坐標(biāo)轉(zhuǎn)換詳解:定義、常用模型及應(yīng)用范圍
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是將空間對(duì)象的位置描述(如XYZ或BLH)從一種坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。這一過(guò)程通過(guò)建立兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。
什么是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換?
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是將空間對(duì)象的位置描述(如XYZ或BLH)從一種坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種坐標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。這一過(guò)程通過(guò)建立兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通常包括坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換是由于兩種坐標(biāo)系采用的橢球參數(shù)、定位、定向或尺度設(shè)置不同等原因,在兩種基準(zhǔn)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后可能存在一定的精度損失,例如1954年北京坐標(biāo)系和WGS84坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換則是在相同基準(zhǔn)下,不同坐標(biāo)表達(dá)形式間的變換,與基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換有本質(zhì)區(qū)別,屬于無(wú)損轉(zhuǎn)換,如空間直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。
常用的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有哪些?
三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:用于不同地球橢球基準(zhǔn)下的大地坐標(biāo)系統(tǒng)間點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,涉及三個(gè)平移參數(shù)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度因子,同時(shí)需考慮兩種大地坐標(biāo)系所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)地球橢球長(zhǎng)半軸和扁率差。
二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:適用于不同地球橢球基準(zhǔn)下的橢球面上的點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,同樣涉及三個(gè)平移參數(shù)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度因子。
三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:用于局部坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,涉及三個(gè)平移參數(shù)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)。
二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:適用于范圍較小的不同高斯投影平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,涉及兩個(gè)平移參數(shù)、一個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度因子。對(duì)于三維坐標(biāo),需先通過(guò)高斯投影變換得到平面坐標(biāo),再計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)。
多項(xiàng)式擬合模型:用于全國(guó)/全省或相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。
不同坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型的應(yīng)用范圍是什么?
三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:適用于全國(guó)及省級(jí)橢球面3°及以上不同地球橢球基準(zhǔn)下的大地坐標(biāo)系統(tǒng)間控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:同樣適用于全國(guó)及省級(jí)橢球面3°及以上不同地球橢球基準(zhǔn)下的大地坐標(biāo)系統(tǒng)間控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:適用于省級(jí)以下或局部2°以內(nèi)范圍的控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型:適用于省級(jí)以下控制點(diǎn)平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,以及相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系。
多項(xiàng)式擬合模型:在橢球面上適用于全國(guó)或大范圍的擬合;平面擬合則多用于相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。
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