手持GPS三参数计算及各地坐标转换经验参数.doc

如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数一、如何设置手持GPS相关参数(一)手持GPS的主要功能手持GPS,指全球移动定位系统,是以移动互联网为支撑、以GPS智能手机为终端的GIS系统,是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS,其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身,能全面满足您的使用需求。主要功能:移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度(测量经纬度,海拔高度)等各种野外数据测量;有些具有双坐标系一键转换功能;有些内置全国交通详图,配各地区地理详图,详细至乡镇村落,可升级细化。(二)手持GPS的技术参数因为GPS卫星星历是以WGS84大地坐标系为根据建立的,手持GPS单点定位的坐标属于WGS84大地坐标系。WGS84坐标系所采用的椭球基本常数为:地球长半轴a=6378137m;扁率F=1/。常用的北京54、西安80及国家2000公里网坐标系,属于平面高斯投影坐标系统。北京54坐标系,采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球,该椭球的参数为:地球长半轴a=6378245m;扁率F=1/。西安80坐标系,其椭球的参数为:地球长半轴a=6378140m;扁率F=1/。国家2000坐标系,其椭球的参数为:地球长半轴a=6378137m;扁率F=1/。(三)手持GPS的参数设置要想测量点位的北京54、西安80及国家2000公里网高精度坐标数据,必须学****坐标转换的基础知识,并分别科学设置手持GPS的各项参数。首先,在手持式GPS接收机应用的区域内(该区域不宜过大),从当地测绘部门收集1至两个已知点的北京54、西安80或国家2000坐标系统的坐标值;然后在对应的点位上读取WGS84坐标系的坐标值;之后采用《万能坐标转换》软件,可计算出DX、DY、DZ的值。将计算出的DX、DY、DZ三个参数与DA、DF、中央经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入GPS接收机。将GPS接收机的网格转换为“UserGrid”格式,实际测量已知点的公里网纵、横坐标值,并与对应的公里网纵、横坐标已知值进行比较,二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。详细过程可查看《万能坐标转换》软件的【手持GPS参数设置】界面。(四)自定义坐标系统(User)投影参数的确定1、自己观测计算新机拿到手之后,供应商都给提供一个投影参数,这对于要求不高的一般用户来说基本可以满足工作需要,而对于一些专业用户来说,就要自己来测算参数。一般型号的导航型手持GPS自定义坐标系统(User)投影参数设置界面都提供了五个变量(△X、△Y、△Z、△A、△F)需要设置,而实际工作中,后两个参数(△A、△F)针对某一坐标系统来说为固定参数(北京54坐标系△A=-108、△F=),无需改动,需要自己测算的参数主要为前三个(△X、△Y、△Z),一般称为三参数。手持GPS三参数计算目前,手持GPS的定位精度较之以前已经有了很大的提高,多数已达到10米以内,有的甚至达到5米以内,其在地质勘查中的应用也已经十分普遍。手持GPS所使用的坐标系统基本都是WGS-84坐标系统,而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系(北京54)或1980年西安国家大地坐标系(西安80),如不对手持GPS进行相应参数设置,就会使其的定位数据产生较大误差,在我国,其误差范围为50-100米,此误差范围无法满足当前地勘工作的需要。所谓参数,就是运用于转换同一地点不同椭球坐标系的坐标值的一组数据。严密的坐标转换,一般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)及尺度变化(DM)),但手持GPS一般用五参数转换,即dx、dy、dz、da、df。不同地点dx、dy、dz是不同的,da和df却相对固定,与要进行相互转换的两个椭球的长半轴及扁率有关。DA,DF是两个参考椭球长半轴长度的偏导数,简单的理解就是数值之差。WGS-84转换为北京54坐标系时:da=aWGS84-a北京54=-108,df=fWGS84-f北京54=();WGS-84转换为西安80坐标系时:da=aWGS84-a西安80=-3,df=fWGS84-f西安80=-(通常都取0)。WGS-84、北京54和西安80坐标系的长半轴和扁率主要参数见表1。表1WGS-84、