3-4GNSS手持机踏勘找点及绘制点之记(精)

二、常用的坐标系转换方法
2.一步法
这种转换方法通过将高程与点位分开进行转换。在平面点位转换中，首先，将 WGS94地心坐标投影到临时的横轴墨卡托投影，然后，通过平移、旋转和尺度变换， 使之与计算的“真实”投影相符合。高程转换则采用简单的一维高程拟合。由于用 这种方法进行平面点位转换，因而不需要知道地方坐标系统的参考椭球与地图投影 类型。高程和平面点位的转换是分开进行的，因此，高程误差不会传播给平面点位。 如果地方高程的资料不是很好或根本没有，仍然可以仅对平面点位进行转换。还有， 高程已知点和平面点位已知点不必是同一个点。用这种方法进行转换，能够在只有 一个公共点的情况下进行坐标和高程的转换。 优点。这种方法的优点是利用较少的信息即可计算出转换参数，不需要已知地方 椭球和地图通用模型就可以利用最少的点计算出转换参数。值得注意的是，当使用 一个或两个地方点计算参数时，作为计算的参数仅对于附近的点的转换是有效的。 缺点。转换的区域小，限制在10平方公里以内。
央子午线进行高斯投影求得平面坐标。仔细分析研究这些地方独立测
量控制网，可以发现，这些网都有自己的原点和自己的定向，也就是 说，这些控制网都是以地方独立坐标系为参考的。而地方独立坐标系
则隐含着一个与当地平均海拔高程对应的参考椭球。该椭球的中心、
轴向和扁率与国家参考椭球相同，其长半径则有一改正量。我们将该 参考椭球称为“地方参考椭球”。
任务3-4 GNSS手持机踏勘找点及绘制点之记
负责单位：扬州环境资源职业技术学院 北京工业职业技术学院
联合全国28家院校与企业联合共建
知识提纲
• 一、测量常用的坐标系统
• 二、常用的坐标系转换方法
• 三、踏勘找点
• 四、绘制点之记
一、测量常用的坐标系统
1. WGS一84坐标系
WGS一84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS所发布的星历参数就 是基于此坐标系统的。WGS一84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐 标系，是一种协议地球坐标系。WGS-84坐标系的定义是：原点是地球 的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH(1984．0)定义的地极(CTP)方 向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。x轴指向BIH定义 的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和z，x轴构成右手坐标系。WGS一 84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐 值，采用的两个常用基本几何参数：a=6378137，mf=V298．257223563。
二、常பைடு நூலகம்的坐标系转换方法
4.分片平滑插值方法
分片平滑插值转换方法是经典3D转换方法和插值转换方法的结合。 平面点位和高程的转换分开进行处理。前者采用经典的转换技术，后者 采用了插值方法。对于这种方法，建议已知至少4个点的格网坐标和 WGS84坐标。仅使用三个公共点计算转换参数也可以，但使用4个公共点 可进行残差计算。另外，还需要已知地图投影的类型。地方坐标和它的 参数以及使用的地方椭球都是基于地图投影上的，由于这种方法将转换 分成两个部分，与插值方法一样，平面点位和高程又分别独立，这就意 味着用于。平面点位转换的点和高程转换的点不必是同一个点。由于平 面”s3点位转换使用经典3D转换方法，转换区域比插值方法大，因此塾 适用区域的大小在很大程度上受制于高程转换的精度。
始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面，X轴在大地起始子午面内
与z轴垂直指向经度零方向，Y轴与z，x轴成右手坐标系。椭球几何参 数为：a=6378140m a=1／298．257。
一、测量常用的坐标系统
4. 地方坐标系（任意独立坐标系）
我国许多城市、矿区基于实用、方便和科学的目的，将地方独立 测量控制网建立在当地的平均海拔高程面上，并以当地子午线作为中
一、测量常用的坐标系统
2. 1954年北京坐标系
1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，是一种参心 坐标系统。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系，但 又不完全与其相同。如大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平 均海水面为基准；高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差结果 为起算值，按我国天文水准路线推算出来的。该坐标系采用的参考椭球
二、常用的坐标系转换方法
3.插值方法
将GPS测量成果通过一种合理的、均匀的弹性形变方式，纳入地方格网坐 标系统。地方系统的格网是由输入的点位平面格网坐标所定义的，平面点位与 高程在转换中分别作出处理。这就意味着，测量的平面点位不一定是高程已知 的同一个点，地方高程中的误差将不会传播到平面点位转换部分。插值转换方 法对某些方面较传统的3D经典转换方法有利，如可在无地图投影或地方椭球资 料的情况下计算转换参数。另外，高程和平面点位的转换是彼此独立的，这就 意味着地方坐标不必要包含高程信息，高程信息可从不同的点中获得。插值转 换方法趋向于将GPS测量值扭曲，以适合现有的地方格网测量值。这可能是一 个优点也可能是一个缺点，由于GPS坐标通常被发现好于现有的格网坐标，这 就是说整体均匀性好，这就意味着当使用这种方法时，GPS坐标的精度可能稍 有些降低。如果你希望将GPS观测值纳入已有的地方坐标系统，这将是优先选 择。
是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：a=6378245，mf--V298．3。我
国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。
一、测量常用的坐标系统
3. 1980西安坐标系
1980西安坐标系是在1954年北京坐标系的基础上建立的。大地原点设
在我国中部——供西省泾阳县永乐镇。该坐标系是参心坐标系。椭球 短轴z轴平行于由地球地心指向1968．0地极原点(JYD)的方向。大地起
二、常用的坐标系转换方法
1.七参数经典3D转换法 在GPS测量中用得最多，同时从数学角度来说也是最严格、最精密的转 换方法，为经典的三维赫尔墨特转换方法(Classical)。地方局部坐标 系的原点相对于WGS一84系统的原点(地心)的偏差(DX，DY，DZ)，称为 地方局部坐标系统对于WGS84地心坐标系统的三个平移参数。由于地方 局部坐标系的三个坐标轴不可能严格与WGS84地心坐标系统的对应轴平 行，需要分别旋转一个微小的角度才能达到平行的要求，所以产生了 三个所谓定向参数(wX，wY，wZ)。最后，考虑到两个椭球的大小彼此 不一样，存在一个地方坐标系相对于WGS84地心坐标系统的尺度因子 (m)。根据以上思路建立起来的坐标转换模型，因为含有七个参数，所 以通常被称为七参数法。