手持GPS三参数计算及各地坐标转换经验参数.docx

1、手持GPS三参数计算及各地坐标转换经验参数如何设置手持GPS相关参数及全国各地坐标转换参数一、如何设置手持GPS相关参数（一）手持GPS的主要功能手持GPS，指全球移动定位系统，是以移动互联网为支撑、以GPS智能手机为终端的GIS系统，是继桌面Gis、WebGis之后又一新的技术热点。目前功能最强的手持GPS，其集成GPRS通讯、蓝牙技术、数码相机、麦克风、海量数据存储、USB/RS232端口于一身，能全面满足您的使用需求。主要功能：移动GIS数据采集、野外制图、航点存储坐标、计算长度、面积角度（测量经纬度，海拔高度）等各种野外数据测量；有些具有双坐标系一键转换功能；有些内置全国交通详图，配各

2、地区地理详图，详细至乡镇村落，可升级细化。（二）手持GPS的技术参数因为GPS卫星星历是以WGS84大地坐标系为根据建立的，手持GPS单点定位的坐标属于WGS84大地坐标系。WGS84坐标系所采用的椭球基本常数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1298.257223563。常用的北京54、西安80及国家2000公里网坐标系，属于平面高斯投影坐标系统。北京54坐标系，采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，该椭球的参数为：地球长半轴a=6378245m；扁率F=1298.2。西安80坐标系，其椭球的参数为：地球长半轴a=6378140m；扁率F=1298.257。国家2000坐标系，其椭球的

3、参数为：地球长半轴a=6378137m；扁率F=1298.298.257222101。（三）手持GPS的参数设置要想测量点位的北京54、西安80及国家2000公里网高精度坐标数据，必须学习坐标转换的基础知识，并分别科学设置手持GPS的各项参数。首先，在手持式GPS接收机应用的区域内(该区域不宜过大)，从当地测绘部门收集1至两个已知点的北京54、西安80或国家2000坐标系统的坐标值；然后在对应的点位上读取WGS84坐标系的坐标值；之后采用万能坐标转换软件，可计算出DX、DY、DZ的值。将计算出的DX、DY、DZ三个参数与DA、DF、中央经线、投影比例、东西偏差、南北偏差等六个常数值输入GPS接

4、收机。将GPS接收机的网格转换为“UserGrid”格式，实际测量已知点的公里网纵、横坐标值，并与对应的公里网纵、横坐标已知值进行比较，二者相差较大时要重新计算或查找出现问题的原因。详细过程可查看万能坐标转换软件的【手持GPS参数设置】界面。（四）自定义坐标系统（User）投影参数的确定1、自己观测计算新机拿到手之后，供应商都给提供一个投影参数，这对于要求不高的一般用户来说基本可以满足工作需要，而对于一些专业用户来说，就要自己来测算参数。一般型号的导航型手持GPS自定义坐标系统（User）投影参数设置界面都提供了五个变量（X、Y、Z、A、F）需要设置，而实际工作中，后两个参数（A、F）针对某一

5、坐标系统来说为固定参数（北京54坐标系A=-108、F=0.0000005），无需改动，需要自己测算的参数主要为前三个（X、Y、Z），一般称为三参数。手持GPS三参数计算目前，手持GPS的定位精度较之以前已经有了很大的提高，多数已达到10米以内，有的甚至达到5米以内，其在地质勘查中的应用也已经十分普遍。手持GPS所使用的坐标系统基本都是WGS-84坐标系统，而我们使用的地图资源大部分都属于1954年北京坐标系（北京54）或1980年西安国家大地坐标系（西安80），如不对手持GPS进行相应参数设置，就会使其的定位数据产生较大误差，在我国，其误差范围为50-100米，此误差范围无法满足当前地勘工作

6、的需要。所谓参数，就是运用于转换同一地点不同椭球坐标系的坐标值的一组数据。严密的坐标转换，一般是用七参数布尔莎模型（即X平移，Y平移，Z平移，X旋转（WX），Y旋转（WY），Z旋转（WZ）及尺度变化（DM），但手持GPS一般用五参数转换，即dx、dy、dz、da、df。不同地点dx、dy、dz是不同的，da和df却相对固定，与要进行相互转换的两个椭球的长半轴及扁率有关。DA，DF是两个参考椭球长半轴长度的偏导数，简单的理解就是数值之差。WGS-84转换为北京54坐标系时：da=aWGS84-a北京54=-108，df=fWGS84-f北京54=0.00000048（通常都取0.0000005）

7、；WGS-84转换为西安80坐标系时：da=aWGS84-a西安80=-3，df=fWGS84-f西安80=-0.000000003（通常都取0）。WGS-84、北京54和西安80坐标系的长半轴和扁率主要参数见表1。表1WGS-84、北京54和西安80坐标系主要参数坐标系椭球体长半轴a短半轴b扁率f北京54Krassovsky63782456356863.0187731/298.3西安80IAG197563781406356755.28815751/298.257WGS-84WGS-8463781376356752.31424511/298.257223563因此，手持GPS实际需要计算的只有

8、dx、dy和dz。这三个参数可以到测绘部门收集，若收集不到，则需要在已知坐标点（如三角点、四等点等）上进行调试测算。下面介绍在两个不同坐标系的已知点上进行的三参数计算，两个已知点坐标见表2。表2 A点标准坐标已知点坐标系X（m）Y（m）h（m）中央经线A西安802557540.31736361247.46838.885108首先把手持GPS坐标格式调整为度分秒格式，坐标系统调到WGS-84，如图1。若GPS长期不开机使用，应先进行初始化。第二步将GPS放在已知点上，待精度显示或接近机器本身能达到的最优水平时，记录下该点的经纬度坐标和高程。第三步则根据已知点的已知坐标和该点上GPS记录的经纬度来

9、计算该点处GPS的三参数。图1调整GPS坐标系统为WGS84目前已有许多网友编制了有关软件来计算这三参数，并提供免费分享。如软件。我们使用COORD4.1(在此，感谢软件的作者：Jerry,注意网上有其它版本的软件，某些功能可能有错误,如4.2版本)软件来自己求三参数。打开软件如图1.设置投影参数坐标转换-投影参数输入当地的中央子午线，不确定或不知如何判断时可咨询南方测绘当地技术人员,其它可根据忽略。2.计算转换参数坐标转换-计算三参数在软件下方选择好椭球基准，左为WGS84坐标系，右为我们实际使用的坐标系。3.查看转换参数坐标转换-七参数设置上一次的计算结果就保存在此界面中的，前三项即为所求

10、出X、Y、Z。4.设置手持机GPS最后把手持GPS坐标格式调整为UserUTMGrid，坐标系统调到User，并设置好GPS参数，显示格式：坐标格式(xyz)，如图4。图中一般只需修改中央经线，投影比例、东西偏移和南北偏移保持跟图中一致就行了。图4是在计算了A点的参数后进行的GPS设置，经设置后，该GPS在B点测出的坐标：X=2557541m，Y=36361247m，h=838m，与B点标准坐标误差非常小。图4设置GPS参数（A点）三、总结一般新购买的手持机或到新测区使用时，都需要重新求取转换参数，需要注意的是，GPS的三参数并不是固定不变的，不同计算方法和不同地点计算出来的三参数都不一样。当

11、需要尽可能高的精度的时候，就必需求取此转换参数。在此只介绍了本人一直以来在使用的计算方法，实践证明也比较可行。而在某已知点计算好的参数，在离该已知点越远处使用该参数，GPS定位的精度越差。曾有每远离已知点10km，GPS误差就增加1m的经验之说，也有人建议根据GPS数据内部取整修约规则，每50km就更换三参数。使用者应根据具体情况和工作需要，随时调整GPS的参数。此种方法只适用于简宜型手持机或低精度手持机使用，在某此手持机中要求输入七参数，利用这个软件也是可以求取的，只不过求取七参数需要用到三个以上的已知点而也。当然影响GPS定位精度的因素还有很多，比如槽糕的天气、林立的高楼大厦和浓密的森林等

12、，都会使GPS搜到的卫星数太少而定位精度变差，但这些都是人力无法改变的外部因素。2、经验坐标三参数对于非专业人员大多采用经验坐标，可别人的成果。用户自定义的格网属性(水城)手持GPS参数设置中央经E105.0000度数比例系1东西偏差假定500000米南北偏差假定0米用户自定义的地图基准属性(水城)DeltaX-14.1米DeltaY-103.8米DeltaZ-49.2米Delta半长-108米Delta扁0.0000005米二、全国各地坐标转换参数（一）云南各地州GPS6度带转换参数地州DXDYDZDADF说明怒江州0.60-97.20-40.30-1080.000000517带E=99临昌

13、地区-2.80-93.90-53.00-1080.000000517带E=99曲靖地区-7.10-100.40-46.70-1080.000000518带E=105玉溪(17带)-5.00-100.60-53.30-1080.000000517带E=99玉溪(18带)-8.40-95.70-42.20-1080.000000518带E=105丽江地区-5.80-98.70-40.80-1080.000000517带E=99大理州-3.00-89.80-47.40-1080.000000517带E=99昭通市-6.10-102.10-37.70-1080.000000518带E=105西双版纳-

14、4.40-94.40-54.10-1080.000000517带E=99保山-4.70-90.00-44.00-1080.000000517带E=99楚雄(17带)-2.20-91.40-41.00-1080.000000517带E=99楚雄(18带)8.70-107.50-23.90-1080.000000518带E=105思茅地区(17带)-5.00-100.60-53.30-1080.000000517带E=99思茅地区(18带)-7.90-100.90-51.40-1080.000000518带E=105昆明市-8.70-107.50-23.90-1080.000000518带E=10

15、5德宏州-1.50-95.80-46.10-1080.000000517带E=99迪庆州4.41-96.19-43.19-1080.000000517带E=99文山州-6.50-101.80-54.60-1080.000000518带E=105红河州(17带)-5.00-100.60-53.30-1080.000000517带E=99红河州(18带)-7.90-100.90-51.40-1080.000000518带E=105中央经度=当地经度除6,取商的整数+1,结果*6再-3部分地州GPS3度带转换参数昆明28.00-123.00-61.00-1080.0000005102个旧26.00-

16、117.00-50.00-1080.0000005105楚雄29.00-112.00-56.00-1080.0000005102文山33.00-122.00-57.00-1080.0000005105玉溪17.00-78.00-38.00-1080.0000005102曲靖18.00-72.00-39.00-1080.0000005105德宏12.00-79.00-38.00-1080.000000599景洪21.00-97.00-42.00-1080.0000005102景洪大勐龙22.00-117.00-48.00-1080.000000599思茅15.00-79.00-36.00-108

17、0.000000599其它工作点参考兰坪营盘-88.60-150.20-1080.000000599景谷半坡-35.00800-1080.000000599巧家茂租-26.00-9-1-1080.0000005102龙陵勐兴-4.00-90-44-1080.000000599东川铁架山-27.00-120-1080.0000005102（二）贵州贵州省GPS三参数提供表：地名XYZAF水城-14.1-103.8-49.2-108.00.0000005安顺-13.5-105.2-52.3仁怀-10.3-103.8-47.6凯里-8.9-103.2-46.4纳雍-9.8-103.1-46.2黔西-

18、12.8-104.2-50.3遵义-10.5-108.2-51.1兴义-13.8-106.1-50.2盘县-13.8-106.4-48.8都匀-9.0-97.0-49.0（三）黑龙江黑龙江省黑龙江省中央经线129度DX:21DY:-155DZ:-78齐齐哈尔市大兴安岭中央经线129度中央经线123度DX:-98DX:9DY:-154DY:-133DZ:-78DX:-39赤峰林西嫩江市中央经线117度中央经线126度DX:16DX:-16DY:-147DY:-64DZ:-77DZ:-5北京54系统1组中央经线变量；投影比例1；东西偏差500000；南北偏差0常量；2组DX;DY;DZ变量；DA:

19、-108；DF:0.0000005常量西安80系统其他同上；另：DA:-3；DF:0（四）吉林吉林省吉林市/长春市延吉市中央经线129度中央经线129度DX:1DX:1DY:-129DY:-129.4DZ:-48DZ:-48.2松源市通化市中央经线123度中央经线126度DX:-151DX:1DY:-80DY:-129.4DZ:-52DZ:-48.2盘石市中央经线：126度DX:-1DY:-128.4DZ:-50北京54系统1组中央经线变量；投影比例1；东西偏差500000；南北偏差0常量；2组DX;DY;DZ变量；DA:-108；DF:0.0000005常量西安80系统其他同上；另：DA:-

20、3；DF:0（五）辽宁辽宁省盘锦市鞍山市沈阳市中央经123度中央经120度中央经线123度DX:-16.3DX:-21DX:-3DY:-109.4DY:-157DY:-126DZ:-27.8DZ:-73DZ:-45本溪市锦州市葫芦岛市中央经线123度中央经120度中央经线120度DX:-11.2DX:-41DX:-2.7DY:-116.7DY:-69DY:-126.5DZ:-29.6DZ:-74DZ:-46.3大石桥市丹东市营口市中央经线123度中央经线123度中央经线123度DX:-28.8DX:-24.4DX:44DY:-99.9DY:-99.9DY:414DZ:-16.5DZ:-15.5

21、DZ:-60北京54系统1组中央经线变量；投影比例1；东西偏差500000；南北偏差0常量；2组DX;DY;DZ变量；DA:-108；DF:0.0000005常量西安80系统其他同上；另：DA:-3；DF:0（六）广东中央经线：(广东各地市中心经度：佛山114度；梅州117度；汕尾114度；江门114度；湛江111度；茂名111度；肇庆111度；清远114度；潮州117度；韶关114；河源114；阳江111：云浮111；揭阳117)投影比例：+1.0000000东西偏差：+500000.0南北偏差：0.0WGS-84转北京54坐标参数：序号DXDYDZDADF适宜地区1-14-110-52-1

22、080.0000005广州、佛山、江门、中山、珠海、肇庆、云浮、顺德2-8-103-61-1080.0000005韶关、清远3-9-98-71-1080.0000005茂名、阳江、湛江、4-19-112-55-1080.0000005惠州、深圳、东莞、河源5-30-119-58-1080.0000005揭阳、潮州、汕头、汕尾6-16-114-53-1080.0000005梅州WGS-84转西安80坐标参数：序号DXDYDZDADF适宜地区1-96-5112-30广东省（七）江西一、张公矶（赣北地区可用）G5066（5453），彭泽县北东的华阳镇附近WGS北京54DX-14.37415178DY

23、-119.5187393DZ-52.2054466DA-108.00DF0.000000481二、陈家山（南昌地区可用）495（1415）,抚州市东南角WGS北京54DX-16.4810437DY-116.1082428DZ-52.59549003DA-108.00DF0.000000481三、瑞金基南4977（910）,瑞金市东北角WGS北京54DX-17.56440391DY-114.3451811DZ-54.9794437DA-108.00DF0.000000481四、鸡公尖矿区GPS参数中央经线117.00DX-16DY-126DZ-52DA-108偏差-0.0000005（八）海南d

24、x=-9.8dy=-114.6dz=-62.7da=-108.0df=0.0000005中央子午线：111（九）新疆乌鲁木齐地区DX=19DY=-33DZ=5DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：87（十）四川盆地Dx=-4Dy=-104Dz=-45Da=-108Df=+0.0000005中央子午经度：105（十一）其它各地以下为包头地区坐标系转换参数Dx=-92Dy=-49Dz=-4Da=-108Df=+0.0000005中央子午经度：114安徽省坐标转换区域化参数：DX=-15DY=-120DZ=-48DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：117鄂尔多斯市省

25、坐标转换区域化参数：DX=16DY=-147DZ=-77DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：111新疆阿克苏地区坐标转换参数：DX=18DY=-152DZ=-76DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：81西藏坐标转换区域化参数：DX=11.9DY=-120.8DZ=-62.4DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：93赤峰地区坐标转换参数：DX=-18DY=-104.5DZ=-57.5DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：117或123（东为123，西为117）注：以下参数仅供参考！以下为四川盆地坐标系转换参数Dx=-4Dy=-104Dz=-45Da=-108Df=+0.0000005中央子午经度：105安徽省坐标转换区域化参数：DX=-15DY=-120DZ=-48DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：117鄂尔多斯市省坐标转换区域化参数：DX=16DY=-147DZ=-77DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：111新疆阿克苏地区坐标转换参数：DX=18DY=-152DZ=-76DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：81西藏坐标转换区域化参数：DX=11.9DY=-120.8DZ=-62.4DA=-108；DF=0.0000005中央子午经度：93