工程測量儀器已由經緯儀、全站儀過渡到GNSS(全球衛星導航系統)，特別是公路行業，GPS-RTK作為GNSS的一種應用目前已十分普及。現階段GPS-RTK以WGS-84 坐標系統為主流，所發布的星歷參數也是基于此坐標系統，但隨著北斗導航系統的逐步完善，我國測量儀器正在向國家2000 橢球過渡。

現階段我國常用的大地平面坐標系統有國家2000坐標系、西安80坐標系、北京54坐標系。

目前常用大地坐標系詳細介紹參見幾種常用大地坐標系簡介。

由于工程所采用的坐標系統與GPS-RTK所采用的WGS-84 坐標系統不一致，難免就需要進行坐標轉換。那么轉換方法有哪幾種，分別適用于什么情況呢？

與西安80、北京54坐標系轉換

若工程采用西安80坐標系、北京54坐標系，由于兩坐標系橢球與WGS-84橢球差別過大，所以必須進行參數轉換。

常用轉換方法有四參數和七參數。

四參數

(1)兩個坐標平移量(△X，△Y)，即兩個平面坐標系的坐標原點之間的坐標差值。

(2)平面坐標軸的旋轉角度A，通過旋轉一個角度，可以使兩個坐標系的X和Y軸重合在一起。

(3)尺度因子K，即兩個坐標系內的同一段直線的長度比值，實現尺度的比例轉換。通常K值幾乎等于1。

通常至少需要兩個公共已知點。

如果地面兩點的距離小于10km，可以不考慮地球曲面因素，我們幾乎可以忽略因采用不同橢球參數對轉換精度的影響，所以，可以采用四參數來完成兩種坐標系的轉換。

七參數

(1)三個坐標平移量(△x，△y，△z)，即兩個空間坐標系的坐標原點之間坐標差值。

(2)三個坐標軸的旋轉角度(△α，△β，△γ))，通過按順序旋轉三個坐標軸指定角度，可以使兩個空間直角坐標系的xyz軸重合在一起。

(3)尺度因子k，即兩個空間坐標系內的同一段直線的長度比值，實現尺度的比例轉換。通常k值幾乎等于1。

通常至少需要三個公共已知點。

如果兩點間距離超過15 公里，必須考慮地球曲面因素即兩種不同坐標系的橢球參數，避免因橢球的差異，導致轉換后所得坐標殘差過大，精度過低，為了保證精度必須采用七參數法。

轉換過程

通過衛星定位接收機測得WGS-84 大地坐標并轉換至西安80大地坐標，再通過高斯投影將西安80 的大地坐標轉換到西安80平面直角坐標。

注意事項

在計算轉換參數時需要注意如下幾個方面：公共點的選取位置應位于測區四周和中心，分布合理均勻。為提高轉換精度，盡量采用多個公共點，讓這些點位能完全并均勻覆蓋整個轉換區域。并留取幾個檢查點，作為檢核。如果測區周圍有高精度的西安80平面控制網(必須包括部分高程控制網點)或獨立坐標系控制點，采用GNSS 定位系統對這些公共控制點(必須包括高程點)進行靜態觀測，得到它們對應的WGS-84 大地坐標，可提高控制網精度。

與國家2000坐標系轉換

WGS-84橢球與國家2000橢球參數非常接近，扁率差異引起橢球面上的緯度和高度變化最大達0.1mm。當前測量精度范圍內，可以忽略這點差異。

所以，如果工程采用國家2000坐標系，則無需進行坐標轉換。

關于GPS-RTK高程測量

GPS-RTK是通過測量直接獲得的大地高減去高程異常值，來求解正常高的，而采用高程擬合法獲得的高程異常值不一定精確，加之不同地方的高程異常值有差異。

所以，使用GPS-RTK進行簡單的地形測量其實沒有必要進行高程擬合，即使采用了高程擬合參數，rtk的高程測量的精度也不能得到保證，很難達到四等水準測量的精度。對于小范圍測區沒有必要使用高程擬合參數，而大面積的測區可以使用一下盡量讓求解值接近正常高。

GPS-RTK所直接測得的高程是大地高H，大地高是地面點沿參考橢球面法線到參考橢球面的距離。1956黃海高程、85國家高程基準是以似大地水準面為基準面，從地面點到似大地水準面的距離，是正常高(H正常)。大地高與正常高的差值在不同區域有所區別。其兩者關系如下圖：

其他

以上闡述是針對運用GPS-RTK進行現場測量情況下的坐標轉換。

對于一套已經測繪完成的地形圖，若要進行坐標轉換則需運用軟件進行操作。不同的地方因為投影發生變化，所以參數也會有不同，可以向當地測繪主管部門獲取相應區域的參數。

能夠進行參數求解的軟件：cass9.1、mapgis、gps內置軟件及其他專用軟件等。

有態度、有觀點、有價值。

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