GPS位置坐标与象素坐标的转换.pdf

GPS 位置坐标与象素坐标的转换坐标转换程序包括下面的转换：经纬度坐标坐标-高斯坐标-经纬度坐标其中的高斯坐标-屏幕象素坐标的转换（或相反）需要四个参数，这四个参数非常关 键，它决定电子地图上的定位精度 高斯坐标- 屏幕象素坐标，或屏幕象素GPSGPS 定位成果属于 WGSWGS - 8484 大地坐标系，即 GPSGPS 的广播星历和精密星历，以及或地方坐标系，如我国地图都是采用 5454 北京坐标系为了将 GPSGPS 接收机的定位数GPSGPS接收机的软件处理都是以 WGSWGS - 8484 坐标系为坐标框架的 而实用的测量成果是属于某一国 家坐标系据实时地显示在电子地图上，需要进行一系列坐标转换转换的具体步骤如下：1. WGS1. WGS 8484 空间坐标转换为大地坐标GPSGPS 接收机获得的是 WGSWGS 8484 空间坐标（X,Y,Z），由（X,Y,Z）换算大地坐标（B,L, H）的关系如下:/ 2,B廿(Z C e tgB ) X2 +Y2J +e2 +tg2BL =tg (Y/X)_1兰UNcosB其中 N N 为该点的卯酉圈曲率半径a-1 -e sin B222a,e分别是该大地坐标系对应椭球的长半轴和第一偏心率。

t21 -e2求 B B 时应用迭代法较好为了减少迭代次数，按下述方法求得两次即可满足精度要求：B B 的初值 B B0则只需迭代B0 =:二sin4(Z R)： -2R = X2 Y2 ZB = A sin 2 (1 2 A cos2 )A =ae2. (2R.1 -e2sin2 J2.2.大地坐标（B B, L L）转换为高斯平面坐标（x,yx,y）;高斯投影是一种横轴、椭圆柱面、等角投影椭圆柱面与地区椭球在某一子午圈相切，这个子午线叫做投影的轴子午线，也就是平面直角坐标系的纵轴（椭圆柱面相交，成一直线，这条直线与轴子午线正交，就是平面直角坐标系的横轴（有长度变形，其它都将有长度变形；这种变形与投影的区域限制在轴子午线两侧的一定范围内L Lo上Y Y 轴）X X 轴），赤道面与把椭圆柱面展开，就得出以（ X X，Y Y ）为坐标的平面直角坐标系在高斯投影中，只有轴子 午线上没Y Y 的平方成正比，因此有必要把这就产生投影分带分带一般有6带和3度带6带的经度差为6（L Lo经度东西各3）,3度经度差为3每个带的投影在平面有如 一梭子形，为了测量方便，每个带设一平面直角坐标系，为了避免出现负值，把平移 500Km500Km。

由一点的大地坐标（B B，L L）计算它的高斯平面坐标（x,yx,y ）叫做正算高斯投影是一种 正形投影其原理是平面坐标（x,yx,y）展开为经度差的泰勒级数Y Y 轴向西x yi = f （B Li）二f （B） （Li）L由此公式可推导出高斯投影正算公式f B）（Li ）2;L11222x = x0 +-Ntcos BL + (5-t +9*2 +04)Ntcos4 BL4+ 2 24丄(61 58t2+t4+270口23332t2)Ntcos6 BL+ 6720y = NcosBL+丄(1 -12+H2)NCOS3 BL3+6124 2 2 251(518t +t +14 58 t )Ncos BL + J205其中x0二C0B -cosB(G sin B C2 sin3 B C3sin5 B C4 sin7 B)t =tgBa.1 -e2 sin2 B2222=e cos B, ,e为第二偏心率为了保证投影的一致性，即WGSWGS 8484 系的（B B , L L）投影到 WGSWGS 8484 系的高斯平面，系数 C C0, C C1, C C2, C C3, C C4由 WGS-84WGS-84 参数重新推导计算，其结果为匕。

6367449.1458234G =32009.8185306G =133.9598897C3=0.6975483C4=0.00394313.3.高斯坐标转换为屏幕象素坐标象素坐标是地图某点在计算机屏幕上的坐标（Xf,yf），它和 WGSWGS - 8484 高斯平面坐标之间是平移、旋转和缩放的关系，其转换模型是Xf= ax - by + cyf=bx +ay +dI尺度比m = , a2 b2转换模型中有a, b, c, d四个未知数，因此只需要已知两个同名点的高斯坐标和象素坐 标即可解出转换参数在实际求解转换参数时，是用Ashtech D-12Ashtech D-12 测地型 GPSGPS 接收机用静态单点定位方法采用最小二乘法求GPSGPS 接收机坐标不测定基站的坐标，再用差分方法获得多个同名特征点的高斯平差坐标，出转换参数a,b,c,d的值，这样既保证了系数的精度，又保证了流动存在系统偏差。