南方GPS 坐标转换 原理
南方GPS 坐标转换 原理
对坐标转换原理的理解有助于用户更好的掌握工程之星软件的校正步骤。 GPS接收机的一个显著特点就是GPS接收机的OEM板输出的坐标是GPS的WGS84椭球下的经纬度坐标，而通过软件输送给GPS接收机的坐标也只能是GPS的WGS84椭球下的经纬度坐标否则GPS接收机的工作就会出错。因此GPS系统显示的坐标都首先要通过相应的软件把GPS主板输出的坐标转化到当地施工坐标。这一点在本书前面某些章节的内容中已经介绍。软件在实现WGS84的经纬度坐标转化成施工平面坐标时一般都经过下表所示的流程:
南方gps使用转换参数时要么用七参数要么用四参数，只选其一。理论上四参数指的是同一椭球下坐标的转换，七参数是不同椭球下坐标的转换。GPS采集的原始数据是经纬度，采用的椭球是WGS84，而我们用的通常是北京54椭球或西安80椭球下的平面坐标，那么从GPS坐标到相应的54或80坐标应该使用7参数，因为是不同的椭球。
但是使用南方GPS时常用的却是四参数，也就是使用工程之星里面的求转换参数功能，这里的\四参数\与理论上说的四参数有所不同，是直接把WGS84的经纬度坐标当作北京54的经纬度坐标(肯定会存在偏差)，经过投影后再通过四参数转换成施工坐标平面坐标(四参数只能转换平面x，y坐标)，最后通过高程拟合参数转换高程。
这里的四参数是由WGS84坐标和施工坐标求得的(区别于经典测量中的用54坐标和施工坐标求取的四参数)，因此，在把WGS84的坐标当作北京54的坐标投影时存在的固定偏差也能被四参数改正。所以在求转换参数的过程中我们调用的原始坐标是WGS84坐标。经验上四参数理想的控制范围一般都在20-30平方公里以内。
当我们使用四参数转换时，流程:GPS采集WGS84经纬度，把它当做北京54经纬度--坐标投影--北京54平面坐标--四参数--当地坐标
表一坐标转换流程表 当使用七参数时的流程如下:
获取两个点的的WGS84坐标，WGS84的获取方式有两种:
1.把基准站任意架设自动启动后，移动站在固定解的状态下测出控制点的WGS84坐标并保存。
布置静态控制网，平差计算出WGS84。 2.
参数计算:最好用工程之星设置--求转换参数求取四参数 操作:工具?参数计算
说明:参数计算包括四参数和七参数计算，两种计算操作方法类似，都是按照软件
提示输入几组公共点的施工测量已知坐标和GPS原始坐标后(WGS84坐标)系统自动计算参数值并保操作:参数计算?计算七参数
计算七参数的操作和计算四参数的基本相同
七参数的应用范围较大(一般大于50平方公里)，计算时用户需要知道三个已知点
的地方坐标和WGS-84坐标，即WGS-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数。 注意:三个点组成的区域最好能覆盖整个测区，这样的效果较好。
以上的坐标转换流程都是可逆的。也就是说RTK系统的基准站正常工作时都发射的是WGS84的经纬度，移动站依据基准站的WGS84的经纬度坐标得到相应的固定解状态下的WGS84的经纬度，再经上述流程图的转换后由控制器把施工坐标显示出来。由此可知，每一次基准站的启动都必须获取一个当前基准站所架设点位的
WGS84经纬度坐标后才能正常的发射，而转换参数的计算也必须使用WGS84坐标，因此WGS84坐标的获取在这里就显得至关重要了。
WGS84坐标的获取有两种方式:一种是由基准站直接读取当前测出的经纬度坐标(GPS坐标每一秒刷新一次，每一次读取的坐标都有差异，误差在1至2米之间);一种是事先布设好静态控制网，从静态处理结果中获取。由于WGS84经纬度获取的相对不确定性使得在求解转换参数时必须首先确定一组公共控制点的WGS84经纬度坐标，这组坐标一旦确定以后每次启动基准站时都要使用这一组WGS84经纬度坐标，否则使用转换参数时的显示坐标和实际施工坐标间就会存在一个固定偏差，这个偏差是由所取的基准站WGS84经纬度坐标和用来计算转换参数的WGS84经纬度坐标之间的差异产生的。需要特别说明的是:南方的RTK自动启动基准站时取的坐标是基准站开机并达到状态以后自动取的WGS84经纬度坐标，这样就会出现上述所描述的固定偏差，工程之星软件通过一个公共已知点求出的转换参数(工程之星软件中把这个过程称为\校正\，参数称为\
来克服这个固定偏差，因此工程之星软件中有一个区别于其他软件校正参数\的校正参数的概念。
在坐标转换的过程中所使用的参数本书都称为转换参数，转换参数虽然用法和意义不一样，但它们有一个共性:转换参数都有控制范围，不同区域的转换参数是不同的。因此在某个区域第一次施工时首相要计算适用于该区的转换参数。而工程之星软件对转换参数的计算在相关章节中已经介绍。
转换参数的使用实际上是灵活多变的，接下来在下一节将要介绍的是在保证转换参数的精度的情况下施工时最简便的坐标转换方式。
南方GPS 坐标转换 原理
