A. 常用坐標系的相互轉換
1.慣性坐標系(i系)-地球坐標系(e系)
如圖3-2-3所示,地球直角坐標系0xeyeze為地固坐標系(簡稱e系),0xiyiyi為慣性坐標系(簡稱i系)。ω為地球自轉角速度。
地球直角坐標系0xeyeze相對慣性參照系的轉動角速度就是地球的自轉角速度ω。
航空重力勘探理論方法及應用
則有e系至i系的坐標變換矩陣為:
航空重力勘探理論方法及應用
2.地球坐標系(e系)-當地地理坐標系(n系)
如圖3-2-4所示,地理坐標系的原點就是載體所在點,zn軸沿當地參考橢球的法線指向向外,xn軸與yn軸均與zn垂直;即在當地水平面內,xn軸沿當地緯度線指向正東,yn軸沿當地子午線指向正北。按照這樣的定義,地理坐標系的zn軸與地球赤道平面的夾角就是當地地理緯度,zn軸與yn軸構成的平面就是當地子午面。zn軸與xn軸構成的平面就是當地卯酉面。xn軸與yn軸構成的平面就是當地水平面。
地理坐標系的三根軸可以有不同的選取方法。圖3-2-5所示的地理坐標系是按「東、北、天」為順序構成的右手直角坐標系。除此之外,還有按「北、西、天」或「北、東、地」為順序構成的右手直角坐標系。
圖3-2-4 地球坐標系與當地地理坐標系
圖3-2-5 載體運動引起的地理坐標系轉動
地球坐標系先繞ze轉動λ角,得到0ex』y』ze,再繞y』轉動(270°-φ),即得到當地地理坐標系(Gopal M,1984)。因此地球坐標系與當地地理坐標系之間的轉換矩陣
航空重力勘探理論方法及應用
式中:φ為地理緯度;λ為地理經度。
當載體在地球表面運動時,載體相對地球的位置不斷發生變化,地球上不同地點的地理坐標系相對地球的角位置是不同的。也就是說,載體的運動將引起地理坐標系相對地球坐標系轉動。如果考察地理坐標系相對慣性坐標系的轉動角速度,應當考慮兩種因素:一是地理坐標系隨載體運動時相對地球坐標系的轉動角速度;二是地球坐標系相對慣性參照系的轉動角速度。
假設載體沿水平面航行(如飛機),所在地點的緯度為φ,航速為v,航向為H。將航速分解為沿地理坐標系北東兩個分量:
航空重力勘探理論方法及應用
航速的北分量vN引起地理坐標系繞著平行於地理東西方向的地心軸相對地球轉動,其轉動角速度為(見圖3-2-5):
航空重力勘探理論方法及應用
航速的東向分量vE引起地理坐標系繞著極軸相對地球轉動,其轉動角速度為:
航空重力勘探理論方法及應用
參考橢球上各點的子午圈半徑RM和卯酉圈半徑RN的計算公式為:
航空重力勘探理論方法及應用
式中:R為參考橢球的地球長半徑;e為參考橢球的第一偏心率。
將角速度
航空重力勘探理論方法及應用
式中:
地球坐標系相對慣性參照系的轉動是地球自轉引起的。把地球自轉角速度ω平移到地理坐標系的原點,並投影到地理坐標系的各軸上,可得:
航空重力勘探理論方法及應用
上式表明,地球自轉將引起地理坐標系繞地理北向和垂線方向相對慣性參照系轉動。
綜合考慮地球自轉和載體的航行影響,地理坐標系相對慣性參考系的轉動角速度在地理坐標系各軸上的投影表達式為:
航空重力勘探理論方法及應用
在分析陀螺儀和慣性導航系統時,地理坐標系是要經常使用的坐標系。例如,陀螺羅經用來重現子午面,其運動和誤差就是相對地理坐標系而言的。在指北方位平台式慣導中,採用地理坐標系作為導航坐標系,平台所模擬的就是地理坐標系。
3.當地地理坐標系(n系)-載體坐標系(b系)
當地地理坐標系可通過繞載體坐標系Zb軸轉動方位角A、繞yb軸轉動俯仰角θ,和繞xb軸轉動滾動角φ來實現其到載體坐標系的轉換(捷聯慣性導航技術,張天光等譯),三次轉動可以用數學方法表述3個獨立的方向餘弦矩陣,定義如下:
繞載體坐標系z軸轉動方位角A,有:
航空重力勘探理論方法及應用
繞載體坐標系y軸轉動方位角θ,有:
航空重力勘探理論方法及應用
繞載體坐標系x軸轉動方位角φ,有:
航空重力勘探理論方法及應用
因此,當地地理坐標系(n系)到載體坐標系的變換可以用這3個獨立變換的乘積表示如下:
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所以轉換矩陣
航空重力勘探理論方法及應用
在平台式慣性導航系統中,或通過3個框架之間的角度感測器測量方位角A、俯仰角θ和滾動角φ。
B. 大地坐標如何轉換為經緯度
大地坐標-----→經緯度(地理坐標)
1、輸入大地坐標數據,格式為 Y空格X,輸入到文本就行如下,原始的大地坐標由一8位的Y和一個7位的X組成
這組坐標數據中的Y的前兩位為31,是分帶號,一般使用的分帶有三分帶,六分帶,這里的坐標是三分帶的,記下Y前的這兩位數,在原始數據中去除掉,現在數據變為,Y,6位,X,7位
保存這個TXT的文本文件。
2,打開MAPGIS,啟動坐標投影變形程序
接下來選擇 投影轉換>>>>用戶文件投影轉換
點打開文件,打開剛才的大地坐標的文本文件,
設置輸入數據的格式,點擊 用戶投影參數,並完成設置。
這里我們的大地座標為3度帶的第31帶,注意填好,坐標單位為米
好了以為設置輸出的格式,我們要求輸出的是經緯度,點結果轉換參數,完成以下設置
這個參數設置里第一行有一個很重要的參數,橢球參數這一項,很多博友沒有到正確的結果就是因為該項參數沒有設定,中國地圖一般只有兩種,一種是北京54,還有就是80黃海
正確設定好這個就能得到正確的結果啦,筆者用的是80黃海的參考橢球,不過中國大部分是用54坐標系的!!!
我們輸出的經緯度的單位應該是DDDMMMSS。SS注意
點寫到文件,保存就大功告成了,注意保存的文件要寫上.TXT的後綴
下面是計算出的結果文件
XP為經度,1234234。357就是123度42分34。357秒,
YP為緯度,403950。225就是40度39分50。255秒(緯度最多90,所以沒有三位數)
C. 怎麼進行坐標轉換啊
西安80坐標系與北京54坐標系的轉換西安80坐標系與北京54坐標系其實是一種橢球參數的轉換作為這種轉換在同一個橢球里的轉換都是嚴密的,而在不同的橢球之間的轉換是不嚴密,因此不存在一套轉換參數可以全國通用的,在每個地方會不一樣,因為它們是兩個不同的橢球基準。 那麼,兩個橢球間的坐標轉換,一般而言比較嚴密的是用七參數布爾莎模型,即 X 平移, Y 平移, Z 平移, X 旋轉(WX), Y 旋轉(WY), Z 旋轉(WZ),尺度變化(DM )。要求得七參數就需要在一個地區需要 3 個以上的已知點。如果區域范圍不大,最遠點間的距離不大於 30Km( 經驗值 ) ,這可以用三參數,即 X 平移, Y 平移, Z 平移,而將 X 旋轉, Y 旋轉, Z 旋轉,尺度變化面DM視為 0 。 方法如下(MAPGIS平台中): 第一步:向地方測繪局(或其它地方)找本區域三個公共點坐標對(即54坐標x,y,z和80坐標x,y,z); 第二步:將三個點的坐標對全部轉換以弧度為單位。(菜單:投影轉換/輸入單點投影轉換,計算出這三個點的弧度值並記錄下來) 第三步:求公共點求操作系數(菜單:投影轉換/坐標系轉換)。如果求出轉換系數後,記錄下來。 第四步:編輯坐標轉換系數。(菜單:投影轉換/編輯坐標轉換系數。)最後進行投影變換,"當前投影"輸入80坐標系參數,"目的投影"輸入54坐標系參數。進行轉換時系統會自動調用曾編輯過的坐標轉換系數。
1、北京54和西安80是兩種不同的大地基準面,不同的參考橢球體,因而兩種地圖下,同一個點的坐標是不同的,無論是三度帶六度帶坐標還是經緯度坐標都是不同的。
2、數字化後的得到的坐標其實不是WGS84的經緯度坐標,因為54和80的轉換參數至今沒有公布,一般的軟體中都沒有54或80投影系的選項,往往會選擇WGS84投影。
3、WGS84、北京54、西安80之間,沒有現成的公式來完成轉換。
4、對於54或80坐標,從經緯度到平面坐標(三度帶或六度帶)的相互轉換可以藉助軟體完成。 5、54和80間的轉換,必須藉助現有的點和兩種坐標,推算出變換參數,再對待轉換坐標進行轉換。(均靠軟體實現)
6、在選擇參考點時,注意不能選取河流、等高線、地名、高程點,公路盡量不選。這些在兩幅地圖上變化很大,不能用作參考。而應該選擇固定物,如電站,橋梁等。
54坐標系下轉換成的經緯度坐標 跟80坐標系下平面坐標轉換後的經緯度坐標是不同的。一個點按3度和6度分帶 經緯度坐標肯定是一樣的,但是其平面坐標值不同。
D. 經緯度坐標和地理坐標有什麼不同,怎麼轉換
在大地測量學中,坐標系分為兩大類:地心坐標系和參心坐標系.
地心坐標系是坐標系原點與地球質心重合的坐標系,參心坐標系是坐標系原點位於參考橢球體中心,但不與地球質心重合的坐標系.
我國使用的1954北京坐標系,1980西安坐標系都屬於參心坐標系.GPS中使用的世界大地坐標系WGS-84屬於地心坐標系,我國最近開始啟用的中國大地坐標系2000(即CGCS2000),也屬於地心坐標系.
以上兩大類坐標系都有下列幾種表達形式:
1.空間大地坐標系,即大地經緯度(B,L,H)形式
2.空間直角坐標系,即三維空間坐標(X,Y,Z)形式
3.投影平面直角坐標系.即二維平面坐標(x,y,h)形式
在工程測量和施工中,我國普遍使用的是1954北京或1980西安的高斯投影平面直角坐標系.
但為滿足工程施工精度要求,通常會在測區建立獨立的地方坐標系,且獨立地方坐標系都能夠通過轉換公式換算為國家統一的坐標繫上,如1954北京坐標系或1980西安坐標系.樓主說的施工圖紙上面標的那個是測量坐標可能是
國家平面直角坐標系和獨立的地方平面坐標系之一.
E. 地理坐標和地址之間相互轉換怎麼用
相互轉換的話,就是所謂的地理編碼。
地理編碼指的是將地址信息建立空間坐標關系的過程。有可分為正向地圖編碼和反向地圖編碼。
正向地理編碼:實現了將中文地址或地名描述轉換為地球表面上相應位置的功能;
反向地理編碼:將地球表面的地址坐標轉換為標准地址的過程。
F. 坐標怎麼轉換經緯度
坐標轉換經緯度有以下兩種方法:
1、二維轉換
二維轉換方法是將平面坐標(東坐標和北坐標)從一個坐標系統轉換到另一個坐標系統。在轉換時不計算高程參數。該轉換方法需要確定4個參數(2個向東和向北的平移參數,1個旋轉參數和1個比例因子)。如果要保持GPS測量結果獨立並且有地方地圖投影的信息,那麼採用三維轉換方法最合適。
2、三維轉換
該方法基本操作步驟是利用公共點,也就是同時具有WGS84直角坐標和地方坐標的直角坐標的點位,一般需要3個以上重合點,通過布爾莎模型(或其他模型)進行計算,得到從一個系統轉換到另一個系統中的平移參數、旋轉參數和比例因子。
坐標轉換分類
1、大地坐標(BLH)對平面直角坐標(XYZ)
常規的轉換應先確定轉換參數,即橢球參數、分帶標准(3度,6度)和中央子午線的經度。橢球參數就是指平面直角坐標系採用什麼樣的橢球基準,對應有不同的長短軸及扁率。畫到直角坐標系可以寫為(x+z*acosθ,y+z*asinθ)a,θ為參數。
2、北京54全國80及WGS84坐標系的相互轉換
一種國際上採用的地心坐標系。坐標原點為地球質心,其地心空間直角坐標系的Z軸指向BIH (國際時間)1984.O定義的協議地球極(CTP)方向,X軸指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交點,Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手坐標系,稱為1984年世界大地坐標系統。
3、任意兩空間坐標系的轉換
由於測量坐標系和施工坐標系採用不同的標准,要進行精確轉換,必須知道至少3個重合點(即為在兩坐標系中坐標均為已知的點。採用布爾莎模型進行求解。
G. 關於地理坐標轉換
首先,把需要轉的坐標按照兩列復制到excel中,第一列為橫坐標,第二列為縱坐標,保存退出;
其次,運行arcmap,添加上一步保存的excel文件,並通過arcmap軟體菜單中tools下面的add events layers(添加事件圖層)工具,將該excel文件變為圖形顯示,並另存為shape文件;
再次,對該shape文件定義投影(即該坐標對應的投影,似乎這些數據是高斯投影的),然後再做投影變換,將其變換為地理投影(geographic coordinate system)
最後,在arctoolbox中找到add data coordinate工具,即可計算出經緯度
H. 你好,怎麼將經緯度坐標轉換成大地2000坐標
經緯度坐標轉換成大地2000坐標步驟:
1、ArcGIS中打開相關屬性表,確定經緯度坐標的X、Y。
(8)2種地理位置坐標如何轉換擴展閱讀:
經緯度線交織形成經緯度網,用經緯度表示地面上點的位置的球坐標稱為地理坐標。例如,我國首都北京位於北緯40度和東經116度的交點附近,昆明位於北緯25度和東經103度的交點附近。
地球橢球面上的一點形成一條垂直於該點的水平線的直線,它與赤道平面的交點所形成的夾角稱為地理緯度。經線線圈與起始經線線圈在任意一點上的角度稱為該點的地理經度。地球上或地圖上的點用M(L,B)表示。在地圖上以內部輪廓和經緯網(或分隔帶)的形式表示的。
在大於1:10萬的地形圖上,地理坐標網以輪廓的形式表示,輪廓的四個角用經緯度值進行標記,輪廓的內外之間有分界帶。在1:20萬以下的小比例尺地圖和地形圖上,通常直接繪制地理坐標網,並標記相應的經緯度值,以確定區域或地面點的地理位置。
I. 如何實現地理位置與經緯度坐標的批量轉換
現在有軟體能實現批量轉換了,就算沒有編程經驗也可以。下面以LSV為例,介紹如何實現地理位置與經緯度坐標的批量轉換,還是雙向的噢,就是地理編碼與逆地理編碼都可以操作。
批量地址查詢(地理編碼)教程如下
步驟1:點擊批量地址查詢: