ArcGIS坐标系篇之几种常见坐标系的相互转换(二)

几种常见坐标系的相互转换

坐标系的转换是我们在地理数据的使用过程中经常会遇到的问题,像大家经常提到的54转8080转2000WGS84转2000等等,以及ArcGIS经常提到的地理坐标系转投影坐标系、投影坐标系转地理坐标系、6°分带转3°分带、跨带转换等等,转换思路基本如下:

一、大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换
同一坐标参照系下,大地坐标(B,L,H)和空间之间坐标系(X,Y,Z)之间可以通过公式直接转换。
①大地坐标系(B,L,H)到空间直角坐标系(X,Y,Z)的转换

②空间直角坐标系(X,Y,Z)到大地坐标系(B,L,H)的转换

相同参考基准的大地坐标和空间直角坐标之间的转换需要知道该椭球的参数即可。

二、大地坐标系与高斯平面直角坐标系之间的转换
同一坐标参照系下,大地坐标(B,L)和高斯平面直角坐标系(x,y)可以直接转换。
①高斯正算:由大地坐标(B,L)向高斯平面直角坐标(x,y)的转换,公式略。
②高斯反算:由高斯平面直角坐标系(x,y)向大地坐标系(B,L)的转换,公式略。

三、不同大地坐标系的三维转换(不同参考基准)
不同参考基准的三维转换一般都是通过空间直角坐标系之间的关系计算出转换参数,所以需要先将坐标形式转换成空间直角坐标(X,Y,Z),转换方式有很多,常用的有布尔沙模型。
该转换模型需要七个参数,分别为:3个平移参数,3个旋转参数,1个尺度变化参数,故不同大地坐标系的三维转换需要七个参数,也称7参数转换。

四、二维平面坐标的转换
小区域的平面坐标转换可二维坐标转换(也称四参数转换),不同参考基准的二维转换一般都是通过平面直角坐标系之间的关系计算出转换参数。
在这里插入图片描述 四参数转换需要四个参数:分别为2个平移参数,1个旋转参数,1个尺度变化参数。

**拓展:**我们在使用RTK开展测量工作时,经常需要设置四参数,这是由于使用RTK采集到的数据默认的都是WGS84的坐标,而我们国家经常使用的坐标系主要有:北京54、西安80、国家2000,而四参数的设置主要目的就是实现小区域内WGS84的平面坐标向其他几种平面坐标之间的转换。

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