¿Cuál es el proceso de conversión de sistemas de coordenadas en la medición GPS?
El GPS ha sido ampliamente utilizado en el campo de la medición. Se introduce el proceso de conversión de coordenadas WGS-84 recopiladas por GPS en coordenadas requeridas por el proyecto.
1. Descripción general del Sistema de Posicionamiento Global y sus aplicaciones
El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un sistema de posicionamiento y navegación por satélite desarrollado por Estados Unidos en la década de 1970. años y costó 20 mil millones de dólares estadounidenses. Terminado en 1994. Como nueva generación de sistema de posicionamiento y navegación por satélite, después de más de 20 años de desarrollo, se ha convertido en un sistema ampliamente utilizado en diversos campos como la aviación, el aeroespacial, el militar, el transporte, la exploración de recursos, las comunicaciones y la meteorología. El departamento de topografía y cartografía de China también utiliza el GPS desde hace casi diez años. Inicialmente se utilizó principalmente para levantamientos geodésicos de alta precisión y levantamientos de control, y para el establecimiento de varios tipos y niveles de redes de control topográfico. Ahora, además de seguir desempeñando un papel importante en estos campos, también se ha aplicado plenamente en otros aspectos de la topografía, como diversos estudios de ingeniería, observación de deformaciones, fotogrametría aérea, estudios oceánicos y recopilación de datos geográficos en sistemas de información geográfica. . La precisión de las mediciones GPS es alta; es fácil de operar, de tamaño pequeño y fácil de transportar; funciona las 24 horas del día; no se requiere visión directa entre los puntos de observación; los resultados de las mediciones están unificados en coordenadas WGS84 y la información se obtiene automáticamente; recibido y almacenado, reduciendo los tediosos enlaces de procesamiento intermedio, alta eficiencia y ganando se ganó la confianza de la mayoría de los trabajadores de topografía y cartografía.
2. Sistemas de coordenadas comúnmente utilizados en la medición GPS
1. Sistema de coordenadas WGS-84
El sistema de coordenadas WGS-84 es el sistema de coordenadas utilizado actualmente por el GPS. Todos los parámetros de efemérides publicados por el GPS se basan en este sistema de coordenadas. El nombre completo del sistema de coordenadas WGS-84 es WorldGeodicalSystem-84 (World Geodetic System-84), que es un sistema de coordenadas tridimensional geocéntrico. El sistema de coordenadas WGS-84 fue establecido por la Agencia de Cartografía del Departamento de Defensa de EE. UU. En 1987, reemplazó el sistema de coordenadas WGS-72, el sistema de coordenadas utilizado por el GPS en ese momento, y se convirtió en el sistema de coordenadas utilizado por el GPS. El origen de coordenadas del sistema de coordenadas WGS-84 se encuentra en el centro de la tierra. El eje Z apunta a la dirección acordada del polo terrestre definida por BIH1984.0. El eje X apunta a la intersección de BIH1984. 0 punto de partida y el ecuador El eje Y, el eje X y el eje Z forman un sistema diestro. Los parámetros del elipsoide son: a = 6375438+037mf = 1/298.
2.1954 Sistema de Coordenadas de Beijing
El Sistema de Coordenadas de Beijing (1954) es el sistema de coordenadas geodésicas ampliamente utilizado en mi país y es un sistema de coordenadas de referencia. Este sistema de coordenadas se deriva del sistema de coordenadas Pulkovo de 1942 adoptado por la antigua Unión Soviética. El elipsoide de referencia utilizado en este sistema de coordenadas es el elipsoide de Krasovsky, y los parámetros de este elipsoide son: a=6378245mf=1/298,3. Las posiciones de las coordenadas del plano en los mapas topográficos de mi país se calculan en base a estos datos.
3. Sistema de coordenadas local (cualquier sistema de coordenadas independiente)
En nuestro proceso de medición, a menudo nos encontramos con algunos sistemas de coordenadas, como un determinado sistema de coordenadas de una ciudad o una determinada coordenada de edificio de la ciudad. sistema, un determinado sistema de coordenadas portuarias, etc. , o un sistema de coordenadas independiente establecido temporalmente por nosotros mismos para facilitar la medición.
3. Conversión del sistema de coordenadas
En aplicaciones de ingeniería, los datos recopilados por el sistema de posicionamiento por satélite GPS son datos del sistema de coordenadas WGS-84, pero actualmente nuestros resultados de medición se basan generalmente en 1954. Sistema de coordenadas de Beijing o sistema de coordenadas independiente local (arbitrario). Por lo tanto, es necesario convertir el sistema de coordenadas WGS-84 al sistema de coordenadas BJ-54 o a un sistema de coordenadas independiente local (arbitrario).
Actualmente, la fórmula Bursa (método de siete parámetros) se utiliza generalmente para completar la conversión del sistema de coordenadas WGS-84 al sistema de coordenadas Beijing 54 y obtener los datos de coordenadas de Beijing 54.
xbj 54 = xwgs 84 kxwgs 84δxywgs 84ξZ "/ρ"-zwgs 84ξY "/ρ"
ybj 54 = ywgs 84 kywgs 84δY-xwgs 84ξZ "/ρ" zwgs 84ξX " /ρ"
zbj 54 = zwgs 84 kzwgs 84δzxwgs 84ξY "/ρ"-zwgs 84ξX "/ρ"
Cuarto, conversión del sistema de coordenadas
Hay Hay muchas formas diferentes de coordenadas en el mismo sistema de coordenadas, y una forma es en realidad un sistema de coordenadas. Como el sistema de coordenadas rectangulares espaciales (x, y, z), el sistema de coordenadas geodésicas (b, l), el sistema de coordenadas rectangulares planas (x, y), etc. Mediante la transformación del sistema de coordenadas, se obtienen las coordenadas espaciales rectangulares en el sistema de coordenadas BJ54. Es necesario realizar varias transformaciones del sistema de coordenadas en el sistema de coordenadas BJ54 hasta obtener las coordenadas requeridas por el proyecto.
1. Convierta el sistema de coordenadas espacial rectangular al sistema de coordenadas geodésicas para obtener las coordenadas geodésicas (B, L):
l = arco tangente (Y/X)
B=arctan{(ZNe2sinB)/(X2Y2)0.5}
H=(X2Y2)0.5sinB-N
Utilice la fórmula anterior para obtener las coordenadas geodésicas ( b,l).
2. Convierta el sistema de coordenadas geodésicas al sistema de coordenadas gaussiano y obtenga las coordenadas gaussianas (x, y).
Según el método de proyección gaussiana se obtienen las coordenadas gaussianas, x = f1 (b, l), y = F2 (b, l).
3. Convierta el sistema de coordenadas gaussiano a cualquier sistema de coordenadas independiente para obtener coordenadas independientes (x ', y').
En mediciones a pequeña escala, podemos considerar el suelo como un plano y simplemente rotar y traducir las coordenadas gaussianas a las coordenadas (x', y') del sistema de coordenadas utilizado en ingeniería.
x'=xcosαysinα
y'= ycosα-xsinα
Verbo (abreviatura de verbo) Resumen
Debido a las ventajas de Medición GPS, la tecnología de posicionamiento GPS básicamente ha reemplazado los métodos de medición convencionales y se ha convertido en el principal medio técnico. Hay muchos software de conversión y diferentes tipos de software de soporte de procesamiento de datos GPS (incluida la función de convertir WGS-84 medido por GPS en coordenadas requeridas para ingeniería) son todos iguales. Siempre que comprenda el proceso de conversión de WGS-84 a un sistema de coordenadas independiente, podrá utilizar fácilmente este software o incluso escribirlo usted mismo.
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