99精品久久99久久久,国产精品流白浆免费视频,2019中文字幕超清在线观看,欧美日本在线一区二区三区

行業(yè)新聞

行業(yè)新聞

首頁(yè) > 行業(yè)新聞 > 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的七參數(shù)詳談,測(cè)量員值得收藏

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的七參數(shù)詳談,測(cè)量員值得收藏

2019-06-25 熱度:24071 ℃

  坐標(biāo)轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)是測(cè)繪工作離不開的一個(gè)話題。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法很多,有的方法可以用相應(yīng)的參數(shù)來描述,其中使用較廣的一個(gè)是七參數(shù)。七參數(shù)大多用于不同坐標(biāo)系統(tǒng)間的基準(zhǔn)變換。

  七參數(shù)的由來

  對(duì)于非測(cè)繪的專業(yè)人士可能不太能理解“基準(zhǔn)”這個(gè)詞語(yǔ)。簡(jiǎn)單的理解就是坐標(biāo)數(shù)值的零點(diǎn),比如空間坐標(biāo)的原點(diǎn),再比如大地坐標(biāo)的起算面。定義一個(gè)坐標(biāo)系的三個(gè)基本要素是原點(diǎn)、指向、尺度。原點(diǎn)即坐標(biāo)系的原點(diǎn),指向即坐標(biāo)軸的指向,尺度即長(zhǎng)度單位和橢球。由于各個(gè)坐標(biāo)系,或者說定義坐標(biāo)系的組織所確定的這三個(gè)要素都有所區(qū)別,這就產(chǎn)生基準(zhǔn)的變換,并且使用七參數(shù)在空間坐標(biāo)中進(jìn)行基準(zhǔn)變換。

使用七參數(shù)在空間坐標(biāo)中進(jìn)行基準(zhǔn)變換

  什么是七參數(shù),又有哪七個(gè)參數(shù)呢?

  七參數(shù)主要分為3類參數(shù),旋轉(zhuǎn)、縮放和平移??s放,表示為k,主要是由于測(cè)量誤差產(chǎn)生的;平移為3個(gè)坐標(biāo)軸方向上的平移,表示為dX、dY、dZ,這是由于原點(diǎn)不一樣產(chǎn)生的;旋轉(zhuǎn)為3個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn),表示為rX、rY、rZ,這是坐標(biāo)軸指向不一致產(chǎn)生的。

  值得注意的是,旋轉(zhuǎn)存在方向的問題;不同的軟件,或者說不同地域的人的習(xí)慣差異,致使旋轉(zhuǎn)方向不一致,比如南方集團(tuán)與天寶七參數(shù)旋轉(zhuǎn)方向一致,但與ArcGIS的就相反。因此同一個(gè)七參數(shù)在不同軟件中使用時(shí)需要考慮旋轉(zhuǎn)方向的問題,適當(dāng)?shù)臅r(shí)候做相應(yīng)的變換才能完成正確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,即旋轉(zhuǎn)方向定義相反時(shí),旋轉(zhuǎn)角取其相反數(shù)。

  平移的單位為對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位,我們常用米;旋轉(zhuǎn)的單位為秒,原因是各個(gè)坐標(biāo)系間指向的差異都很??;縮放的單位是PPM(part(s) per million,百萬分之一),也就是說縮放是一個(gè)特別小的數(shù)值,這是因?yàn)樽鴺?biāo)轉(zhuǎn)換前我們都會(huì)率先統(tǒng)一單位,所以縮放數(shù)值也就體現(xiàn)了測(cè)量誤差等因素的影響。

平移的單位為對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位

  七參數(shù)的應(yīng)用

  參數(shù)的應(yīng)用過程細(xì)分為旋轉(zhuǎn)、縮放、平移三個(gè)過程。這三個(gè)過程的順序是如何的,我們來看一下公式:

旋轉(zhuǎn)、縮放、平移公式

  簡(jiǎn)化為:

旋轉(zhuǎn)、縮放、平移簡(jiǎn)化公式

  上式中,X1為原始空間坐標(biāo),X2為目標(biāo)空間坐標(biāo),K為縮放,R為旋轉(zhuǎn),dX為平移。

  可以看出,該順序是先旋轉(zhuǎn),再縮放,最后平移。當(dāng)然與之相反的是先平移,再縮放,最后旋轉(zhuǎn),這是一個(gè)可逆的過程,方便了兩個(gè)空間坐標(biāo)來回的轉(zhuǎn)換。這里為了方便說明,我們將旋轉(zhuǎn)、縮放、平移定義為七參數(shù)的正應(yīng)用;平移、縮放、旋轉(zhuǎn)定義為七參數(shù)的反應(yīng)用。

  我們可以看看EPSG對(duì)一個(gè)坐標(biāo)系定義:

  +proj=longlat+ellps=krass+towgs84=28,-121,-77,0,0,0,0

  其中七參數(shù)作為基準(zhǔn)的定義,叫做towgs84,字面理解是轉(zhuǎn)換到wgs84所需的七參數(shù),作用同樣是為了不同坐標(biāo)系間的基準(zhǔn)變換。EPSG在進(jìn)行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換前必須要說明原始的towgs84和目標(biāo)的towgs84兩個(gè)七參數(shù)。

  那么問題來了!

  兩個(gè)七參怎么進(jìn)行基準(zhǔn)變換呢?為什么和WGS84有關(guān)系呢?在對(duì)比我們的熟悉的工程之星和SGO的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,通常都只有使用一個(gè)七參的情況,這又如何理解呢?

  首先,工程之星和SGO大多的轉(zhuǎn)換場(chǎng)景都是WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到XIAN80、Beijing54、CGCS2000等坐標(biāo),這里使用的七參數(shù)是原始坐標(biāo)系直接到目標(biāo)坐標(biāo)系的七參數(shù);而EPSG定義的七參數(shù)(基準(zhǔn))是坐標(biāo)系本身轉(zhuǎn)換到WGS84坐標(biāo)的七參數(shù),只要兩個(gè)坐標(biāo)系都知道如何轉(zhuǎn)換到WGS84坐標(biāo),其實(shí)就間接的知道這兩個(gè)坐標(biāo)系間的基準(zhǔn)變換。

  至于為什么是WGS84,這是歷史原因造成的。因?yàn)閃GS84是最先建立起來的全球坐標(biāo)系統(tǒng),衛(wèi)星定位大多得到的是WGS84的空間或者大地坐標(biāo),為了能轉(zhuǎn)換為自己的定義坐標(biāo)系下的坐標(biāo),都需要自身建立與WGS84的關(guān)系。

  最后一問題,EPSG如何用兩個(gè)七參數(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)變換。回到之前七參數(shù)的正反應(yīng)用問題,原始坐標(biāo)系的towgs84將原始坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84的坐標(biāo)(以下簡(jiǎn)稱84坐標(biāo)),這里是正應(yīng)用。得到84坐標(biāo)后使用目標(biāo)坐標(biāo)系的towgs84得到最終的坐標(biāo),這里是反應(yīng)用。其實(shí)我們的工程之星和SGO坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的原始坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系都可以指定七參數(shù),只是使用的頻率較低常被我們忽略。但與前述的過程相反,原始坐標(biāo)系的七參數(shù)是反應(yīng)用,目標(biāo)坐標(biāo)系的七參數(shù)是正應(yīng)用。隨著我們南方的發(fā)展壯大以及與國(guó)際的進(jìn)一步接軌,使用兩個(gè)七參數(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)變換的場(chǎng)景會(huì)越來越多,比如我們的新軟件GIStar,我們需要好好的理解其原理和過程,同時(shí)清楚現(xiàn)有功能和新功能的差異,使坐標(biāo)轉(zhuǎn)換更加得心應(yīng)手。

七參數(shù)原理

  七參數(shù)的細(xì)節(jié)

  與towgs84相反的是fromwgs84,在旋轉(zhuǎn)和縮放很小的前提下,兩者互為相反數(shù)。fromwgs84可以參考天寶的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具。如何區(qū)別towgs84和fromwgs84呢,其實(shí)很好理解,七參數(shù)正應(yīng)用使非84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為84坐標(biāo),那么該七參數(shù)為towgs84;七參數(shù)正應(yīng)用使84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為非84坐標(biāo),那么該參數(shù)為fromwgs84。我們工程之星和SGO以wgs84為原坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換場(chǎng)景,其使用的七參數(shù)都為fromwgs84。

  回到前面提到的公式,該場(chǎng)景下X1為84坐標(biāo),X2為非84坐標(biāo),例如XIAN80,那么k、R和dX組成的七參數(shù)為fromwgs84,X2與X1調(diào)換,則為towgs84。

坐標(biāo)調(diào)換

  七參數(shù)的求解

  求解7個(gè)參數(shù),我們至少需要7個(gè)方程,一對(duì)空間坐標(biāo)可以列3個(gè)方程,也就是說我們需要至少3對(duì)點(diǎn),通過最小二乘的方法解算出七參數(shù)。當(dāng)然點(diǎn)的數(shù)量也是有講究,不是剛好3個(gè)點(diǎn)就好,也不是點(diǎn)越多越好,具體需要參考實(shí)際情況。

  七參數(shù)作為基準(zhǔn)變換的工具,其適用較大的區(qū)域乃至全球,我們需要在該區(qū)域選擇均勻分布的控制點(diǎn)來求解七參數(shù)。小區(qū)域所求解的七參數(shù)是不適用的。這里再提一下towgs84和fromwgs84,原為非84坐標(biāo),目標(biāo)為84坐標(biāo),所求得的七參數(shù)為fromwgs84,相反則為towgs84。

  以上為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換七參數(shù)的介紹,希望對(duì)大家有所幫助。

TAGS:

更多相關(guān)

國(guó)土資源系統(tǒng)黃大年同志先進(jìn)事跡報(bào)告會(huì)舉行

國(guó)土資源系統(tǒng)黃大年同志先進(jìn)事跡報(bào)告會(huì)舉行

  國(guó)土資源部舉辦全國(guó)國(guó)土資源系統(tǒng)黃大年同志先進(jìn)事跡報(bào)告會(huì),國(guó)土資源部黨組書記、副部長(zhǎng)孫紹騁出席報(bào)告會(huì)并講話。國(guó)土資源部黨組成員、副部長(zhǎng)、國(guó)家土地副總督察張德霖主持報(bào)告會(huì)。國(guó)家測(cè)繪地理信息局設(shè)分會(huì)場(chǎng)同...

ZOOM75/ZOOM95全自動(dòng)馬達(dá)全站儀

ZOOM75/ZOOM95全自動(dòng)馬達(dá)全站儀

 中緯測(cè)量系統(tǒng)隸屬于??怂箍导瘓F(tuán),中緯測(cè)量系統(tǒng)(武漢)有限公司是??怂箍禍y(cè)量技術(shù)集團(tuán)在中國(guó)本土投資的獨(dú)資企業(yè),產(chǎn)業(yè)立足中國(guó),產(chǎn)品面向全球?!爸芯暋惫究偛课挥凇爸袊?guó)·光谷”,是東湖高新技術(shù)...

回顧測(cè)量?jī)x器與計(jì)量檢定發(fā)展的艱辛歷程

回顧測(cè)量?jī)x器與計(jì)量檢定發(fā)展的艱辛歷程

  隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,大平板、光學(xué)水準(zhǔn)儀、光學(xué)經(jīng)緯儀已難覓蹤影,光電測(cè)距儀、全站儀、GNSS接收機(jī)廣泛應(yīng)用?;€測(cè)量成功轉(zhuǎn)型,在新的領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。  說起基線測(cè)量,就得講講基線測(cè)量的設(shè)備...

徠卡機(jī)器人全站儀助力三等水準(zhǔn)測(cè)量

徠卡機(jī)器人全站儀助力三等水準(zhǔn)測(cè)量

  一、前言  目前高程測(cè)量方法一般分為幾何水準(zhǔn)測(cè)量、GPS水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量三大類。采用傳統(tǒng)水準(zhǔn)的方法測(cè)定點(diǎn)與點(diǎn)之間的高差,所得到的地面點(diǎn)高程精度較高,普遍用于建立國(guó)家高程控制點(diǎn)及測(cè)定高等級(jí)地形...

徠卡ICR80建筑BIM版全站儀在某項(xiàng)目MEP放樣應(yīng)用

徠卡ICR80建筑BIM版全站儀在某項(xiàng)目MEP放樣應(yīng)用

  一、案例背景  某項(xiàng)目總建筑面積約為21700平方米,地下共兩層,其中人防區(qū)18000平方米。該項(xiàng)目目前地下一層區(qū)域結(jié)構(gòu)部分已經(jīng)完成,馬上要進(jìn)入到機(jī)電施工階段,且項(xiàng)目目前已經(jīng)使用Revit軟件建...

徠卡助力冬奧 3D壓雪讓場(chǎng)地更精準(zhǔn) 更高效 更智能

徠卡助力冬奧 3D壓雪讓場(chǎng)地更精準(zhǔn) 更高效 更智能

  萬眾矚目的2022北京冬奧會(huì)即將開幕,各國(guó)運(yùn)動(dòng)員將在這里進(jìn)行精彩絕倫的表演,展現(xiàn)自己的精彩。其中云頂滑雪公園賽場(chǎng),有自由式滑雪空中技巧、雪上技巧、U型場(chǎng)地、坡面障礙技巧、單板平行大回轉(zhuǎn)、障礙追逐6...

徠卡LS15 “如履平地”的秘訣是什么?

徠卡LS15 “如履平地”的秘訣是什么?

高海拔測(cè)繪歷來都需要面對(duì)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),在一次位于世界屋脊之上的高難度作業(yè)中,徠卡測(cè)量系統(tǒng)交上了一份優(yōu)秀答卷。這一項(xiàng)目是地處高寒高海拔地區(qū)的鐵路項(xiàng)目,因涉及與相鄰標(biāo)段水準(zhǔn)線路搭接,二等水準(zhǔn)測(cè)量需徒步繞行20...

北斗和GPS能有什么結(jié)果——解讀中美導(dǎo)航系統(tǒng)合作

北斗和GPS能有什么結(jié)果——解讀中美導(dǎo)航系統(tǒng)合作

  12月上旬,中美雙方簽署《北斗與GPS信號(hào)兼容與互操作聯(lián)合聲明》(以下簡(jiǎn)稱《聲明》),兩大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)民用信號(hào)互操作。  消息傳出后,引起部分讀者不解:兼容有何意義?是否意味著北斗將技術(shù)拱手...

平阳县| 枣强县| 台南市| 多伦县| 泽州县| 龙江县| 博客| 图们市| 孟州市| 西城区| 寿光市| 云林县| 巴南区| 本溪| 永州市| 屏南县| 永丰县| 文化| 福泉市| 鄂州市| 都昌县| 乐至县| 上杭县| 麻江县| 石城县| 瓮安县| 乌鲁木齐市| 沙坪坝区| 黔江区| 宜章县| 白玉县| 蓬莱市| 宜宾市| 雅江县| 邹城市| 合作市| 建平县| 澄迈县| 徐州市| 苏州市| 永定县|