Y54)式转换为平面直角坐标(X54,
高斯平面坐标转换完成后,还要判断其所处在3°或6°带的第几度带上。得到带号,将带号乘以1000000再加上500000后,结果加到Y坐标上去,最终得到高斯平面坐标。
在WGS-84坐标与北京-54坐标的转换过程中,首先要求出坐标转换参数。鉴于我国使用不同的坐标基准,各地的重力值又有很大差异,所以很难确定一套适合全国且精度较好的转换参数。
通常求解七参数的做法是:在工作区内找3个以上的已知点,利用已知点的北京-54坐标和所测WGS-84坐标,通过一定的数学模型,求解七参数。若多选几个已知点,通过平差的方法可以获得较好的精度
[5]
3
3.1
基于ArcGISEngine的GPS坐标转换
坐标转换
通过ArcGISEngine中的IGeometry.Project方法即
。在ArcGISEngine中提供了七参数转换法。
+εz0-εx
-εy +εx ×
0
(1)
0 X X
Y =(1+m) Y + -εz
Z 新 Z 旧 εy
ΔX0 X
Y + ΔY0
Z 旧 ΔZ0
可进行投影。该方法将一个几何要素投影到新的空间参考内,实现了最基本的坐标转换功能。这里选择的坐标平面为esriSRProjCS_Beijing1954GK_23N。该坐标平面仅把北京附近的坐标投影在平面上。由于投影面积变小,所以投影经度提高。但有些经纬度不能转换。实际数据处理过程中,比较明确数据转换前后空间参考信息情况下一般用此方法作坐标转换,不同投影带之间的坐标转换就是一个典型。如图3所示为Point对象从一个空间参考到另一个空间参考的坐标转换流程
。
m为尺度比参数;εx,其中,εy,εz为旋转参数;ΔX0,ΔY0,ΔZ0为平移参数。
对该公式进行变换
ΔX0
ΔY 0 -εy ΔZ0
+εx + m
0 εx
εy εz
(2)
解算这7个参数,至少要用到3个已知点,采用间接平差模型进行解算
V=AX-L
(3)
V为残差矩阵;X为未知七参数;A为系数矩阵;其中,
L为闭合差。
X X L= Y - Y
Z 新 Z 旧
解之
X=(ATA)
-1
100X旧 X X
Y = Y + 010Y旧
Z 新 Z 旧 001Z旧
0-εzεy
+εx0-εx
图3坐标转换流程图
3.2
(4)
系统实现
系统采用VisualC#开发语言和VisualStudio2008开发环境,结合ESRI公司ArcGISEngine10嵌入式开发组件提供的相关接口,做出地图显示部分。先导入经过校正的影像图,再通过坐标转换程序将WGS-84坐标转换为北京-54坐标,然后将转换好的坐标导入到显示系统之中,生成ArcGISEngine的shp格式文件并添加到地图上,系统提供地图浏览、查询、缩放等简单功能。图4为西安市某点的WGS-84空间直角坐标到北京-54空间直角坐标的坐标转换窗体。
图5所示为7参数的计算窗体。其中,控制点的源坐标为WGS-84坐标系下的空间直角坐标,该坐标值是Googleearth中获得的经纬度坐标通过坐标投影
(下转第87页)
ATL
(5)
在得到7个未知参数后,可得到完整的坐标转换
L84)到计算过程:(1)WGS-84空间大地坐标(B84,WGS-84空间直角坐标(X84,Y84,Z84)的转换。(2)坐
WGS-84空间直角坐标(X84,Y84,Z84)标基准的转换,
Y54,通过七参数转换为北京-54空间直角坐标(X54,
Z54)。(3)北京-54空间直角坐标(X54,Y54,Z54)到北L54,H54)的转换。(4)北京-54空间大地坐标(B54,
L54)经过高斯投影正算公京-54空间大地坐标(B54,