各坐标系之间坐标转换的方法研究论文.doc

PAGE l 摘 要 坐标转换已经不是一个新的课题了，随着与人们生活密切相关的测绘事业的迅速发展，全球一体化的形成，越来越多的要求全球测绘资料形成统一规范，尤其是坐标系统的统一。由于各测量单位工作目的不同，所选择的椭球参考系也会有所不同，出现了许多不同形式的坐标系，例如WGS-84坐标系、国家80坐标系、北京54坐标系、独立地方坐标及各种城建坐标。在同一坐标系下坐标的表示方式又有空间直角坐标、大地坐标、平面坐标。根据不同的测绘需求，需要将不同的坐标系下的坐标进行相互转换，在这些坐标转换的过程中既会运用到同一坐标系下的坐标转换模型，又会用到不同参考系下各坐标系间的坐标转换模型。 本文研究了各坐标系之间坐标转换的方法，包括同一坐标系下不同坐标（大地坐标，空间直角坐标，平面坐标）之间的相互转换和不同参考系下各坐标系（WGS84坐标系，北京54坐标系，国家80坐标系）之间的相互转换。深入研究了GPS的WGS84坐标系及中国常用的1954年北京坐标系和1980年国家坐标系三种坐标系之间的大地坐标、空间直角坐标及平面坐标的转换模型，并根据不同的转换模型研究了多种转换参数的计算方法。基于这些理论并结合相关的转换模型及算法编程实现了坐标转换系统，用实例对该坐标转换系统进行了测试，分析了实测数据和坐标转换系统一致计算数据之间差异原因，并提出了适当的避免办法。测试结果与预期，符合需求分析的要求。最后总结了该系统的特点和不足，并提出了下一步研究的方向。 关键词:地球椭球体,坐标转换模型,布尔沙-沃尔夫(Bursa-Wolf)模型,莫洛金斯基模型 Abstract Coordinate conversion is not a new subject.With the rapid development of surveying and the formation of global integration,Increasing demand for the formation of a standardized global mapping data,Especially in the respect of coordinate system.Since the different purpose of the different units of measurement,The Choice of ellipsoidal reference system will be different too. There were many different forms of coordinate system.For example,WGS84 coordinate system,Xian80 coordinate system,Beijing 54 coordinate system,local coordinates etc.There are also have three forms to representation coordinates in the same coordinate system,like rectangular space coordinates,geodetic coordinates,plane coordinates.Depending on thedifferent mapping needs,there needs to coordinate conversion Then coordinate system transformation method is researched.Especial transformation method of different coordinate systems,Geocentric Cartesian coordinates of the same coordinate system and it Geodetic System,Geocentric Cartesian coordinates of the different earth models,Geodetic System and map are researched.The simple models and the computing method of transformation Parameter with Geoentric Cartesian coordinates and Geodetic system among WGS-84，XiAn80 and BeiJing54 coordinate systems are studied.Also the transformation a