司南導(dǎo)航N5慣導(dǎo)RTK GNSS接收機(jī)

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換永遠(yuǎn)是測(cè)繪工作離不開的一個(gè)話題。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法很多，有的方法可以用相應(yīng)的參數(shù)來描述，其中使用較廣的一個(gè)是七參數(shù)。七參數(shù)大多用于不同坐標(biāo)系統(tǒng)間的基準(zhǔn)變換。

　　七參數(shù)的由來

　　對(duì)于非測(cè)繪的專業(yè)人士可能不太能理解“基準(zhǔn)"這個(gè)詞語。簡單的理解就是坐標(biāo)數(shù)值的零點(diǎn)，比如空間坐標(biāo)的原點(diǎn)，再比如大地坐標(biāo)的起算面。定義一個(gè)坐標(biāo)系的三個(gè)基本要素是原點(diǎn)、指向、尺度。原點(diǎn)即坐標(biāo)系的原點(diǎn)，指向即坐標(biāo)軸的指向，尺度即長度單位和橢球。由于各個(gè)坐標(biāo)系，或者說定義坐標(biāo)系的組織所確定的這三個(gè)要素都有所區(qū)別，這就產(chǎn)生基準(zhǔn)的變換，并且使用七參數(shù)在空間坐標(biāo)中進(jìn)行基準(zhǔn)變換。

什么是七參數(shù)，又有哪七個(gè)參數(shù)呢?

　　七參數(shù)主要分為3類參數(shù)，旋轉(zhuǎn)、縮放和平移。縮放，表示為k，主要是由于測(cè)量誤差產(chǎn)生的；平移為3個(gè)坐標(biāo)軸方向上的平移，表示為dX、dY、dZ，這是由于原點(diǎn)不一樣產(chǎn)生的；旋轉(zhuǎn)為3個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)，表示為rX、rY、rZ，這是坐標(biāo)軸指向不一致產(chǎn)生的。

　　值得注意的是，旋轉(zhuǎn)存在方向的問題；不同的軟件，或者說不同地域的人的習(xí)慣差異，致使旋轉(zhuǎn)方向不一致，比如南方集團(tuán)與天寶七參數(shù)旋轉(zhuǎn)方向一致，但與ArcGIS的就相反。因此同一個(gè)七參數(shù)在不同軟件中使用時(shí)需要考慮旋轉(zhuǎn)方向的問題，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候做相應(yīng)的變換才能完成正確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，即旋轉(zhuǎn)方向定義相反時(shí)，旋轉(zhuǎn)角取其相反數(shù)。

　　平移的單位為對(duì)應(yīng)的長度單位，我們常用米；旋轉(zhuǎn)的單位為秒，原因是各個(gè)坐標(biāo)系間指向的差異都很小；縮放的單位是PPM（part(s) per million，百萬分之一），也就是說縮放是一個(gè)特別小的數(shù)值，這是因?yàn)樽鴺?biāo)轉(zhuǎn)換前我們都會(huì)統(tǒng)一單位，所以縮放數(shù)值也就體現(xiàn)了測(cè)量誤差等因素的影響。