關(guān)于大地坐標(biāo)系四參數(shù)和七參數(shù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

　　我們?cè)谌粘５臏y(cè)繪當(dāng)中經(jīng)常要用到相關(guān)的參數(shù)，四參數(shù)和七參數(shù)更是經(jīng)常提到。以下僅提供本人對(duì)大地坐標(biāo)系四參數(shù)和七參數(shù)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

　　參數(shù)的概念

　　1、兩個(gè)不同的二維平面直角坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換時(shí)，通常使用四參數(shù)模型（數(shù)學(xué)方程組）。在該模型中有四個(gè)未知參數(shù)，即：

　?。?）兩個(gè)坐標(biāo)平移量（△X，△Y），即兩個(gè)平面坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)之間的坐標(biāo)差值；

　?。?）平面坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度A，通過旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，可以使兩個(gè)坐標(biāo)系的X和Y軸重合在一起。

　?。?）尺度因子K，即兩個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)的同一段直線的長度比值，實(shí)現(xiàn)尺度的比例轉(zhuǎn)換。通常K值幾乎等于1.

　　通常至少需要兩個(gè)公共已知點(diǎn)，在兩個(gè)不同平面直角坐標(biāo)系中的四對(duì)XY坐標(biāo)值，才能推算出這四個(gè)未知參數(shù)，計(jì)算出了這四個(gè)參數(shù)，就可以通過四參數(shù)方程組，將一個(gè)平面直角坐標(biāo)系下一個(gè)點(diǎn)的XY坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為另一個(gè)平面直角坐標(biāo)系下的XY坐標(biāo)值。

　　2、兩個(gè)不同的三維空間直角坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換時(shí)，通常使用七參數(shù)模型（數(shù)學(xué)方程組），在該模型中有七個(gè)未知參數(shù)，即：

　?。?）三個(gè)坐標(biāo)平移量（△X，△Y，△Z），即兩個(gè)空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)之間坐標(biāo)差值；

　?。?）三個(gè)坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度（△α，△β，△γ）），通過按順序旋轉(zhuǎn)三個(gè)坐標(biāo)軸指定角度，可以使兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系的XYZ軸重合在一起。

　?。?）尺度因子K，即兩個(gè)空間坐標(biāo)系內(nèi)的同一段直線的長度比值，實(shí)現(xiàn)尺度的比例轉(zhuǎn)換。通常K值幾乎等于1.

　　通常至少需要三個(gè)公共已知點(diǎn)，在兩個(gè)不同空間直角坐標(biāo)系中的六對(duì)XYZ坐標(biāo)值，才能推算出這七個(gè)未知參數(shù)，計(jì)算出了這七個(gè)參數(shù)，就可以通過七參數(shù)方程組，將一個(gè)空間直角坐標(biāo)系下一個(gè)點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為另一個(gè)空間直角坐標(biāo)系下的XYZ坐標(biāo)值。

　　參數(shù)的使用環(huán)境

　　1、如果地面兩點(diǎn)的距離小于10KM，我們幾乎可以忽略因采用不同橢球參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)換精度的影響，所以，采用四參數(shù)來完成兩種坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

　　2、如果地面上兩點(diǎn)的距離超過了15km，那么我們就必須考慮兩種不同坐標(biāo)系所采用的橢球參數(shù)，避免因橢球參數(shù)的差異，導(dǎo)致點(diǎn)位換算后的精度過低，所以就必須采用七參數(shù)來完成兩種坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。

　　說得簡單一點(diǎn)，七參數(shù)是一種空間直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型，而四參數(shù)是一種平面直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型。

　　目前我們外業(yè)測(cè)量采用RTK儀器比較居多，在當(dāng)前的GPS軟件中，也有相應(yīng)的四參數(shù)和七參數(shù)設(shè)置。采用四參數(shù)，對(duì)于簡單的地形測(cè)量其實(shí)沒有必要進(jìn)行高程擬合，即使你用了高程擬合參數(shù)也很難達(dá)到四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度，即使采用高程擬合參數(shù)后，RTK的高程測(cè)量的精度也不能進(jìn)行保證的。我們知道：RTK是通過測(cè)量直接獲得的大地高減去高程異常值，來求解正常高的，而采用數(shù)學(xué)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，小范圍測(cè)區(qū)沒有必要使用高程擬合參數(shù)，而大面積的測(cè)區(qū)使用一下盡量讓求解值接近正常高吧。

　　參數(shù)的求解

　　1、不同的地方因?yàn)橥队鞍l(fā)現(xiàn)變化，所以參數(shù)也會(huì)有不同，可以向當(dāng)?shù)販y(cè)繪主管部門獲取相應(yīng)區(qū)域的參數(shù)；

　　2、能夠進(jìn)行參數(shù)求解的軟件：CASS9.1、MAPGIS6.7、GPS內(nèi)置軟件等。