经天测绘坐标转换软件 v4.06 绿色版

经天测绘坐标转换软件是一款专业的坐标转换工具箱，新版本增加了三维七参数、二维七参数、三维四参数和多项式拟合模型，增加了GPS高程拟合和墨卡托投影正反算。先进的计算方法，可进行多种数据的准确计算，需要的朋友可以下载！

软件功能

基于椭球的坐标转换，椭球参数要参与运算，因此必须知道椭球参数。

1.高斯投影正算

2.高斯投影反算

3.坐标换带

4.不同椭球间的坐标转换(7参数法)

5.抵偿高程面的建立及坐标转换

基于平面的坐标转换(4参数法)：

基于平面的坐标转换，不需要知道椭球参数，适合任何形式的平面直角坐标系。

1.二公共点简易变换

依靠二个公共点(一个作为基准点，另一个作为方向附合点)，将自由坐标系中的坐标转换为统一坐标系中的坐标。

2.多公共点相似变换

导线及高程计算：

适用于以下导线形式的平差计算：

1.边角测量附(闭)合导线的平差。

2.边角测量单边附合导线的平差。

3.边角测量无定向导线的平差。

4.边角测量支导线的的计算。

5.坐标测量附(闭)合导线平差。

6.坐标测量单边附合导线平差。

7.坐标测量无定向导线平差。

坐标导线测量中，往往同时观测了高程，因此在计算平面坐标的同时，进行了高程的平差计算。

8.附合高程路线计算

适用于水准及三角高程路线的平差计算。

原始数据文件：

本软件所涉及到的原始数据文件(即点击“文件导入”按钮时要打开的文件)均为以“,”分隔的txt文件格式。

数据中的角度单位均为°.′″(dms)。如：33.34480049(dms)=33°34′48.0049″。

成果的输出与打印：

所有计算成果均可输出为以“,”分隔的文本文件格式，方便用户调用。导线与高程计算成果可以生成Word格式的文件。

使用教程

7参数法坐标转换示例

1、主菜单->[椭球坐标转换]->[椭球间转换]->[平面->平面]：

2、设置好新老坐标系及椭球参数。

中央子午线：若新老坐标系相同可以不输入;若新老坐标系的中央子午线不相同则必须分别输入(此时相当于坐标转换与换带同时进行)。

注意：在[大地->平面]和[平面->大地]的坐标转换中，新老坐标系的中央子午线无论相同与否都必须输入。

Y常数：Y坐标值所包含的500000加常数，若Y坐标值已经去掉了该常数则该项为0。Y坐标可以包含带号。

3、输入(或导入)公共点，、解算7参数，查看一下残差，如果有残差较大的公共点则将之删除。可以将公共点或转换参数保存到一个文本文件中以备下次使用。

4、输入(或导入)老坐标数据，点击[转换计算]。可以将计算结果保存到一个文本文件中以备使用。

4参数法坐标转换示例

1、主菜单->[平面坐标转换]->[多公共点相似变换]：

2、输入(或导入)公共点：

3、解算4参数，查看一下残差，如果有残差较大的公共点则将之删除。可以将公共点或转换参数保存到一个文本文件中以备下次使用。

4、输入(或导入)老坐标数据，点击[转换计算]。可以将计算结果保存到一个文本文件中以备使用。

常见问题解答

关于V4.0以前的版本和新版本参数内涵不一致的问题

自V4.0版本以后，应一些用户的要求作了如下修改：

(1)7参数转换参数中有关旋转角的部分，以前版本单位为弧度(“二公共点简易变换”除外)，V4.0改为了秒(“二公共点简易变换”考虑到工程坐标系与统一坐标系转换时旋转角可能会很大，仍采用度分秒形式(dms))。

(2)4参数中后2个参数的含义有了改变。老版本的含义是：后2个参数是尺度比与旋转角的余弦值与正弦值之积;新版本的含义是：后2个参数是旋转角(秒)和尺度比。

这样一来，以前版本中计算的转换参数就不能在V4.0版本中直接使用了,应在V4.0中重新根据公共点计算转换参数。

有些用户可能需要使用老版本计算出来的坐标转换参数。为此，经天测绘公司提供了一个“旧版参数转换”工具，可以将V4.0(不含V4.0)之前版本的转换参数换算为V4.0(含V4.0)版本之后的转换参数。旧版参数转换为新版参数后，保存到一个文本文件中，用户在新版软件中将转换后的新版参数导入就可以进行正常计算了。

· 关于坐标转换方式的选择：

根据已知条件的不同，有两种转换方式：7参数法或4参数法。

(1)在本软件中，7参数法就是菜单[大地坐标转换]-[椭球间转换]中的[平面->平面]、[大地->平面]、[平面->大地]，需要知道原坐标系和新坐标系的椭球参数和所在的中央子午线。适合于在较大的范围内进行坐标转换。

(2)4参数法是一种按照最小二乘原理进行多点拟合的一种方法。这种方法看似很“笨”理论上也没有7参数法严密，但却非常实用，非常可靠。特别是当你对原有坐标系的系统误差难以估量时。

需要说明的是，计算7参数所采用的公式(无论是布尔莎公式还是范士公式)都有一个假设前提：新老椭球的定向误差很小，也就是三个欧勒角小到可以直接用其弧度值表示其sin值，其cos值等于1。

往往在实际应用中，如果某一个地区老坐标系整体上的系统误差很大，那么实际上这些老坐标系的控制点所“代表”的椭球的定位和定向误差已经很大了，不能满足上述假设。那么在这种情况下所计算出来的7参数是不准确的，转换的结果也就不可靠。

因此，我认为：对于一个较小的局部区域来说，4参数法较为稳妥可靠。

根据国土资源部制定的关于矿业权核查的技术路线，当测区面积小于400KM2时可以采用4参数法，当测区面积大于400KM2时必须采用7参数法。

具体操作：菜单[平面坐标转换]-[多公共点相识变换]，公共点较多时，可以将残差大者删除。计算出来的4参数可以保存下来，以后再用直接导入即可，不需要再计算。

(3)当利用GPS的原始测量成果(WGS84的经纬度和椭球高)来计算平面坐标和正常高时(比如用GPS手持机测量的成果)，就需要采用[椭球坐标转换]-[椭球间转换]中的[大地->平面](7参数法)。

· 关于在7参数解算中用不用公共点高程的问题

不使用高程的精度会更高。分析如下：不使用高程，也就是高程为0，实际上也就是假设该控制点在椭球面上。由于平面坐标是投影在椭球面上的值，因此设置高程为0对该控制点的平面坐标无任何影响。而且，由于设置高程为0是原椭球和目标椭球上的控制点都是位于各自的椭球面上，其高程误差不会携带到7参数的运算中，因此其精度会更高。

在基于椭球的坐标转换中(7参数)，椭球->椭球的转换实际上是在空间直角坐标系中完成的。完整的变换过程如下：(x1,y1)->(B1,L1)->(X1,Y1,Z1)->(X2,Y2,Z2)->(B2,L2)->(x2,y2)。在上述过程中，(B1,L1)->(X1,Y1,Z1)和)(X2,Y2,Z2)->(B2,L2)过程与椭球高H相关，H不同，空间坐标(X,Y,Z)会有很大不同，椭球高的误差将会影响到7参数的精度。在测量实际中，椭球高(大地高)=正常高(水准面高)+测区高程异常，那么，若使用公共点的高程，正常高(水准面高)和测区高程异常值的测量误差都会带进7参数中。

因此，只有在利用GPS的观测成果(经纬度和椭球高)计算平面坐标和正常高(水准面高，在此实际上是“似大地水准面高程”)时，才使用公共点的高程。实际上，不同的高程系在同一个测区范围可认为相差一个固定的常数，该常数可以是测区公共点高程平均值的差值。(本软件的4参数计算中，就是据此进行高程转换的)。

在椭球间的平面->平面转换中，可以不使用公共点的高程进行平面坐标转换，高程的转换直接加一个常数即可(该常数可以是测区公共点高程平均值的差值)。

当然，如果对公共点的高程精度有信心(残差较小)，直接使用公共点的高程值同时进行平面和高程的转换会更为省事方便些。

· 关于在7参数中高程转换的问题

7参数法坐标转换的实质是空间直角坐标转换，在转换中所涉及到的高程实际上是椭球高。那么，当公共点已知的高程是水准高而不是椭球高时，就必须根据测区的平均高程异常来来近似地求取其椭球高。因此，理论上来讲，就需要知道测区在新老椭球中的高程异常值。但在测绘实践中，往往不知道高程异常值。

当不知道测区的高程异常值时，可将高程异常值置为0。由于在求解七参数和转换计算时都没有考虑高程异常，这样虽然七参数会有所不同，但坐标转换的结果却几乎没有差别。

事实上，我国目前的平面坐标系统和水准高程系统是分离的，某一测区的不同水准高程系统之间的高程之差，可以认为是一个固定的常数。因此，研究不同水准高程系之间的高程转换是没有意义的也是没有必要的。本软件中虽然应一些用户的要求包含了高程转换的功能，也仅仅是为了使得转换后的数据含有高程值，使数据看起来完整些，免得用户再额外的增加高程转换的工作负担，方便用户使用。

WGS84的高程一般为椭球高，这时就要将WGS84的高程异常值置为0。

更新日志

(1)7参数转换参数中有关旋转角的部分，以前版本单位为弧度(“二公共点简易变换”除外)，V4.0改为了秒(“二公共点简易变换”考虑到工程坐标系与统一坐标系转换时旋转角可能会很大，仍采用度分秒形式(dms))。

(2)4参数中后2个参数的含义有了改变。老版本的含义是：后2个参数是尺度比与旋转角的余弦值与正弦值之积;新版本的含义是：后2个参数是旋转角(秒)和尺度比。