坐标点怎么换算经纬度

DR钻戒广州凯德乐峰广场店 2024-05-15 19:29:43

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利用excel电子表格进行高斯投影换算gps坐标的方法作为尖端技术gps,能方便快捷性地测定出点位坐标,无论是操作上还是精度上,比全站仪等其他常规测量设备有明显的优越性.随着我国各地gps差分台站的不断建立以及美国sa政策的取消,使得单**的精度大大提高,有的已经达到了亚米级精度,能够满足国土资源调查、土地利用更新、遥感监测、海域使用权清查等工作的应用.在一般情况下,我们使用的是1954年北京坐标系或1980年西安坐标系（以下分别简称54系和80系）,而gps测定的坐标是wgs- 84坐标系坐标,需要进行坐标系转换.对于非测量专业的工作人员来说,虽然gps定位操作非常容易,但坐标转换则难以掌握,excel是比较普及的电子表格软件,能够处理较复杂的数学运算,用它来进行gps坐标转换、面积计算会非常轻松自如.要进行坐标系转换,离不开高斯投影换算,下面分别介绍用 excel进行换算的方法和gps坐标转换方法. 一、用excel进行高斯投影换算从经纬度bl换算到高斯平面直角坐标xy（高斯投影正算）,或从xy换算成bl（高斯投影反算）,一般需要专用计算机软件完成,在目前流行的换算软件中,存在一个共同的不足之处,就是灵活性较差,大都需要一个点一个点地进行,不能成批量地完成,给实际工作带来许多不便.笔者发现,用excel可以很直观、方便地完成坐标换算工作,不需要编制任何软件,只需要在excel的相应单元格中输入相应的公式即可.下面以54系为例,介绍具体的计算方法. 完成经纬度bl到平面直角坐标xy的换算,在excel中大约需要占用21列,当然读者可以通过简化计算公式或考虑直观性,适当增加或减少所占列数.在 excel中,输入公式的起始单元格不同,则反映出来的公式不同,以公式从第2行第1列（a2格）为起始单元格为例,各单元格的公式如下：单元格单元格内容说明 a2 输入中央子午线,以度.分秒形式输入,如115度30分则输入115.30 起算数据l0 b2 =int(a2)+(int(a2*100)-int(a2)*100)/60+(a2*10000-int(a2*100)*100)/3600 把l0化成度 c2 以度小数形式输入纬度值,如38°14′20″则输入38.1420 起算数据b d2 以度小数形式输入经度值起算数据l e2 =int(c2)+(int(c2*100)-int(c2)*100)/60+(c2*10000-int(c2*100)*100)/3600 把b化成度 f2 =int(d2)+(int(d2*100)-int(d2)*100)/60+(d2*10000-int(d2*100)*100)/3600 把l化成度 g2 =f2-b2 l-l0 h2 =g2/57.2957795130823 化作弧度 i2 =tan(radians(e2)) tan(b) j2 =cos(radians(e2)) cos(b) k2 =0.006738525415*j2*j2 l2 =i2*i2 m2 =1+k2 n2 =6399698.9018/sqrt(m2) o2 =h2*h2*j2*j2 p2 =i2*j2 q2 =p2*p2 r2 =(32005.78006+q2*(133.92133+q2*0.7031)) s2 =6367558.49686*e2/57.29577951308-p2*j2*r2+((((l2-58)*l2+61)* o2/30+(4*k2+5)*m2-l2)*o2/12+1)*n2*i2*o2/2 计算结果x t2 =((((l2-18)*l2-(58*l2-14)*k2+5)*o2/20+m2-l2)*o2/6+1)*n2*(h2*j2) 计算结果y 表中公式的来源及excel软件的操作方法,请参阅有关资料,这里不再赘述.按上面表格中的公式输入到相应单元格后,就可方便地由经纬度求得平面直角坐标.当输入完所有的经纬度后,用鼠标下拉即可得到所有的计算结果.表中的许多单元格公式为中间过程,可以用excel的列隐藏功能把这些没有必要显示的列隐藏起来,表面上形成标准的计算报表,使整个计算表简单明了.从理论上讲,可计算的数据量是无限的,当第一次输入公式后,相当于自己完成了一软件的编制,可另存起来供今后重复使用,一劳永逸. 二、gps坐标转换方法与面积计算 gps所采用的坐标系是美国**1984世界坐标系,简称wgs-84,它是一个协议地球参考系,坐标系原点在地球质心.gps的测量结果与我国的54 系或80系坐标相差几十米至一百多米,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70米左右,东北部140米左右,南部75米左右,中部45米左右.由此可见,必须将wgs-84坐标进行坐标系转换才能供标图使用.坐标系之间的转换一般采用七参数法或三参数法,其中七参数为x平移、y平移、z平移、x旋转、y旋转、z旋转以及尺度比参数,若忽略旋转参数和尺度比参数则为三参数方法,三参数法为七参数法的特例.这里的z、y、z是空间大地直角坐标系坐标,为转换过程的中间值.在实际工作中我们常用的是平面直角坐标,是否可以跳过空间直角坐标系,省略复杂的运算,进行简单转换呢?为此,笔者进行了长期的实践,证明是可行的.其在原理是：不把gps所测定的wgs-84坐标当作wgs-84坐标,而是当作具有一定系统性误差的54系坐标值,然后通过**已知点纠正,消除该系统误差.我们暂把该方法称作坐标改**,下面以wgs-84坐标转换成54系坐标为例,介绍数据处理方法：首先,在测区附近选择一**已知点,在该已知点上用gps测定wgps-84坐标系经纬度b和l,把此坐标视为有误差的54系坐标,利用54系excel将经纬度bl转换成平面直角坐标x’y’,然后与已知坐标比较则可计算出偏移量： △x=x－x’ △y=y－y’ 式中的x、y为**控制点的已知坐标,x’、y’为测定坐标,△x和△y为偏移量. 求得偏移量后,就可以用此偏移量纠正测区内的其他测量点了.把其他gps测量点的经纬度测量值,转换成平面坐标x’y’,在此xy坐标值上直接加上偏移值就得到了转换后的54系坐标： x=x’+△x y=y’+△y 在上述excel计算表的最后两列,附加上求得的改正数并分别与计算出来的xy相加后,即得到转换结果.若测量路线是一闭合区域的话,可把计算结果按路线顺序排列起来,再输入相应的计算公式,即可计算出该区域的面积.有关用坐标计算面积的原理与公式,这里不再叙述,读者可参阅有关资料.需要说明的是,面积的计算精度基本上不受坐标转换精度的影响,若只需要求算面积的话,可不进行坐标系转换这一步,只需要把bl化成xy就行了. 就1：1万比例尺成图而言,在一般的县行政区范围内（如40km×40km）,用此简单的坐标改**进行转换与较复杂的七参数法没有多大差别.能否满足 1：1万比例尺变更调查的要求,主要取决于gps**本身的精度,与转换方法的选择关系不大.当面积较大时,使用该方法可能会使误差增大,这时可考虑分区域转换 20210311

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