用EXCEL完成GPS座標轉換的簡易方法 - 台部落

[摘要] 對利用EXCEL電子表格進行高斯投影換算的方法進行了較詳細的介紹，對如何進行GPS座標系轉換進行了分析，提出了一種簡單實用的座標改正轉換方法 ... 請輸入正確的登錄賬號或密碼 註冊 忘記密碼 首頁 未分類 正文 用EXCEL完成GPS座標轉換的簡易方法 原創 nfugxf 2018-09-0112:04 [摘要] 對利用EXCEL電子表格進行高斯投影換算的方法進行了較詳細的介紹，對如何進行GPS座標系轉換進行了分析，提出了一種簡單實用的座標改正轉換方法，介紹了用EXCEL完成轉換的思路。

[關鍵字] 電子表格；GPS；座標轉換 作爲尖端技術GPS，能方便快捷性地測定出點位座標，無論是操作上還是精度上，比全站儀等其他常規測量設備有明顯的優越性。

隨着我國各地GPS差分臺站的不斷建立以及美國SA政策的取消，使得單機定位的精度大大提高，有的已經達到了亞米級精度，能夠滿足國土資源調查、土地利用更新、遙感監測、海域使用權清查等工作的應用。

在一般情況下，我們使用的是1954年北京座標系或1980年西安座標系（以下分別簡稱54系和80系），而GPS測定的座標是WGS-84座標系座標，需要進行座標系轉換。

對於非測量專業的工作人員來說，雖然GPS定位操作非常容易，但座標轉換則難以掌握，EXCEL是比較普及的電子表格軟件，能夠處理較複雜的數學運算，用它來進行GPS座標轉換、面積計算會非常輕鬆自如。

要進行座標系轉換，離不開高斯投影換算，下面分別介紹用EXCEL進行換算的方法和GPS座標轉換方法。

一、用EXCEL進行高斯投影換算 從經緯度BL換算到高斯平面直角座標XY（高斯投影正算），或從XY換算成BL（高斯投影反算），一般需要專用計算機軟件完成，在目前流行的換算軟件中，存在一個共同的不足之處，就是靈活性較差，大都需要一個點一個點地進行，不能成批量地完成，給實際工作帶來許多不便。

筆者發現，用EXCEL可以很直觀、方便地完成座標換算工作，不需要編制任何軟件，只需要在EXCEL的相應單元格中輸入相應的公式即可。

下面以54係爲例，介紹具體的計算方法。

完成經緯度BL到平面直角座標XY的換算，在EXCEL中大約需要佔用21列，當然讀者可以通過簡化計算公式或考慮直觀性，適當增加或減少所佔列數。

在EXCEL中，輸入公式的起始單元格不同，則反映出來的公式不同，以公式從第2行第1列（A2格）爲起始單元格爲例，各單元格的公式如下： 單元格 單元格內容 說明 A2 輸入中央子午線，以度.分秒形式輸入，如115度30分則輸入115.30 起算數據L0 B2 =INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600 把L0化成度 C2 以度小數形式輸入緯度值，如38°14′20″則輸入38.1420 起算數據B D2 以度小數形式輸入經度值 起算數據L E2 =INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*100)/3600 把B化成度 F2 =INT(D2)+(INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*100)/3600 把L化成度 G2 =F2-B2 L-L0 H2 =G2/57.2957795130823 化作弧度 I2 =TAN(RADIANS(E2)) Tan(B) J2 =COS(RADIANS(E2)) COS(B) K2 =0.006738525415*J2*J2    L2 =I2*I2    M2 =1+K2    N2 =6399698.9018/SQRT(M2)    O2 =H2*H2*J2*J2    P2 =I2*J2    Q2 =P2*P2    R2 =(32005.78006+Q2*(133.92133+Q2*0.7031))    S2 =6367558.49686*E2/57.29577951308-P2*J2*R2+((((L2-58)*L2+61)*O2/30+(4*K2+5)*M2-L2)*O2/12+1)*N2*I2*O2/2 計算結果X T2 =((((L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2) 計算結果Y 表中公式的來源及EXCEL軟件的操作方法，請參閱有關資料，這裏不再贅述。

按上面表格中的公式輸入到相應單元格後，就可方便地由經緯度求得平面直角座標。

當輸入完所有的經緯度後，用鼠標下拉即可得到所有的計算結果。

表中的許多單元格公式爲中間過程，可以用EXCEL的列隱藏功能把這些沒有必要顯示的列隱藏起來，表面上形成標準的計算報表，使整個計算表簡單明瞭。

從理論上講，可計算的數據量是無限的，當第一次輸入公式後，相當於自己完成了一軟件的編制，可另存起來供今後重複使用，一勞永逸。

二、GPS座標轉換方法與面積計算 GPS所採用的座標系是美國國防部1984世界座標系，簡稱WGS-84，它是一個協議地球參考系，座標系原點在地球質心。

GPS的測量結果與我國的54系或80系座標相差幾十米至一百多米，隨區域不同，差別也不同，經粗落統計，我國西部相差70米左右，東北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。

由此可見，必須將WGS-84座標進行座標系轉換才能供標圖使用。

座標系之間的轉換一般採用七參數法或三參數法，其中七參數爲X平移、Y平移、Z平移、X旋轉、Y旋轉、Z旋轉以及尺度比參數，若忽略旋轉參數和尺度比參數則爲三參數方法，三參數法爲七參數法的特例。

這裏的Z、Y、Z是空間大地直角座標系座標，爲轉換過程的中間值。

在實際工作中我們常用的是平面直角座標，是否可以跳過空間直角座標系，省略複雜的運算，進行簡單轉換呢？爲此，筆者進行了長期的實踐，證明是可行的。

其在原理是：不把GPS所測定的WGS-84座標當作WGS-84座標，而是當作具有一定系統性誤差的54系座標值，然後通過國家已知點糾正，消除該系統誤差。

我們暫把該方法稱作座標改正法，下面以WGS-84座標轉換成54系座標爲例，介紹數據處理方法： 首先，在測區附近選擇一國家已知點，在該已知點上用GPS測定WGPS-84座標系經緯度B和L，把此座標視爲有誤差的54系座標，利用54系EXCEL將經緯度BL轉換成平面直角座標X’Y’，然後與已知座標比較則可計算出偏移量： △X=X－X’ △Y=Y－Y’ 式中的X、Y爲國家控制點的已知座標，X’、Y’爲測定座標，△X和△Y爲偏移量。

求得偏移量後，就可以用此偏移量糾正測區內的其他測量點了。

把其他GPS測量點的經緯度測量值，轉換成平面座標X’Y’，在此XY座標值上直接加上偏移值就得到了轉換後的54系座標： X=X’+△X Y=Y’+△Y 在上述EXCEL計算表的最後兩列，附加上求得的改正數並分別與計算出來的XY相加後，即得到轉換結果。

若測量路線是一閉合區域的話，可把計算結果按路線順序排列起來，再輸入相應的計算公式，即可計算出該區域的面積。

有關用座標計算面積的原理與公式，這裏不再敘述，讀者可參閱有關資料。

需要說明的是，面積的計算精度基本上不受座標轉換精度的影響，若只需要求算面積的話，可不進行座標系轉換這一步，只需要把BL化成XY就行了。

就1：1萬比例尺成圖而言，在一般的縣行政區範圍內（如40Km×40Km），用此簡單的座標改正法進行轉換與較複雜的七參數法沒有多大差別。

能否滿足1：1萬比例尺變更調查的要求，主要取決於GPS接收機本身的精度，與轉換方法的選擇關係不大。

當面積較大時，使用該方法可能會使誤差增大，這時可考慮分區域轉換 發表評論 登录 所有評論 還沒有人評論，想成為第一個評論的人麼?請在上方評論欄輸入並且點擊發布. 相關文章 C#OpenCVEmguCvmobilenet_v3對象檢測 鏈接：https://pan.baidu.com/s/1I9N3lRe_t9C24IKJRcv89Q?pwd=1212 由於OpenCVSharp缺少相關api，這次使用EmguCv，這個demo網上都是python版本的，抄寫爲C# 使用 eflay 2022-03-2214:33:27 《前端運維》一、Linux基礎--07Shell函數 linuxshell可以用戶定義函數，然後在shell腳本中可以隨便調用。

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