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[已解决] 怎样把54坐标系的图件转换成80坐标系的图件?

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发表于 2011-1-22 10:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
现有转换的七参数,把整张图件进行转换时,怎么操作,谢谢!
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对梦想的执着追求是实现理想的一

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发表于 2011-1-22 11:14 | 显示全部楼层
北京54国家平面坐标系和西安80国家平面坐标系

54国家坐标系
  建国初期,为了迅速开展我国的测绘事业,鉴于当时的实际情况,将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接,然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据,平差我国东北及东部区一等锁,这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。因此,P54可归结为:
  (1)属参心大地坐标系;
  (2)采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数;
  (3)大地原点在原苏联的普尔科沃;
  (4)采用多点定位法进行椭球定位;
  (5)高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面;
  (6)高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。按我国天文水准路线推算而得。
  自 P54建立以来,在该坐标系内进行了许多地区的局部平差,其成果得到了广泛的应用。

80国家坐标系
  C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的基本原理,在建立C80坐标系时有以下先决条件:
  (1)大地原点在我国中部,具体地点是陕西省径阳县永乐镇;
  (2)C80坐标系是参心坐标系,椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向,大地起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 0方向;Y轴与 Z、X轴成右手坐标系;
  (3)椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数
  因而可得C80椭球两个最常用的几何参数为:
    长轴:6378140±5(m);
    扁率:1:298.257
  椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。
  (4)多点定位;
  (5)大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准。[测量员网]

中央与地方是一种什么关系。

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发表于 2011-1-22 11:16 | 显示全部楼层
浅析几种常用坐标系和坐标转换

摘要: 一般来讲,GPS直接提供的坐标(B,L,H)是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标,其中B为纬度,L为经度,H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。而在实际应用中,我国地图采用的是1954北京坐 标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标(x,y,),不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标 (B,L),高程一般为海拔高度h。
一般来讲,gps直接提供的坐标(b,l,h)是1984年世界大地坐标系(word geodetic system 1984即wgs-84)的坐标,其中b为纬度,l为经度,h为大地高即是到wgs-84椭球面的高度。而在实际应用中,我国地图采用的是1954北京坐 标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标(x,y,),不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标 (b,l),高程一般为海拔高度h。
gps的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70米左右,东北部140米左右, 南部75米左右,中部45米左右。现就上述几种坐标系进行简单介绍,供大家参阅,并提供各坐标系的基本参数,以便大家在使用过程中自定义坐标系。
1、1984世界大地坐标系
wgs-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-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:
长半轴a=6378137m;扁率f=1:298.257223563。
2、1954北京坐标系
1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系,采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。其长半轴 a=6378245,扁率 f=1/298.3。1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。  
3、1980西安坐标系
1978年,我国决定建立新的国家大地坐标系统,并且在新的大地坐标系统中进行全国天文大地网的整体平差,这个坐标系统定名为1980年西安坐标系。属参心大地坐标系。1980年西安坐标系xi'an geodetic coordinate system 1980 采用1975国际椭球,以jyd 1968.0系统为椭球定向基准,大地原点设在陕西省泾阳县永乐镇,采用多点定位所建立的大地坐标系.其椭球参数采用1975年国际大地测量与地球物理联合会推荐值,它们为:其长半轴a=6378140m; 扁率f=1/298.257。
4 高斯平面直角坐标系和utm
一般的地图均为平面图,其对应的也是平面坐标.因此,需要将椭球面上各点的大地坐标,按照一定的数学规律投影到平面上成为平面直角坐标.目前世界各国采用最广泛的高斯- 克吕格投影和墨卡托投影(utm)均是正形投影(等角投影), 即该投影在小区域范围内使平面图形与椭球面上的图形保持相似。为了限制长度变形,,根据国际测量协会规定,将全球按一定经差分成若干带。我国采用6度带或3度带,6度带是自零度子午线起每隔经度。
高斯平面直角坐标系一般以中央经线(l0)投影为纵轴x, 赤道投影为横轴y,两轴交点即为各带的坐标原点。为了避免横坐标出现负值,在投影中规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴。为了区别某一坐标系统属于哪一带,通常在横轴坐标前加上带号,如(4231898m,21655933m),其中21即为带号。 城建坐标多采用三度带的高斯-克吕格投影。同一坐标系下的大地坐标(即经纬度坐标b,l)与其对应的高斯平面直角坐标(x,y)有严格的转换关系。现行的测绘的教科书的一般都有。
5、 地方独立坐标系
在我国许多城市测量与工程测量中,若直接采用国家坐标系下的高斯平面直角坐标,则可能会由于远离中央子午线,或由于测区平均高程较大,而导致长度投影变形 较大,难以满足工程上或实用上的精度要求。另一方面,对于一些特殊的测量,如大桥施工测量,水利水坝测量,滑坡变形监测等,采用国家坐标系在实用中也会很 不方便。因此,基于限制变形,以及方便实用,科学的目的,在许多城市和工程测量中,常常会建立适合本地区的地方独立坐标系。建立地方独立坐标系,实际上就 是通过一些元素的确定来决定地方参考椭球与投影面.地方参考椭球一般选择与当地平均高程相对应的参考椭球,该椭球的中心,轴向和扁率与国家参考椭球相同。 其椭球半径α1增大为:α1=α+δα1,δα1=hm+ζ0式中:hm为当地平均海拔高程,ζ0为该地区的平均高程异常。而地方投影面的确定中,选取过 测区中心的经线或某个起算点的经线作为独立中央子午线.以某个特定方便使用的点和方位为地方独立坐标系的起算原点和方位,并选取当地平均高程面hm为投影 面。
既然说到了不同的坐标系,就存在坐标转换的问题。关于坐标转换,首先要搞清楚转换的严密性问题,即在同一个椭球里的坐标转换都是严密的,而在不同的椭球之 间的转换这时不严密的。例如,由1954北京坐标系的大地坐标转换到954北京坐标系的高斯平面直角坐标是在同一参考椭球体范畴内的坐标转换,其转换过程 是严密的。由1954北京坐标系的大地坐标转换到wgs-84的大地坐标,就属于不同椭球体间的转换。
不同椭球体间的坐标转换在局部地区的采用的常用办法是相似变换法,即利用部分分布相对合理高等级公共点求出相应的转换参数。一般而言,比较严密的是用七参 数的相似变换法,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。
如果不考虑高程的影响,对于不同椭球体下的高斯平面直角坐标可采用四参数的相似变换法,即四参数(x平移,y平移,尺度变化m,旋转角度α)。如果用户要 求的精度低于20米,在一定范围(2'*2')内,就直接可以用二参数法(δb,δl)或(δx,δy)修正。但在实际操作中,这也取决于选取的公共点是 否合理,并保证其足够的精度。[测量员网]

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发表于 2011-1-22 11:25 | 显示全部楼层
北京54坐标系与西安80坐标系坐标转换公式与算法

        地形图由北京54坐标系转换到西安80坐标系应在高斯平面上进行。由于新旧椭球参数不同,参心所在位置也不同,在高斯平面上其纵横坐标轴不重合,因此地形图上各点在两坐标系统下x,y均有一差值。将北京54坐标地形图转换到西安80坐标地形图,就是对每幅旧地图上求出测图控制点的新旧坐标系统之高斯平面坐标的差值,即改正量,通过这些改正量,在旧图上建立新系统的公里网线确定新的图廓点,使之成为一幅新图。通过对我国1∶10万地形图内数千个一二等大地点的计算统计证明,每幅图只要计算一个控制点的高斯平面坐标改正量作为整幅图的公共改正量。而我国的大部分GIS工程均采用大于1∶10万比例尺建库,因此每幅均可用选一点计算高斯平面的改正量作为该图幅公共改正量进行新的地形图转换。新旧地形图转换方法分为两步:

第一步:坐标系统转换,其方法如下:

1.1.1 大地坐标转换

       1大2009616142540777.jpg
式中 △e2为第一偏心率平方之差;a,e2分别为克氏椭球的长半径和第一偏心率的平方;L,B为这个点的大地经纬度;△x,△y,△z为两椭球参心的差值。

则这个点在1980西安坐标系中的大地坐标为:
2大2009616142527980.jpg

1.1.2 根据B80,L80采用高斯投影正算公式计算X80,Y80高斯投影正算公式为:
3大200961614258164.jpg

式中 x0=C0B-cosB(c1sinB+c2sin3B+c3sin5B);m0=lcosB;l=L-中央子午线经度值(弧度);L,B为该点的经纬度值。
上列二式中:
4大2009616142452326.jpg

1.1.3 求取转换改正量
   平差改正量的计算 1954年北京坐标系所提供的大地点成果没有经过整体平差,而1980西安坐标系提供的大地成果是经过整体平差的数据,所以新旧系统转换还要考虑平差改正量的问题。计算平差改正量比较麻烦,没有一定的数学模式,不同地区,平差改正量差别很大,在我国中部某些地区,平差改正量在1m以下,而在东北地区的某些图幅则在10m以上。在实际计算中,根据这些差值和它们的大地坐标在全国分幅图上分别绘制两张平差改正量分布图(即dx,dy分布图),在分布图上可以直接内播出任何图幅内所求点的平差改正量,即DX2,DY2。

   根据转换改正量和平差改正量按下列公式计算总改正量:
5大2009616142435148.jpg

式中 DX1,DY1为新旧坐标系的转换改正量,DX2,DY2为控制点经整体平差后的平差改正量。

总改正量(DX,DY)就是新旧坐标系统地形图转换的基础数据。

第二步:改造旧地形图

       按上面给出的总改正量在地形图上移动公里网线,对我国而言地形图由北京54至西安80转换,其改正量DX,DY均为负值,故只要将公里网线北移│DX/M│,东移│DY/M│(M为比例尺分母),则移动后的公里网格就是新系统图幅的公共坐标格网。


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发表于 2011-1-22 11:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 holocene 于 2011-1-22 11:31 编辑

这是我从测量员网上转录的,希望对你有所帮助,更多的信息请前去浏览。
我这个可能有点文不对题,抱歉!
中央与地方是一种什么关系。

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发表于 2011-7-30 19:09 | 显示全部楼层
一、数据说明
北京 54 坐标系和西安80 坐标系之间的转换其实是两种不同的椭球参数之间的转换,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(WY),尺度变化(DM)。若得七参数就需要在一个地区提供3 个以上的公共点坐标对(即北京54 坐标下x、y、z 和西安80 坐标系下x、y、z),可以向地方测绘局获取。
二、“北京54 坐标系”转“西安80 坐标系”的操作步骤
启动“投影变换模块”,单击“文件”菜单下“打开文件”命令,将演示数据“演示数据_北京54.WT”、“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”打开,如图1 所示:

                                         图1
1、单击“投影转换”“单下“S坐标系转换”“令,系统弹出“转换坐标值”“话框,如图2所示:

图2
⑴、在“输入”一栏中,坐标系设置为“北京54 坐标系”,单位设置为“线类单位-米”;
⑵、在“输出”一栏中,坐标系设置为“西安80 坐标系”,单位设置为“线类单位-米”;
⑶、在“转换方法”一栏中,单击“公共点操作求系数”项;
⑷、在“输入”一栏中,输入北京54 坐标系下一个公共点的(x、y、z),如图2 所示;
⑸、在“输出”一栏中,输入西安80 坐标系下对应的公共点的(x、y、z),如图2 所示;
⑹、在窗口右下角,单击“输入公共点”按钮,右边的数字变为1,表示输入了一个公共点对,如图2所示;
⑺、依照相同的方法,再输入另外的2个公共点对;
⑻、在“转换方法”一栏中,单击“七参数布尔莎模型”项,将右边的转换系数项激活;
⑼、单击“求转换系数”菜单下“求转换系数”命令,系统根据输入的3 个公共点对坐标自动计算出7个参数,如图3 所示,将其记录下来;
然后单击“确定”按钮;

图3
2、单击“投影转换”菜单下“编辑坐标转换参数”命令,系统弹出“不同地理坐标系转换参数设置”对话框,如图4 所示;


图4
在“坐标系选项”一栏中,设置各项参数如下:
源坐标系:北京54 坐标系;
目的坐标系:西安80坐标系;
转换方法:七参数布尔莎模型;
长度单位:米;
角度单位:弧度;
然后单击“添加项”按钮,则在窗口左边的“不同椭球间转换”列表中将该转换关系列出;
在窗口下方的“参数设置”一栏中,将上一步得到的七个参数依次输入到相应的文本框中,如图4 所示;
单击“修改项”按钮,输入转换关系,并单击“确定”按钮;
接下来就是文件投影的操作过程了。
3、单击“投影转换”菜单下“MAPGIS投影转换/选转换线文件”命令,系统弹出“选择文件”对话框,如图5所示:

图5
选中待转换的文件“演示数据_北京54.WL”,单击“确定”按钮;
4、设置文件的Tic 点,在“投影变换”模块下提供了两种方法:手工设置和文件间拷贝,这里不作详细的说明;
5、单击“投影转换”菜单下“编辑当前投影参数”命令,系统弹出“输入投影参数”对话框,如图6所示,根据数据的实际情况来设置其地图参数,如下:
坐标系类型:大地坐标系
椭球参数:北京54
投影类型:高斯-克吕格投影
比例尺分母:1
坐标单位:米
投影中心点经度(DMS):1230000
然后单击“确定“按钮;


图6
6、单击“投影转换”菜单下“设置转换后参数”命令,系统弹出“输入投影参数”对话框,如图7 所示,转换后的参数设置为:
坐标系类型:大地坐标系
椭球参数:西安80(注意椭球参数的变换)
投影类型:高斯-克吕格投影
比例尺分母:1
坐标单位:米
投影中心点经度(DMS):1230000(注意前后中央经线保持一致)

图7
7、单击“投影转换”菜单下“进行投影变换”命令,系统弹出“输入转换后位移值”对话框,单击“开始转换”按钮,系统开始按照设定的参数转换线文件,如图8 所示:

图8
以同样的操作步骤和参数设置,将“演示数据_北京54.WL”、“演示数据_北京54.WP”文件进行投影转换;
8、单击鼠标右键,选择“复位”命令,系统弹出“选择文件名”对话框,可以看到系统生成了三个新的文件:“NEWLIN.WL”、“NEWPNT.WT”、“NEWPNT.WP”,依次选中这三个文件,单击“确定”按钮,如图9所示:


这时新生成的三个文件就是西安80 坐标系下的文件; 补充:通常情况下,转换过来的数据会有一定的误差存在,所以有时为了保证数据的精度,在转换的过程中通过设置横坐标和纵坐标的偏移量来修正转换后的坐标值;
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发表于 2012-6-21 19:28 | 显示全部楼层
怎么看不到图呀
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发表于 2016-11-28 10:47 | 显示全部楼层
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