别为M（x, y,0），Q（x,0, z）和N（0, y, z）。图5.7直角坐标系XYZ 设?表示第j 轴的旋转角度，R j (?) 表示绕第j 轴的旋转，其正方向是沿坐标轴向原点看去的逆时针方向。很明显当j 轴为旋转轴时，它对应的坐标中的j 分量是不变的。由于直角坐标系是对称的，下面我们以绕Z轴旋转为例推导其旋转变换矩阵，其它两个轴推导和它是一样的。设图5.7的坐标绕Z轴逆时针旋转θ角度，新坐标为X 'Y'Z'，如图5.8所示：图5.8 坐标绕Z 轴逆时针旋转θ角度由于坐标中的z 分量不变，我们可以简化地在XY 平面进行分分析，如图

5.9所示：图5.9坐标绕Z 轴逆时针旋转θ 角度的XY 平面示意图点 M X 和点M X ' 分别是M 点在X 轴和X '轴的投影。如图5.9 cos cos() sin sin() X X X X x OM OM MOM OM y MM OM MOM OM ?θ?θ==∠=-??==∠=-? （5-1） cos cos sin sin X X X X x OM OM MOM OM y MM OM MOM OM ? ?'''''==∠=??'==∠=? （5-2）把（5-1）式按照三角函数展开得： cos cos sin sin sin cos cos sin x OM OM y OM OM ?θ?θ ?θ?θ=+??=+? （5-3）把（5-2）式代入（5-3）式得： cos sin sin cos x x y y x y θθ θθ''=+??''=-+? （5-4）坐标中的z 分量不变，即z = z'这样整个三维坐标变换就可以写成（用新坐标表示旧坐标） cos sin sin cos x x y y x y z z θθ θθ''=+? ?''=-+??' =? （5-5）把式（5-5）用一个坐标旋转变换矩阵R Z (θ) 表示可以写成：

施工坐标系与测量坐标系之间的相互转换关系

施工坐标系与测量坐标系之间的相互转换一、用Microsoft Excel 编辑转换如图（1-1）所示：设Y O X -- 为测量坐标系，y o x -'- 为施工坐标，如果知道了施工坐标系的原点o '的测量坐标为（'0X ,'0Y ）、定向点I 的测量坐标为（XI,YI ），定向坐标方位角 x -'0α （即纵轴的旋转角，因为0=-X o α为正北方向，则x -'0α=X o -α+α）。则所求P 点由施工坐标P （p p y x ,）换算成为测量坐标P （p p Y X ,）的公式则为： α αsin *cos *0p p p y x X X -+=' ααcos *sin *0p p p y x Y Y ++=' 上面两式在Excel 中编辑公式为： [][]180/()*sin *180/()*cos *0Pi y Pi x X X p p p αα-+=' [][]180/()*cos *180/()*sin *0Pi y Pi x Y Y p p p αα++=' 而如果知道了施工坐标系（第二坐标系）的原点的测量坐标 o '为

（'0X 、'0Y ）、坐标方位角 x -'0α （即纵轴的旋转角，因为0=-X o α为正北方向，则x -'0α=X o -α+α）。则所求P 点由测量坐标P （p p Y X ,）转换算为施工坐标P （p p y x ,）其公式为： ααsin *)(cos *)(00''-+-=Y Y X X x p p p ααcos *)(sin *)(00''-+--=Y Y X X y p p p 上面两式在Excel 中编辑公式为： [][]180/()*sin *)(180/()*cos *)(00Pi Y Y Pi X X x p p p αα''-+-= [][]180/()*cos *)(180/()*sin *)(00Pi Y Y Pi X X y p p p αα''-+--= 以上各式中施工坐标系原点o ' 的测量坐标（'0X ，'0Y ）与方位角α ，可在设计资料中查找或用图解法得出。附：如（图1-2）直线AB 的坐标方位角 ? ?? ? ??--=-A B A B AB x x y y 1tan α B ( x ,y ) β B B C ( x ,y ) C C A ( x ,y ) A A α A B α A C 图（1-2）如（图1-2）直线AB 与直线AC 的夹角 β ???? ??---???? ??--=-=--A B A B A C A C A B A C x x y y x x y y 11tan tan ααβ

大地坐标转换成施工坐标公式修订稿

大地坐标转换成施工坐标公式 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

大地(高斯平面)坐标系工程坐标系转换大地坐标系--->工程坐标系? ======================== 待转换点为P，大地坐标为：Xp、Yp? 工程坐标系原点o:大地坐标：Xo、Yo 工程坐标：xo、yo 工程坐标系x轴之大地方位角：adX=Xp-XodY=Yp-YoP点转换后之工程坐标为xp、yp:xp=dX*COS(a)+dY*SIN(a)+xoyp=- dX*SIN(a)+dY*COS(a)+yo 工程坐标系--->大地坐标系======================== 待转换点为P，工程坐标为：xp、yp 工程坐标系原点o:大地坐标：Xo、Yo 工程坐标：xo、yo 工程坐标系x轴之大地方位角：adx=xp-xody=yp-yoP点转换后之工程坐标为xp、yp:xp=Xo+dx*COS(a)- dy*SIN(a)yp=Yo+dx*SIN(a)+dy*COS(a) 坐标方位角计算程序置镜点坐标：ZX?ZY 后视点坐标：HXHY 方位角：W 两点间距离:S Lb10← ｛A,B,C,D｝← A〝ZX=〞:B〝ZY=〞:C〝HX=〞:D〝HY=〞:W=tg1((D-B)÷(C-A)):(D-B)>0=>(C-A)>0=>W=W:∟∟(D-B)>0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)>0=>W=360+W∟∟W=W◢ S=√((D-B)2+(C-A)2) ◢ Goto?0← CASIO?fx－4500p坐标计算程序根据坐标计算方位角 W＝W＋360△W：“ALF(1~2)＝”L1?A“X1＝”：B“Y1＝”：Pol(C“X2”－A，D“Y2”－B：“S＝”▲W＜0 直线段坐标计算 L1X“X(0)”：Y“Y(0)”：S“S(0)”：A“ALF” L2Lb12 L3{L}：L“LX” L4M“X(Z)”＝X＋(L－S)cosA▲ L5?N“Y(Z)”＝Y＋(L－S)sinA▲ L6{ B}：B“B(L)”：Q“Q” L7?O“X(L)”＝M＋Bcos(A＋Q＋180)▲ L8?P“Y(L)”＝N＋Bsin(A＋Q＋180)▲ L9{ C}：C“B(R)” L10?U“X(R)”＝M＋Ccos(A＋Q)▲ L11?V“Y(R)”＝N＋Csin(A＋Q)▲

坐标转换计算方式

72绝对坐标转换为相对坐标在直线段施工测量中，可以把绝对坐标转换为相对坐标进行放线测量，此方法比较快捷实用。如，已知直线段线路中线A点的里程与绝对坐标X1，Y1.和其直线A点至线路前进方向的方位角a。同样已知附近的控制点Q的绝对坐标QX1，QY1.那么现在为了使用方便，要将其Q点的绝对坐标转换为相对于直线段的相对坐标，计算方法如下：根据以上所知，根据坐标发算可以得出点A至控制点Q 的距离为L，以及点A至控制点Q方向的方位角简称R。已知线路中心线前进方向的方位角a，那么由点A至线路前进方向，和点A至控制点Q方向就形成一个夹角r，r=R-a。现在做控制点到线路中线的垂直线Y,（也就是所谓的Y坐标数据）。根据直角三角形计算方式得出Y=SIN r×L(L,是点A至点Q的距离)那么相对于线路X的坐标计算方式（X坐标表示里程）。X=COSr×L+A点里程。即得出控制点Q相对于直线的相对坐标。例题：例如，ZDK400至ZDK700为直线段，已知里程400的线路中心线坐标X=22580.40165 Y=27356.42893 里程700的线路中心线坐标X=22558.58105 Y=27655.63522 欲求J2点X=22562.1789 Y=27510.4874相对于400至700的相对坐标，图示如下：

解：根据已知，经过坐标反算可以求得点A至点B的坐标方位角为94 10 16 AB距离为300。 A 至D的坐标方位角为96 44 45.26 距离为155.132 那么可求得角FAD=2 34 29.26 因现已知AD=155.132 角FAD=2 24 29.26 根据三角函数可计算DF=sinfa d×AD=0.045×155.132=6.969 AF=cosfad×AD=0.999×155.132=154.975

南方CASS坐标转换方法

南方CASS坐标转换方法摘要本文介绍了1954年北京坐标系、1980西安坐标系及其相互关系、转换原理及利用软件进行数据转换的两种方法。关键词：坐标系坐标转换方法近几年来，在测绘行政主管部门的推动下，我国西安80坐标系正在逐步得到使用，第二次全国土地调查已明确要求平面控制使用80西安坐标系统,省级基础测绘成果1:10000地形图也采用了1980西安坐标系，现有1954年北京坐标系将逐渐向1980西安坐标系过渡，但是，五十年来，我国在1954年北京坐标系下完成的大地控制及基本系列地形图数量巨大,价值巨大，必须充分利用。在当前测绘生产中既存在将54系转成80系的问题，也有相反的情况。

一、北京54坐标系、西安80坐标系及其相互关系 1954年北京坐标系是我国五十年代由原苏联1942年普尔科沃坐标系传算而来，采用克拉索夫斯基椭球体，其参数为：长半轴为6378245米，扁率为1／298.3。这个坐标系的建立在我国国民经济和社会发展中发挥了巨大的作用，但该坐标系存在着定位后的参考椭球面与我国大地水准面不能达到最佳拟合，在中国东部地区大地水准面差距自西向东增加最大达+68米；其椭球的长半轴与现代测定的精确值相比109米的缺陷；定向不明确，椭球短轴未指向国际协议原点CIO，也不是中国地极原点JYD1968.0；起始大地子午面也不是国际时间局BIH所定义的格林尼治平均天文台子午面。同时,该系统提供的大地点坐标是通过局部平差逐级控制求得的，由于施测年代不同、承担单位不同，不同锁段算出的成果相矛盾，给用户使用带来困难。 1978年4月,中国在西安召开了全国天文大地网平差会议,在会议上决定建立中国新的国家大地坐标系，有关部门根据会议纪要,开展并进行了多方面的工作,建成了1980西安国家大地坐标系(GDZ80)，该坐标系全面描述了椭球的4个基本参数,同时反映了椭球的几何特性和物理特性，这4个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值(简称IGA-1975椭球) 。其主要参数为：长半轴为6378140 米，扁率为1/298.257。IAG-1975椭球参数精度较高，能更好地代表和描述地球的几何形状和物理特征。在其椭体定位方面，以我国范围内高程异常平方和最小为原则，做到了与我国大地水准面较好的吻合。

大地坐标转换成施工坐标公式

yp=Yo+dx*SIN(a)+dy*COS(a) 坐标方位角计算程序置镜点坐标：ZX ZY 后视点坐标：HX HY 方位角：W 两点间距离: S Lb1 0← ｛A, B, C, D｝← A〝ZX=〞:B〝ZY=〞:C〝HX=〞:D 〝HY=〞:W=tg1((D-B)÷(C-A)):(D-B)>0=>(C-A)>0=>W=W:∟∟(D-B)>0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)>0=>W=360+W∟∟W=W◢ S=√((D-B)2+(C-A)2) ◢ Goto 0← CASIO fx－4500p坐标计算程序根据坐标计算方位角 W＝W＋360△W：“ALF(1~2)＝”L1 A“X1＝”：B“Y1＝”：Pol(C“X2”－A，D“Y2”－B：“S＝”▲W＜0 直线段坐标计算 L1 X“X(0)”：Y“Y(0)”：S“S(0)”：A“ALF” L2 Lb1 2 L3 {L}：L“LX”

坐标转换步骤

坐标转换步骤 1、总平图找个已知的点的坐标 2、首先用快捷键 D 调出标注样式 3、把精度调成0.00000000000 测量这个点的角度 4、因为总平图都是倾斜的和正交的情况下有一定的角度 5、把单项的图纸打开 6、全部框选 7、右键旋转 8、输入总平图的角度 9、然后enter 确认 10、从总平图中记录交点的坐标 11、在单项图纸中usc 命令N命定-鼠标左键点击交点，此时此交点已被定义为0 点 12、输入zbbz 命令点击交点显示坐标为0,0,0 13、再次ucs 命令--- 鼠标左键移动到交点位置（切记不要点击）此时输入坐标值

再输入X 坐标（坐标值前输入负号）输入标14、输入坐标的方法为先输入Y 坐标（坐标值前输入负号）输入标点“，”- 八、、? 点八、、 ---- 再输入Z 坐标（一般都为0） 15、连续点击两次enter 键，此时此交点已被定义为输入的坐标值 16、再次zbbz 命令此时会显示和从总平图中记录交点的坐标一致 17、大功告成截图如下 1、打开总平图，总平图找个已知的点的坐标 2、快捷键 D -E Nter--- 如下 3、点击修改，调节右下角精度为最大 4、点击置为当前，点击关闭 5、点击标注角度 6、打开单项图纸如下 7、全部框选- 右键旋转点击交点 8、输入角度

9、enter 确定

再输入X 坐标（坐标值前输入负号）输入标10、ucs 命令输入N 11、enter 确定点击交点 12、输入zbbz 命令 13、e nter 确定 14、再次ucs 命令 15、enter 确定输入坐标 16、鼠标十字丝移动到交点位置（切勿点击）连续点击两次enter 键 17、输入zbbz 命令 18、e nter 确定大功告成

各种测量坐标转换

不同坐标系介绍及相互转换关系一、各坐标系介绍 GIS的坐标系统大致有三种：Plannar Coordinate System（平面坐标系统，或者Custom用户自定义坐标系统）、 Geographic Coordinate System(地理坐标系统）、 Projection Coordinate System(投影坐标系统)。这三者并不是完全独立的，而且各自都有各自的应用特点。如平面坐标系统常常在小范围内不需要投影或坐标变换的情况下使用，地理坐标系统和投影坐标系统是相互联系的，地理坐标系统是投影坐标系统的基础之一。 1、椭球面(Ellipsoid) 地图坐标系由大地基准面和地图投影确定，大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面，我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的IAG 75地球椭球体建立了我国新的大地坐标系--西安80坐标系，目前GPS定位所得出的结果都属于WGS84坐标系统，WGS84基准面采用WGS84椭球体，它是一地心坐标系，即以地心作为椭球体中心的坐标系。因此相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。采用的3个椭球体参数如下

2、高斯投影坐标系统（1）高斯-克吕格投影性质高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”，又名"等角横切椭圆柱投影”，地球椭球面和平面间正形投影的一种。德国数学家、物理学家、天文学家高斯（Carl FriedrichＧauss，1777一 1855）于十九世纪二十年代拟定，后经德国大地测量学家克吕格（Johannes Kruger，1857～1928）于 1912年对投影公式加以补充，故名。该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。

坐标转换方法

在工作过程中许多朋友会遇到坐标转换的问题，下面笔者就经常使用的一个坐标转换软件的使用方法做一个稍微详细的说明。 1、坐标系的确定图1 软件使用界面图1为软件使用界面，目前我们在工作过程中碰到的XY坐标系大多为全国80（也称西安1980）坐标系，也会有少量的设计会使用北京54坐标系。图2和图3为同一点转换成全国80和北京54后差别，从两个转换结果来看，两个坐标系相差较小，可能比系统误差还小。（坐标转换过程中会产生系统误差，在不同位置误差也会有差异，所以转换出来的坐标只能是大概位置的参考。有兴趣的可以去研究下大地坐标系和投影坐标系，研究明白了就知道了为啥会有一定程度的误差，而且偏离中心线越远，误差越大）

图2（北京54）图3（全国80） 2、中央子午线的确定中央子午线一般为三度带和六度带的中央子午线坐标（至于什么是三度带和六度带，有兴趣的可以自行去研究投影坐标系的由来）。三度带的中央子午线经度为3的整数倍，六度带的中央子午线经度为6的整数倍，以图3中坐标为例，经度为112°30′至115°30′以内的坐标均为以114°为中

央子午线经度的三度带分区内；经度为111°至117°以内的坐标均为以114°为中央子午线经度的六度带分区内。无法确定所在区域的中央子午线经度，可将区域的经度转换成小数后除3或者6，四舍五入后再乘3或者6即为中央子午线经度，如图中114°30′，转换后为114.5°，除3，四舍五入后再乘3即为114°。 3、经纬度转XY坐标图4 图4为经纬度转XY坐标方法示意，在确定区域的中央子午线经度后，在BL处填上相应的纬度和经度，点击转换即可转出所需坐标。 4、完整的XY坐标转经纬度目前国内部分设计单位在设计时，出于某些目的，会省略XY坐标中的某些位数，因此在此处分完整的XY坐标转经纬度和不完整的XY坐标转经纬度。

公路测量中平面坐标系之间的转换方法

公路测量中平面坐标系之间的转换方法一、公路测量中产生不同平面坐标系的原因近二十年来，我国公路基础设施建设实现了跨越式的发展，取得了举世瞩目的成就。据交通部最新发布的统计数据，1989年全社会交通投资仅156亿元，“八五”期间年均投资619亿元，“九五”期间年均已达2062亿元，2002年达3150亿元，“十一五”开局之年的2006年，公路投资更高达6231.05亿元。1989年我国高速公路通车里程仅为271公里，到1999年突破1万公里，2002年已达2.52万公里，跃居世界第二，2006年更高达4.53万公里，至2020年，还将重点建设3.5万公里高等级公路，组成国道主干线“五纵七横”十二条路线。公路基础设施的建设并不是一蹴而就的，是随着我国国民经济综合实力的不断增强，分段分批建设的，每一段建设的公路项目之间由于下列原因，所采用的平面测量坐标系是不相同的。 1、根据《公路勘测规范》规定，选择路线平面控制测量坐标系时，应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。大型构造物平面控制测量坐标系，其投影长度变形值不应大于1cm/km。当采用标准高斯正形投影的3°带或6°带分带，投影基准为1954年北京坐标系或1980西安坐标系时，6°带边缘最大变形值可达1.4m/km，3°带边缘最大变形值可达0.4m/km，测量面高度为2000m时，投影变形将达到0.3m/km，因此，测量长度投影变形对公路、桥梁和隧道施工产生较大的影响是客观存在的，如果投影变形值大到一定程度，该部分因素对施工影响的程度比测量误差的影响还要显著。鉴于此，根据公路设计、施工的需要，《公路勘测规范》规定，选择路线平面控制测量坐标系时，应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。大型构造物平面控制测量坐标系，其投影长度变形值不应大于1cm/km。根据这一规定，对于一个具体的公路工程项目，就要根据工程所处的位置和高度，采用选择任一中央子午线和投影面的方法，建立变形值符合要求的独立坐标系。这是造成不同的公路项目具有不同坐标系统的主要原因。 2、由于原有国家控制网精度较差以及测量误差积累的原因，即就是采用统一的标准高斯正形投影的3°带或6°带分带，投影基准为1954年北京坐标系或1980西安坐标系，不同时期以及不同公路工程段落相互衔接时，同样存在相互不能很好兼容的问题。某种意义上看，相当于两个相互衔接的公路工程项目采用了不同的坐标系统。 3、由于《公路勘测规范》和《公路勘测细则》]对路线平面控制测量和大型构造物平面控制测量的投影长度变形值要求不一样，导致在同一个公路工程项目中可能采用不同的坐标系统，大型构造物平面控制测量可能采用与路线平面控制测量相对独立的坐标系统。上述原因导致了在公路工程建设中，经常出现相互衔接的路段出现不同平面坐标系统的问题，因此在公路设计、施工过程中必然经常遇到平面坐标系之间相互转换的问题。二、平面坐标系之间的转换方法 1、三参数转换法

大地坐标转换成施工坐标公式

大地坐标转换成施工坐标公式 The final revision was on November 23, 2020

大地(高斯平面)坐标系工程坐标系转换大地坐标系--->工程坐标系 ======================== 待转换点为P，大地坐标为：Xp、Yp 工程坐标系原点o:大地坐标：Xo、Yo 工程坐标：xo、yo 工程坐标系x轴之大地方位角：adX=Xp-XodY=Yp-YoP点转换后之工程坐标为xp、 yp: xp=dX*COS(a)+dY*SIN(a)+xoyp=-dX*SIN(a)+dY*COS(a)+yo 工程坐标系--->大地坐标系======================== 待转换点为P，工程坐标为：xp、yp 工程坐标系原点o:大地坐标：Xo、Yo 工程坐标：xo、yo 工程坐标系x轴之大地方位角：adx=xp-xody=yp-yoP点转换后之工程坐标为xp、yp:xp=Xo+dx*COS(a)-dy*SIN(a)yp=Yo+dx*SIN(a)+dy*COS(a) 坐标方位角计算程序置镜点坐标：ZX?ZY 后视点坐标：HXHY 方位角：W 两点间距离:S Lb10← ｛A,B,C,D｝← A〝ZX=〞:B〝ZY=〞:C〝HX=〞:D〝HY=〞:W=tg1((D-B)÷(C-A)):(D-B)>0=>(C-A)>0=>W=W:∟∟(D-B)>0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)<0=>W=W+180:∟∟(D-B)<0=>(C-A)>0=>W=360+W∟∟W=W◢ S=√((D-B)2+(C-A)2) ◢ Goto?0← CASIO?fx－4500p坐标计算程序根据坐标计算方位角 W＝W＋360△W：“ALF(1~2)＝”L1A“X1＝”：B“Y1＝”：Pol(C“X2”－A，D“Y2”－B：“S＝”▲W＜0 直线段坐标计算 L1 X“X(0)”：Y“Y(0)”：S“S(0)”：A“ALF” L2 Lb1 2 L3 {L}：L“LX” L4 M“X(Z)”＝X＋(L－S)cosA▲ L5 N“Y(Z)”＝Y＋(L－S)sinA▲ L6 {B}：B“B(L)”：Q“Q” L7 O“X(L)”＝M＋Bcos(A＋Q＋180)▲ L8 P“Y(L)”＝N＋Bsin(A＋Q＋180)▲ L9 {C}：C“B(R)” L10 U“X(R)”＝M＋Ccos(A＋Q)▲ L11 V“Y(R)”＝N＋Csin(A＋Q)▲ L12 Goto 2 园曲线段坐标计算 L1 S“S(0)-Km”：X“X(0)”：Y“Y(0)”：A“ALF”：R“R”：K“K(L＝1,R＝2)”

手持GPS坐标系转换方法

手持GPS坐标系转换方法杜大彬，张宽房，张开盾，李明贵 (陕西省地质调查院，西安710058) 摘要：导航型手持GPS目前在中小比例地质调查等领域得到广泛应用，由于坐标系之I'．-1存在差异，在实际应用过程中，必须将手持机的WGS84坐标系转换为我国应用的BJ54或西安8O坐标系。坐标转换的准确与否，直接影响到工程测量定位的精度，传统的坐标转换计算所需要的起算资料不易收集，计算过程过于繁琐，非专业人员难以掌握。本文根据收集的三角点BJ54坐标(或西安8O坐标)，和现场测定的过渡坐标，求出各参数在本工作地区的变化率，建立参数方程，反向求出适合于当地的各项改正参数，方法简便易行，为手持GPS定位的坐标转换方法提出一种新的思路。关键词：坐标转换；WGS84坐标系；BJ54坐标系；过渡坐标；变化率中图分类号：P228．4 文献标识码：B 随着技术的不断完善，导航型GPS的定位精度及功能较之以前有很大提高。它以其全天候工作、携带方便、数据记录及回放快捷等功能，倍受使用者青睐。经过参数校正后的GPS，其平面精度完全可以取代地形图定点，因而在中小比例尺地质矿产调查数字填图、地球物理、地球化学勘探野外作业的点位测量中有着广泛的应用前景。坐标系转换问题提出由于GPS卫星星历是以WGS84坐标系(经纬度坐标)为依据而建立的，我国目前应用的地形图一般采用1954年北京坐标(以下简称BJ54坐标)系或西安8O大地坐标系，不同的坐标系之间存在平移和旋转关系，在不同地区，同一点位的WGS84坐标值与我国应用的坐标系的坐标值，有约6O～150 In的差值。在实际应用中，不同的坐标系必须进行坐标转换。由于手持机测量通常是短时间近似测量，采用单次测量或多次测量值取平均值，一般不作差分处理，从某种意义上讲，手持机的相对定位精度受其接收信号强度影响，坐标转换参数的准确与否，直接影响其绝对定位精度。坐标转换的关键是求出不同坐标系之间的坐标转换参数，在实际工作过程中，坐标系统收稿日期：2OO7一O5一O8 作者简介：杜大彬，男，37岁，工程测绘工程师，主要从事物化探及地质测量工作。维普资讯https://www.360docs.net/doc/3e12025897.html, 第1期杜大彬等：手持GPS坐标系转换方法的转换通常采用方法是在应用区域内GPS“B”级网内，收集三个以上网点的WGS84坐标系B、L、H值及我国坐标系(BJ54或西安80)B、L、h、x(高程异常)，按其参考球体的投影方式，计算各参数的差值。由于各地GPS建网及重力研究工作程度不同，通常在某些地区，常用参数尤其是高程异常，一般不易收集，并且其计算过程较为繁琐。为了寻求一种快捷、方便、精度满足工作要求的GPS坐标转换方法，作者经反复试验，总结出坐标转换的一些规律。以台湾GARMIN仪器公司的ETREX VISTA (展望)机型使用为例，这里给出一种只用一个三角点，推算其BJ54(西安80)坐标改正参数的方法。 2 参数变化在坐标系转换的规律作者曾在陕南某地从事物探电法工作时，特意在一已知三角点作GPS参数变化试验，、该三角点的BJ54坐标值为：X—XXX0433．217；Y—XXX67605．110，三角点位于汉江南岸，视野开阔，有利于GPS观测。在观测时设置当地中央经线、DA、DF等参数，DX、 DY、DZ均为0，在星况稳定且仪器显示估计误差为5 m 时，在已知点上读取若干组数据，取得其平均值为x—XXX0445；Y—XXX644。此值作为WGS84与BJ54坐标系之间转换的过渡坐标。

大地坐标转换为施工坐标

****大桥关于大地坐标转化为施工坐标的报告 ****监理公司： ****大桥为特大型桥梁，对测量精度要求高、施工难度大。在实际施工测量当中，例如承台等结构尺寸比较简单的结构，在模板的安装的时候需要不断的测量、调整，直到满足要求。在上述过程中需要用放样模式来确定设计位置，待模板调整后又要切换到测量模式检查坐标的偏差，如果没有满足要求，又需要切换到放样模式来确定设计位置。如此反复，给我们施工放样带来了不必要的时间浪费，根据特大跨径桥梁施工的特点方便大桥测量定位，我项目部拟大地坐标系转化为独立的施工坐标系。转化方法及过程从国家坐标系转换到施工坐标系，具体转换公式： ()()θθsin cos 11?-+?-=Y Y X X E ()()θθsin cos 11?-+?--=X X Y Y F (做了修改) 施工坐标系以桥轴线为E 轴，且以桩号增加方向为正向；以垂直于E 轴为F 轴，水平向右为正向。高程采用设计提供的85黄海高程，式中E 、F 为转换后的施工坐标系坐标；X 、Y 为国家坐标系下坐标， 1X 、1Y 为施工坐标原点在国家坐标系下坐标；θ表示桥轴正向在国家坐标系下的方位角。本桥梁起点桩号为K119+375.781,大地坐标为X: 5034.6566,Y: 5380.6574,方位角为289°2′58″=289.289.0494444°

具体转化过程如下：以DQ06为例 DQ06大地坐标为X: 5157.7791,Y: 4351.265。 ()()θθsin cos 11?-+?--=X X Y Y F ()()0494444 .289sin 5034.65665157.77910494444.289cos 5380.65744351.265?--?-= 2052.1013=(做了修改) ()()θθsin cos 11?-+?-=Y Y X X E ()()0494444 .289sin 5380.65744351.2650494444.289cos 5034.65665157.7791?-+?-= 1972.219-= 见下图： (0,0) 由上可知，DQ06的施工坐标为（X:1013.205，Y:-219.197）。用以上公式同样可以求出控制点施工坐标，列表如下：

施工坐标系与测量坐标系之间的相互转换关系

施工坐标系与测量坐标系之间的相互转换一、用Microsoft Excel 编辑转换

如图（1-1）所示：设Y O X -- 为测量坐标系，y o x -'- 为施工坐标，如果知道了施工坐标系的原点o '的测量坐标为（'0X ,'0Y ）、定向点I 的测量坐标为（XI,YI ），定向坐标方位角 x -'0α （即纵轴的旋转角，因为0=-X o α为正北方向，则x -'0α=X o -α+α）。则所求P 点由施工坐标P （p p y x ,）换算成为测量坐标P （p p Y X ,）的公式则为： ααsin *cos *0p p p y x X X -+=' ααcos *sin *0p p p y x Y Y ++=' 上面两式在Excel 中编辑公式为： [][]180/()*sin *180/()*cos *0Pi y Pi x X X p p p αα-+=' [][]180/()*cos *180/()*sin *0Pi y Pi x Y Y p p p αα++=' 而如果知道了施工坐标系（第二坐标系）的原点的测量坐标 o '为（'0X 、'0Y ）、坐标方位角 x -'0α （即纵轴的旋转角，因为0=-X o α为正北方向，则x -'0α=X o -α+α）。则所求P 点由测量坐标P （p p Y X ,）转换算为施工坐标P （p p y x ,）其公式为： ααsin *)(cos *)(00''-+-=Y Y X X x p p p ααcos *)(sin *)(00''-+--=Y Y X X y p p p 上面两式在Excel 中编辑公式为：

实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法

实时动态(RTK)测量中坐标转换参数计算的几种方法摘要：RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们使用的坐标系一般是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们工程所使用的坐标系坐标。为此，如何计算这些坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的一个非常重要的环节。关键词：GPS-RTK测量坐标转换 1、RTK技术概述实时动态(RTK)测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术的结合，是GPS测量技术中的一个新突破。GPS测量中，静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算处理才能获得待测点的坐标，而RTK测量实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级精度的测点坐标。 RTK实时测量技术具有全天候、作业效率高、定位精度高、操作简便等优点，因而得到了广泛的应用，而且技术设备越来越先进与方便。RTK测量系统一般由以下三部分组成：GPS接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成，它是实现实时动态测量的关键设备。 2、RTK实时测量坐标参数转换 RTK所接收到的数据是WGS-84坐标系下的数据，而我们一般使用的坐标系是1954北京坐标系、1980年国家大地坐标系以及一些城市工矿使用的独立坐标，因此，需要将RTK接收到的WGS-84坐标转换成我们使用的1954北京坐标系坐标或1980年国家大地坐标系坐标或城市工矿使用的独立坐标系坐标。为此，如何计算坐标系统转换参数成为RTK使用过程中的很重要的一个环节。根据RTK的原理，参考站和流动站直接采集的都为WGS84坐标，参考站一般以一个WGS84坐标作为起始值来发射，实时地计算点位误差并由电台发射出去，流动站同步接收WGS84坐标并通过电台来接收参考站的数据，条件满足后就可达到固定解，流动站就可实时得到高精度的相对于参考站的WGS84三维坐标，这样就保证了参考站与流动站之间的测量精度。如果要符合到已有的已知点上，需要把原坐标系统和现有坐标系统之间的转换参数求出。 3、三参数转换

坐标换算公式

关于A u t o C A D在变电所工程测量定位中的一些应用在变电所土建总平面图上，所内各建（构）筑物的平面位置系用施工坐标系和测量坐标系分别表示的。变电所的施工坐标系的原点一般虚设在变电所围墙的西南角上，从而使所内所有建（构）筑物的坐标皆为正值；而整个变电所的整体平面位置则用测量坐标系来表示，测量坐标系统系平面直角坐标，一般有国家坐标系统、城市坐标系统等。所以在我们进行变电所工程定位及所内施工控制网的布设时就需要将施工坐标系统与测量坐标系统进行转换计算。在我们以往的工程施工中，较为常用的是采用施工坐标系统与测量坐标系统的转换公式进行换算，但是这种较为繁琐的公式计算，包括距离计算、角度计算，工作量大，且很容易出现计算错误或计算精度达不到施工要求的问题。现在我向大家介绍一种无需进行公式计算，仅使用Auto CAD进行变电所两种坐标系统自由转换的方法，我们以110kV宁阳变电所工程的测量定位为例，分别采用上述两种方法进行计算、比较。根据《总平面布置图》宁阳变电所的测量坐标系统是1954年的北京坐标系。所区建（构）筑物采用施工坐标系统，取变电所西南角围墙轴线交点为施工坐标系的原点（A=0.00 B=0.00），其中A=0.00相当于X0=3386346.750m，B=0.00相当于Y0=496024.938m，A轴与指北针的夹角为北偏西18°。设计院交桩记录中给出的三个城市测量坐标控制点分别为：A1（X1=3386375.145m Y1=496019.325m）、A2（X2=3386418.782m Y2=496011.617m）、A3（X3=3386462.756m Y3=495977.459m）。在实际工程施工中需要根据施工场地的面积、建（构）筑物的位置及实际施工需要，布设四个控制桩点作为施工控制网：K1（A=48.00 B=10.00）、K2（A=48.00 B=38.00）、K3（A=77.00 B=10.00）、K4（A=77.00 B=38.00）。为了测定上述四个主控网控制桩点，则需要根据设计院提供的测量控制桩点进行坐标换算，从而在同一坐标系中进行距离及角度计算。由于两个坐标系的旋向不同，则施工坐标系与测量坐标系之间的换算关系式为： X＝X0＋A*COSθ－B*SINθ Y＝Y0＋A*SINθ＋B*COSθ 式中：θ＝-18° 代入坐标数据 K1： X1＝3386346.750＋48.00×COS（-18°）－10.00×SIN（-18°）＝3386395.491 Y1＝496024.938＋48.00×SIN（-18°）＋10.00×COS（-18°）＝496019.616

GPS坐标系转换方法

手持GPS坐标系转换方法点击次数：695 发布时间：2009-7-2 22:10:36 GPS卫星星历是以WGS-84大地坐标系为根据而建立的，所以手持式GPS使用的坐标系统是WGS-84坐标系统。目前，市面上出售的手持GPS所使用的坐标系统基本都是WGS-84坐标系统，而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系或1980年西安国家大地坐标系。不同的坐标系统给我们的使用带来了困难，于是就出现了如何把WGS-84坐标转换到1954北京坐标系或1980西安国家大地坐标系上来的问题。大家知道，不同坐标系之间存在着平移和旋转的关系，要使手持GPS所测量的数据转换为自己需要的坐标，必须求出两个坐标系（WGS-84和北京54坐标系或西安80坐标系）之间的转换参数。因此，如果您最后希望得到的不是WGS-84坐标系数据，必须进行坐标转换，输入相应的坐标转换参数。只要用户计算出五个转换参数（DX、DY、DZ、DA、DF）并按提示输入GPS中，即可在GPS仪器上自动进行坐标转换，得出该点对应的北京54坐标系（或西安80坐标系）的坐标值。下面以北京54坐标系为例，求手持GPS接收机坐标转换五个参数的方法。一．收集应用区域内高等级控制点资料在应用手持GPS接收机取土的区域内（如一个县）找出三个（或以上）分布均匀的等级点（精度越高越好）或GPS“B”级网网点，点位最好是周围无电磁波干扰，视野开阔，卫星信号强。到当地的测绘管理部门（如：本地测绘局、测绘院）抄取这些点的北京54坐标系的高斯平面直角坐标（x、y），高程h 和WGS-84坐标系的大地经纬度（B、L），大地高H。二．求坐标转换参数将上述获得的控制点的坐标数据提供给技术支持单位北京合众思壮公司各地分公司相关负责人求解出坐标转换参数，或者获取转换软件自己进行转换。转换参数求出后按提示输入手持型GPS中。只需经过这样一次设置，以后所有在该区域内测土时GPS所读出的坐标就为该点的北京54坐标值了。三．参数检验 DX、DY、DZ、DA、DF五个转换参数求出后，必须按提示分别输入手持GPS中，同时输入测区中央子午线经度。E代表东经，投影比例参数为1，东西偏差为500000，南北偏差为0，并设单位为米。输入这些参数后，应拿到实地检测，检验这五个参数是否正确。方法是，在野外选定视野开阔、GPS接收信号强的特征点（如线状地物交叉点、独立地物等），最好是埋石控制点进行测量，然后找出这些点的理论坐标与之比较。如比较结果超过仪器标称精度，则应重新测算转换参数或查找出现的问题。手持GPS坐标转换方法： 1.按翻页键，翻至菜单画面，选择▼键，移至设置处，按输入键进入设置画面；

测量坐标系转换及COORD转换实例

测量坐标系转换及COORD转换实例坐标转换问题的详细了解对于测量很重要，那么请和我一起来讨论这个问题。首先，我们要弄清楚几种坐标表示方法。大致有三种坐标表示方法：大地坐标经纬度和高程(B、L、H)，空间直角坐标(X、Y、H)，高斯平面坐标和高程(X、Y、H)。我们通常说的WGS-84坐标是大地坐标经纬度和高程这一种，北京54坐标是高斯平面坐标和高程这一种。现在，再搞清楚转换的严密性问题，在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密的。举个例子，在WGS-84坐标系和北京54坐标系之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。那么，两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？一般而言比较严密的是用七参数法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点，如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K 视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。在本软件中提供了计算三参数、七参数的功能。在一个椭球的不同坐标系中转换需要用到四参数转换，举个例子，在深圳既有北京54 坐标又有深圳坐标，在这两种坐标之间转换就用到四参数，计算四参数需要两个已知点。本软件提供计算四参数的功能。现在举个例子说明：在珠江有一个测区，需要完成WGS-84坐标到珠江坐标系（54椭球）的坐标转换，整个转换过程是这样的：

本软件使用说明：本软件采用文件化管理，用户可以将一种转换作为一个文件保存下来，下次使用时从文件菜单中选择打开这个文件来调用所有已有的转换参数。实例一：转换要求：用户在一个佛山测区内使用RTK GPS接收机接收了一些点的WGS-84的坐标,现在希望将其转换为北京54和佛山坐标系下的坐标。用户有佛山测区的一些控制点，这些控制点有WGS-84坐标，也有北京-54坐标也有佛山坐标。分析：