A. 常用坐标系的相互转换
1.惯性坐标系(i系)-地球坐标系(e系)
如图3-2-3所示,地球直角坐标系0xeyeze为地固坐标系(简称e系),0xiyiyi为惯性坐标系(简称i系)。ω为地球自转角速度。
地球直角坐标系0xeyeze相对惯性参照系的转动角速度就是地球的自转角速度ω。
航空重力勘探理论方法及应用
则有e系至i系的坐标变换矩阵为:
航空重力勘探理论方法及应用
2.地球坐标系(e系)-当地地理坐标系(n系)
如图3-2-4所示,地理坐标系的原点就是载体所在点,zn轴沿当地参考椭球的法线指向向外,xn轴与yn轴均与zn垂直;即在当地水平面内,xn轴沿当地纬度线指向正东,yn轴沿当地子午线指向正北。按照这样的定义,地理坐标系的zn轴与地球赤道平面的夹角就是当地地理纬度,zn轴与yn轴构成的平面就是当地子午面。zn轴与xn轴构成的平面就是当地卯酉面。xn轴与yn轴构成的平面就是当地水平面。
地理坐标系的三根轴可以有不同的选取方法。图3-2-5所示的地理坐标系是按“东、北、天”为顺序构成的右手直角坐标系。除此之外,还有按“北、西、天”或“北、东、地”为顺序构成的右手直角坐标系。
图3-2-4 地球坐标系与当地地理坐标系
图3-2-5 载体运动引起的地理坐标系转动
地球坐标系先绕ze转动λ角,得到0ex’y’ze,再绕y’转动(270°-φ),即得到当地地理坐标系(Gopal M,1984)。因此地球坐标系与当地地理坐标系之间的转换矩阵
航空重力勘探理论方法及应用
式中:φ为地理纬度;λ为地理经度。
当载体在地球表面运动时,载体相对地球的位置不断发生变化,地球上不同地点的地理坐标系相对地球的角位置是不同的。也就是说,载体的运动将引起地理坐标系相对地球坐标系转动。如果考察地理坐标系相对惯性坐标系的转动角速度,应当考虑两种因素:一是地理坐标系随载体运动时相对地球坐标系的转动角速度;二是地球坐标系相对惯性参照系的转动角速度。
假设载体沿水平面航行(如飞机),所在地点的纬度为φ,航速为v,航向为H。将航速分解为沿地理坐标系北东两个分量:
航空重力勘探理论方法及应用
航速的北分量vN引起地理坐标系绕着平行于地理东西方向的地心轴相对地球转动,其转动角速度为(见图3-2-5):
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航速的东向分量vE引起地理坐标系绕着极轴相对地球转动,其转动角速度为:
航空重力勘探理论方法及应用
参考椭球上各点的子午圈半径RM和卯酉圈半径RN的计算公式为:
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式中:R为参考椭球的地球长半径;e为参考椭球的第一偏心率。
将角速度
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式中:
地球坐标系相对惯性参照系的转动是地球自转引起的。把地球自转角速度ω平移到地理坐标系的原点,并投影到地理坐标系的各轴上,可得:
航空重力勘探理论方法及应用
上式表明,地球自转将引起地理坐标系绕地理北向和垂线方向相对惯性参照系转动。
综合考虑地球自转和载体的航行影响,地理坐标系相对惯性参考系的转动角速度在地理坐标系各轴上的投影表达式为:
航空重力勘探理论方法及应用
在分析陀螺仪和惯性导航系统时,地理坐标系是要经常使用的坐标系。例如,陀螺罗经用来重现子午面,其运动和误差就是相对地理坐标系而言的。在指北方位平台式惯导中,采用地理坐标系作为导航坐标系,平台所模拟的就是地理坐标系。
3.当地地理坐标系(n系)-载体坐标系(b系)
当地地理坐标系可通过绕载体坐标系Zb轴转动方位角A、绕yb轴转动俯仰角θ,和绕xb轴转动滚动角φ来实现其到载体坐标系的转换(捷联惯性导航技术,张天光等译),三次转动可以用数学方法表述3个独立的方向余弦矩阵,定义如下:
绕载体坐标系z轴转动方位角A,有:
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绕载体坐标系y轴转动方位角θ,有:
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绕载体坐标系x轴转动方位角φ,有:
航空重力勘探理论方法及应用
因此,当地地理坐标系(n系)到载体坐标系的变换可以用这3个独立变换的乘积表示如下:
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所以转换矩阵
航空重力勘探理论方法及应用
在平台式惯性导航系统中,或通过3个框架之间的角度传感器测量方位角A、俯仰角θ和滚动角φ。
B. 大地坐标如何转换为经纬度
大地坐标-----→经纬度(地理坐标)
1、输入大地坐标数据,格式为 Y空格X,输入到文本就行如下,原始的大地坐标由一8位的Y和一个7位的X组成
这组坐标数据中的Y的前两位为31,是分带号,一般使用的分带有三分带,六分带,这里的坐标是三分带的,记下Y前的这两位数,在原始数据中去除掉,现在数据变为,Y,6位,X,7位
保存这个TXT的文本文件。
2,打开MAPGIS,启动坐标投影变形程序
接下来选择 投影转换>>>>用户文件投影转换
点打开文件,打开刚才的大地坐标的文本文件,
设置输入数据的格式,点击 用户投影参数,并完成设置。
这里我们的大地座标为3度带的第31带,注意填好,坐标单位为米
好了以为设置输出的格式,我们要求输出的是经纬度,点结果转换参数,完成以下设置
这个参数设置里第一行有一个很重要的参数,椭球参数这一项,很多博友没有到正确的结果就是因为该项参数没有设定,中国地图一般只有两种,一种是北京54,还有就是80黄海
正确设定好这个就能得到正确的结果啦,笔者用的是80黄海的参考椭球,不过中国大部分是用54坐标系的!!!
我们输出的经纬度的单位应该是DDDMMMSS。SS注意
点写到文件,保存就大功告成了,注意保存的文件要写上.TXT的后缀
下面是计算出的结果文件
XP为经度,1234234。357就是123度42分34。357秒,
YP为纬度,403950。225就是40度39分50。255秒(纬度最多90,所以没有三位数)
C. 怎么进行坐标转换啊
西安80坐标系与北京54坐标系的转换西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换作为这种转换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,因此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,一般而言比较严密的是用七参数布尔莎模型,即 X 平移, Y 平移, Z 平移, X 旋转(WX), Y 旋转(WY), Z 旋转(WZ),尺度变化(DM )。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,尺度变化面DM视为 0 。 方法如下(MAPGIS平台中): 第一步:向地方测绘局(或其它地方)找本区域三个公共点坐标对(即54坐标x,y,z和80坐标x,y,z); 第二步:将三个点的坐标对全部转换以弧度为单位。(菜单:投影转换/输入单点投影转换,计算出这三个点的弧度值并记录下来) 第三步:求公共点求操作系数(菜单:投影转换/坐标系转换)。如果求出转换系数后,记录下来。 第四步:编辑坐标转换系数。(菜单:投影转换/编辑坐标转换系数。)最后进行投影变换,"当前投影"输入80坐标系参数,"目的投影"输入54坐标系参数。进行转换时系统会自动调用曾编辑过的坐标转换系数。
1、北京54和西安80是两种不同的大地基准面,不同的参考椭球体,因而两种地图下,同一个点的坐标是不同的,无论是三度带六度带坐标还是经纬度坐标都是不同的。
2、数字化后的得到的坐标其实不是WGS84的经纬度坐标,因为54和80的转换参数至今没有公布,一般的软件中都没有54或80投影系的选项,往往会选择WGS84投影。
3、WGS84、北京54、西安80之间,没有现成的公式来完成转换。
4、对于54或80坐标,从经纬度到平面坐标(三度带或六度带)的相互转换可以借助软件完成。 5、54和80间的转换,必须借助现有的点和两种坐标,推算出变换参数,再对待转换坐标进行转换。(均靠软件实现)
6、在选择参考点时,注意不能选取河流、等高线、地名、高程点,公路尽量不选。这些在两幅地图上变化很大,不能用作参考。而应该选择固定物,如电站,桥梁等。
54坐标系下转换成的经纬度坐标 跟80坐标系下平面坐标转换后的经纬度坐标是不同的。一个点按3度和6度分带 经纬度坐标肯定是一样的,但是其平面坐标值不同。
D. 经纬度坐标和地理坐标有什么不同,怎么转换
在大地测量学中,坐标系分为两大类:地心坐标系和参心坐标系.
地心坐标系是坐标系原点与地球质心重合的坐标系,参心坐标系是坐标系原点位于参考椭球体中心,但不与地球质心重合的坐标系.
我国使用的1954北京坐标系,1980西安坐标系都属于参心坐标系.GPS中使用的世界大地坐标系WGS-84属于地心坐标系,我国最近开始启用的中国大地坐标系2000(即CGCS2000),也属于地心坐标系.
以上两大类坐标系都有下列几种表达形式:
1.空间大地坐标系,即大地经纬度(B,L,H)形式
2.空间直角坐标系,即三维空间坐标(X,Y,Z)形式
3.投影平面直角坐标系.即二维平面坐标(x,y,h)形式
在工程测量和施工中,我国普遍使用的是1954北京或1980西安的高斯投影平面直角坐标系.
但为满足工程施工精度要求,通常会在测区建立独立的地方坐标系,且独立地方坐标系都能够通过转换公式换算为国家统一的坐标系上,如1954北京坐标系或1980西安坐标系.楼主说的施工图纸上面标的那个是测量坐标可能是
国家平面直角坐标系和独立的地方平面坐标系之一.
E. 地理坐标和地址之间相互转换怎么用
相互转换的话,就是所谓的地理编码。
地理编码指的是将地址信息建立空间坐标关系的过程。有可分为正向地图编码和反向地图编码。
正向地理编码:实现了将中文地址或地名描述转换为地球表面上相应位置的功能;
反向地理编码:将地球表面的地址坐标转换为标准地址的过程。
F. 坐标怎么转换经纬度
坐标转换经纬度有以下两种方法:
1、二维转换
二维转换方法是将平面坐标(东坐标和北坐标)从一个坐标系统转换到另一个坐标系统。在转换时不计算高程参数。该转换方法需要确定4个参数(2个向东和向北的平移参数,1个旋转参数和1个比例因子)。如果要保持GPS测量结果独立并且有地方地图投影的信息,那么采用三维转换方法最合适。
2、三维转换
该方法基本操作步骤是利用公共点,也就是同时具有WGS84直角坐标和地方坐标的直角坐标的点位,一般需要3个以上重合点,通过布尔莎模型(或其他模型)进行计算,得到从一个系统转换到另一个系统中的平移参数、旋转参数和比例因子。
坐标转换分类
1、大地坐标(BLH)对平面直角坐标(XYZ)
常规的转换应先确定转换参数,即椭球参数、分带标准(3度,6度)和中央子午线的经度。椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准,对应有不同的长短轴及扁率。画到直角坐标系可以写为(x+z*acosθ,y+z*asinθ)a,θ为参数。
2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换
一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH (国际时间)1984.O定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系统。
3、任意两空间坐标系的转换
由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准,要进行精确转换,必须知道至少3个重合点(即为在两坐标系中坐标均为已知的点。采用布尔莎模型进行求解。
G. 关于地理坐标转换
首先,把需要转的坐标按照两列复制到excel中,第一列为横坐标,第二列为纵坐标,保存退出;
其次,运行arcmap,添加上一步保存的excel文件,并通过arcmap软件菜单中tools下面的add events layers(添加事件图层)工具,将该excel文件变为图形显示,并另存为shape文件;
再次,对该shape文件定义投影(即该坐标对应的投影,似乎这些数据是高斯投影的),然后再做投影变换,将其变换为地理投影(geographic coordinate system)
最后,在arctoolbox中找到add data coordinate工具,即可计算出经纬度
H. 你好,怎么将经纬度坐标转换成大地2000坐标
经纬度坐标转换成大地2000坐标步骤:
1、ArcGIS中打开相关属性表,确定经纬度坐标的X、Y。
(8)2种地理位置坐标如何转换扩展阅读:
经纬度线交织形成经纬度网,用经纬度表示地面上点的位置的球坐标称为地理坐标。例如,我国首都北京位于北纬40度和东经116度的交点附近,昆明位于北纬25度和东经103度的交点附近。
地球椭球面上的一点形成一条垂直于该点的水平线的直线,它与赤道平面的交点所形成的夹角称为地理纬度。经线线圈与起始经线线圈在任意一点上的角度称为该点的地理经度。地球上或地图上的点用M(L,B)表示。在地图上以内部轮廓和经纬网(或分隔带)的形式表示的。
在大于1:10万的地形图上,地理坐标网以轮廓的形式表示,轮廓的四个角用经纬度值进行标记,轮廓的内外之间有分界带。在1:20万以下的小比例尺地图和地形图上,通常直接绘制地理坐标网,并标记相应的经纬度值,以确定区域或地面点的地理位置。
I. 如何实现地理位置与经纬度坐标的批量转换
现在有软件能实现批量转换了,就算没有编程经验也可以。下面以LSV为例,介绍如何实现地理位置与经纬度坐标的批量转换,还是双向的噢,就是地理编码与逆地理编码都可以操作。
批量地址查询(地理编码)教程如下
步骤1:点击批量地址查询: