GIS坐标转换具体操作

关于不同椭球体之间的坐标转换,网上资料大都笼统的介绍说是精度要求不高时采用三参数转换,精度要求较高时使用七参数转换法。

本文以国内某一地方坐标系为例,转到WGS84坐标系下的实际方法分布介绍:

国内地方坐标系一般为城建坐标系,椭球一般为Beijing 1954椭球稍微变形得到,投影方法一般为高斯-克吕格投影。

1.计算七参数

a.拿到三个以上地方坐标系下的控制点坐标,用GPS测量对应控制点的WGS84经纬度坐标。(关于控制点地方坐标,一般当地测绘院都会有,可以向其购买。应当了解当地地方坐标系的基本常数,例如采用什么椭球,采用什么投影方法,其中椭球一般为Beijing1954,投影方法一般为高斯克吕格3°带投影方式,中央经线一般为当地的穿过该城市的经线。或者临近经线,例如郑州市地方坐标:为Beijing1954椭球下,高斯克吕格3°带投影第38带,在ArcGIS中对应的坐标系为

(无带号),

(Y坐标前加38带号)。

b.假设拿到三个控制点:分别为A1, A2, A3, 其地方坐标系下的坐标值为:

点号

X坐标

Y坐标

高程(Z)

A1

3849978.0476

38482300.3463

83.9918

A2

3857015.8923

38470019.2336

87.9376

A3

3848451.7657

38458909.0733

123.4881

其经测量得到的对应的WGS84坐标系下的坐标值为:

点号

纬度

经度

高程(Z)

A1

34:46:39.17123 N

113:48:26.08551 E

67.4573

A2

34:50:26.64715 N

113:40:21.86836 E

74.3045

A3

34:45:47.27047 N

113:33:06.34851 E

104.7134

由Coord软件:计算器参数

首先点击坐标转换–投影设置:投影方式为高斯3°带投影,中央子午线设置为114:00:00,保存。

然后点击坐标转换—计算7参数:源坐标椭球基准设置为WGS84,目标坐标为Beijing1954.

然后计算七参数,,查看最后的RMS,如果RMS比较小,则计算的七参数比较准确,若比较大,则应该检查数据是否有误。

2.ArcGIS坐标转换

a.给源数据设置坐标系:

<1>源数据的X,Y坐标为(3849978.0476,38482300.3463)则直接用ArcToolBox的Define Projection工具直接给数据赋上坐标系。

<2>.若源数据的X,Y坐标为(49978.0476,82300.3463)这样的数据,则是由正常的Beijing54坐标X坐标进行减去3800000得到的,Y坐标减去38400000得到。

此时应该使用自定义坐标系:

此时的东西偏移量,南北偏移量自己计算一下:例如X坐标49978.0476应当是3849978.0476-3800000=49978.0476(其中3800000是郑州到赤道的大概距离,所在在郑州市内的所有点X坐标都应该为38XXXXX,为了计算方便一般会去掉3800000)所以南北偏移量为-3800000.Y坐标为82300.3463,此值应该为38500000+当地真实高斯投影坐标得到-38400000,之所以要减去38400000也是因为郑州市内的Y值都为384XXXXX,方便计算。所以东西偏移量=38500000-38400000=100000.

然后用Project方法由自定义坐标系转换为

此过程不需要转换参数,因为是同一椭球内的转换。ArcGIS内置了精确的计算方法。

b.坐标转换

<1>.设定转换方法:

其中注意XYZ的偏移量单位为米,XYZ旋转量的单位为秒,缩放因子的单位ppm为百万分之。

世界会向那些有目标和远见的人让路(冯两努——香港着名推销商

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