干貨來(lái)啦！關(guān)于坐標轉化的一些基本概念，你都知道哪些呢？

每個(gè)項目收集到的資料并不一定都是共同的，如坐標類(lèi)型不同：大地經(jīng)緯度坐標，平面坐標等，也有或許選用的橢球體不同(坐標系不同)或投影方式不同等等。所以坐標系的相互轉化在項目中運用非常普遍，如大地坐標轉平面坐標，平面坐標轉空間直角坐標，平面坐標轉大地坐標等等。下面給大家介紹下關(guān)于坐標轉化的一些基本概念。

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坐標系轉化法

（1）空間直角坐標系

空間直角坐標系的坐標原點(diǎn)坐落參閱橢球的中心，Z軸指向參閱橢球的北極，X軸指向開(kāi)始子午面與赤道的交點(diǎn)，Y軸坐落赤道面上切按右手系于X軸呈90度夾角，某點(diǎn)中的坐標可用該點(diǎn)在此坐標系的各個(gè)坐標軸上的投影來(lái)表示�？臻g直角坐標系可用如下圖所示：

（2）大地坐標系

大地坐標系是選用大地緯度、經(jīng)度和大地高程來(lái)描繪空間方位的。緯度是空間的點(diǎn)與參閱橢球面的法線(xiàn)與赤道面的夾角；經(jīng)度是空間的點(diǎn)與參閱橢球的自轉軸所在的面與參閱橢球的開(kāi)始子午面的夾角；大地高程是空間的點(diǎn)沿著(zhù)參閱橢球的法線(xiàn)方向到參閱橢球面的間隔。

地面點(diǎn)的高程和國家高程基準

（a）肯定高程。

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地面點(diǎn)沿垂線(xiàn)方向至大地水準面的間隔稱(chēng)為肯定高程或稱(chēng)海拔。過(guò)去我國選用青島驗潮站(tide gauge station)1950～1956年觀(guān)測效果求得的黃海均勻海水面作為高程的零點(diǎn)，稱(chēng)為“1956年黃海高程系”(Huanghai height system 1956水準原點(diǎn)高程為72.289m)。后經(jīng)復查，發(fā)現該高程系的驗潮資料時(shí)間過(guò)短，準確性較差，改用青島驗潮站1950～1979年的觀(guān)測資料重新推算，并命名為“1985年國家高程基準”（Chinese height datum 1985）。國家水準原點(diǎn)(leveling origin高程為72.260m)設于青島市觀(guān)象山鄰近，作為我國高程丈量的依據。它的高程值是以“1985年國家高程基準”所確認的均勻海水面為零點(diǎn)測算而得。在運用原“1956年黃海高程系”的高程效果時(shí)，應留意將其換算為新的高程基準體系。

（b）相對高程。地面點(diǎn)沿鉛垂線(xiàn)方向至恣意假定的水準面的間隔稱(chēng)為該點(diǎn)的相對高程，亦稱(chēng)假定高程。在圖l—5中，地面點(diǎn)A和B的相對高程分別為H'A 和H'B 。

（3）平面直角坐標

平面直角坐標：如坐標原點(diǎn)o是恣意假定的，則為獨立的平面直角坐標系。因為丈量上所用的方向是從北方向(縱軸方向)起按順時(shí)針?lè )较蛞越嵌扔嬛?象限也按順時(shí)針編號)。因此，將數學(xué)上平面直角坐標系(角值從橫軸正方向起按逆時(shí)針?lè )较蛴嬛?的x 和 y軸互換后，數學(xué)上的三角函數核算公式可不加改變直接用于丈量數據的核算。

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地心坐標系和參心標系

大地坐標系是一種固定在地球上，隨地球一同轉動(dòng)的非慣性坐標系。大地坐標系依據其原點(diǎn)的方位不同，分為地心坐標系和參心坐標系。地心坐標系的原點(diǎn)與地球質(zhì)心重合，參心坐標系的原點(diǎn)與某一地區或國家所選用的參閱橢球中心重合，通常與地球質(zhì)心不重合。我國先后樹(shù)立的1954年北京坐標系、1980西安坐標系和新1954年北京坐標系，都是參心坐標系。這些坐標系為我國經(jīng)濟社會(huì )開(kāi)展建設作出了重要貢獻。但是，跟著(zhù)現代科技的開(kāi)展，特別是全球衛星定位技能的開(kāi)展和應用，世界上許多發(fā)達國家和中等發(fā)達國家都已在多年前就開(kāi)始運用地心坐標系。

坐標轉化的幾個(gè)重要參數：

（1）七參數：便是兩個(gè)空間坐標系之間的旋轉，平移和縮放，這三步就會(huì )產(chǎn)生有必要的七個(gè)參數，平移有三個(gè)變量Dx，Dy，DZ;旋轉有三個(gè)變量，再加上一個(gè)標準縮放便是七參數了。

（2）四參數 ：四參數是同一個(gè)橢球內不同坐標系之間進(jìn)行轉化的參數，它四個(gè)基本項分別是：X平移、Y平移、旋轉角和比例，從參數來(lái)看，四參數沒(méi)有高程改正，所以它適用于平面坐標之間的轉化。

（3）三參數：假如說(shuō)你要轉化的坐標系XYZ三個(gè)方向上是重合的，那么我們僅經(jīng)過(guò)平移就可以實(shí)現目標，平移只需求三個(gè)參數，假如縮放比例為一，這樣就產(chǎn)生了三參數，三參便是七參的特例，旋轉為零，標準縮放為一。

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常見(jiàn)的幾種坐標轉化類(lèi)型

（1）大地坐標（BLH）→對平面直角坐標（XYZ）

慣例的轉化應先確認轉化參數，即橢球參數、分帶規范（3度，6度）和中心子午線(xiàn)的經(jīng)度。橢球參數便是指平面直角坐標系選用什么樣的橢球基準，對應有不同的長(cháng)短軸及扁率。畫(huà)到直角坐標系可以寫(xiě)為(x+z*acosθ，y+z*asinθ)a，θ為參數。

（2）恣意兩空間坐標系的轉化

新疆測繪儀器因為丈量坐標系和施工坐標系選用不同的規范，不同橢球體間的坐標轉化在局部地區的選用的常用方法是類(lèi)似變換法，即使用部分分布相對合理高等級公共點(diǎn)求出相應的轉化參數。一般來(lái)說(shuō)，比較嚴密的是用七參數的類(lèi)似變換法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋轉，Y旋轉，Z旋轉，標準變化K。要求得七參數就需求在一個(gè)地區需求3個(gè)以上的已知點(diǎn)，假如區域范圍不大，最遠點(diǎn)間的間隔不大于30Km，這可以用三參數，即X平移，Y平移，Z平移，而將X旋轉，Y旋轉，Z旋轉，標準變化K視為0，所以三參數只是七參數的一種特例。

在運用參數進(jìn)行坐標轉化之前，首先要清楚下面幾點(diǎn)：　

a、四參數適用于小范圍坐標轉化，一般不超過(guò)30平方公里。

b、大面積坐標轉化應選用七參數法.

c、求取四參數，至少需求2對公共點(diǎn)，求取七參數時(shí)，至少需求3對公共點(diǎn)。

d、求取七參數選用的點(diǎn)，

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最好能包括整過(guò)目標區域。