谷歌地图采用WGS84坐标系,而我国常用的是北京54、西安80和国家2000坐标系,同时还有佛山坐标系、广州坐标系等地方法定坐标系。为了解决实际工程中不同坐标系间的转换问题,91卫图助手引入了七参数与四参数的转换方法。其中,七参数主要用于实现WGS84与北京54、西安80及国家2000之间的精准转换;而四参数则针对WGS84与地方法定坐标系的互转需求。本文将重点讲解七参数的求解方法及其在软件中的具体应用,并对相关内容进行详细介绍,包括操作步骤和应用场景等。
1、 七参数解算方法
2、 计算七参数时,需要确定公共点。这些点应是谷歌地图上特征明显的位置,并能在CAD图纸或地形图等资料中找到对应点。若无图纸,也可通过实地测量获取坐标。通常,求解七参数需三组及以上公共点,但最少也得一组。仅用一组点求得的七参数,实际上是三参数的特殊情况。所用图纸资料可为CAD图纸、GIS数据等,此处以CAD图纸为例进行说明。


3、 打开91卫图助手,点击工具栏中的坐标转换参数,即可弹出相应对话框。

4、 在坐标转换参数对话框中,选择目标坐标系为西安80高斯投影(根据实际需求调整)。


5、 在地图上选取一个特征明显的点(如房屋拐角),点击后可直接获取该点在WGS84坐标系中的经纬度信息。

6、 在CAD中找到对应点,获取其坐标位置。依次点击工具-查询-点坐标,然后选取目标点,所示。



7、 从CAD中获取的点坐标,输入到坐标转换参数对话框里,X为横坐标,Y为纵坐标。实际应用时,高斯投影坐标的横坐标一般为6位或8位,纵坐标为7位,务必不要填反,示例如下。

8、 这样便得到一组公共点,按照同样的方法,可以获取多组公共点,通常三组及以上的公共点即可满足需求(所选点应尽量均匀分布)。这里我们仅以一组公共点为例,不再选取其他点。得到公共点后,需要设定当地的中央子午线,中央子午线以度为单位输入。如果数据是度分秒格式,则需转换为度格式再输入。例如,若中央子午线为115度45分,应换算为115.75度输入。当前数据的中央子午线为117度,因此直接输入117即可,所示。

9、 若为标准分带数据(3度或6度分带),软件可自动计算中央子午线,直接点击自动计算即可。若非标准分带,则需手动输入正确的中央子午线值。如果不清楚中央子午线,将无法求解七参数,只能采用四参数方法解决。这种情况下,无需继续后续步骤,可直接参考文档中关于四参数的求解方法及其在软件中的具体应用内容。
10、 确定中央子午线后,点击计算参数,可得到七参数。因仅使用一组公共点,结果为七参数的特例——三参数,如下所示。

11、 获取七参数后,点击保存,将计算结果存为文件,以便后续应用中使用此坐标转换参数。

12、 影像导出时如何应用七参数进行高程转换
13、 完成WGS84与西安80坐标系七参数求解后,影像下载时可设置七参数,实现投影转换至西安80坐标系。划定范围后双击下载区域,即可弹出下载对话框进行操作。

14、 下载对话框里选择级别,点击导出设置,随后弹出导出对话框。


15、 在导出对话框里,选择西安80坐标系的高斯投影,点击参数设置,弹出坐标转换参数窗口。

16、 在坐标转换参数对话框,点击导入参数,加载先前计算的七参数。

17、 点击确定,依次关闭坐标转换参数、导出与下载对话框,随后开始数据下载。


18、 下载完成后会自动导出,并弹出存放导出文件的文件夹。打开文件夹后可看到已下载的数据,其中坐标系已转换为西安80坐标系的高斯投影坐标。至此,我们成功完成了影像的坐标投影变换,高程处理方式与此类似。



19、 导出影像后,可用91卫图助手软件工具面板中的影像导入CAD插件,将影像导入CAD,完成影像与矢量的叠加套合。详细操作可参考文档:如何在CAD中实现影像与矢量套合(七参数法)。


20、 矢量数据导入导出时,如何正确应用七参数转换?
21、 求解出WGS84与西安80坐标系转换的七参数后,可实现矢量文件在两者间的导入与导出。具体操作为,点击矢量面板下方的加载矢量按钮,将西安80坐标系的矢量数据引入软件或从软件导出。

22、 软件支持多种矢量文件格式,现在加载DXF文件,点击打开并完成加载。




23、 选择西安80坐标系,采用高斯投影方式,进入参数设置,导入预先计算的七参数。





24、 点击确定后,DXF文件会加载到软件中,矢量与影像完美叠加。如下所示,导入后即可对矢量数据进行编辑等操作。

25、 矢量数据编辑完成后,可保存为西安80坐标系高斯投影格式,点击矢量面板下方的保存按钮即可。

26、 保存时可选择多种格式,根据需求决定。这里选择DXF格式进行保存。

27、 选择西安80坐标系,采用高斯投影方式,随后导入预先计算的坐标转换参数。





28、 点击确定,数据导出即可完成。

29、 坐标定位中如何运用七参数
30、 通常坐标定位需输入经纬度,若已求出WGS84与西安80坐标系转换的七参数,可直接输入西安80平面坐标定位,点击矢量面板下的坐标定位功能即可实现操作。

31、 选用西安80坐标系的高斯投影方式,随后导入先前计算的坐标转换参数。

32、 输入西安80坐标系的高斯投影平面坐标,点击定位即可。

33、 定位结果如下:

34、 如何在坐标系中使用七参数进行转换
35、 软件默认显示的坐标是WGS84坐标系下的经纬度坐标,例如以下内容:

36、 完成WGS84与西安80坐标系七参数转换后,设坐标为西安80平面坐标。点击系统面板下方的系统设置按钮即可。

37、 在系统设置对话框里,选用西安80坐标系高斯投影,随后导入先前计算的坐标转换参数。





38、 设置完成后,点击确认,你会发现显示的坐标已经改变。

39、 名词解说
40、 七参数用于转换两个不同三维空间直角坐标系,模型包含七个未知参数,以便精准计算。
41、 三个坐标平移量(△X、△Y、△Z),代表两空间坐标系原点间的坐标差值。
42、 通过依次旋转三个坐标轴特定角度(△α、△β、△γ),可实现两个空间直角坐标系的XYZ轴完全重合。
43、 尺度因子K为两空间坐标系中同一段直线的长度比,用于实现尺度比例转换。