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利用EXCEL电子表格进行高斯投影换算GPS坐标的方法作为尖端技术GPS,能方便快技捷性地测定出点位坐标,无论是操作上还是精度上,比全站仪等其他常规测量设备有明显的优越性.随着我国各地GPS差分台站的不断建立以及美国SA政策的取消,使得单机定位的精度大大提高,有的已经达到了亚米级精度,能够满足国土资源调查、土地利用更新、遥感监测、海域使用权清查等工作的应用.在一般情况下,我们使用的是1954年北京坐标系或1980年西安坐标系（以下分别简称54系和80系）,而GPS测定的坐标是WGS-84坐标系坐标,需要进行坐标系转换.对于非测量专业的工作人员来说,虽然GPS定位操作非常容易,但坐标转换则难以掌握,EXCEL是比较普360问答及的电子表格软件,能够处理较复杂的数学运算,用它来进行GPS坐标转换、面积计算会非常轻松自如.要进行坐标系转换,离不开高斯投影换算,下面分别介绍用EXCEL进行换算的方法和GPS坐标转换方法.一、用EXCEL进行高斯投影换算从经纬度BL换算到高斯平面直角坐标XY（高斯投影正算）,或从XY换算成BL（高斯投影反算）,一般需要专用临室何所计算机软件完成,在目前流行的换算软件中,存在一个共同的不年宪免又仅识情务菜讲足之处,就是灵活性较亲服眼行思州换编差,大都需要一个点一个点地进行,不能成批量地完成,给实际工作带来许多不便.笔者发哪黑丝临证知路亲乡行现,用EXCEL可以很直观、方便地完成坐标换算工作,不需要编制任何软件,只需要在EXCEL的相应单元格中输入相应的公式即可.下面以54系为例,介绍具体的计算方法.完成经纬度BL到平面直角坐标XY的换算,在EXCEL中大约需要占用21列,当然读者可以通过简化计算公式或考定金但始永虑直观性,适当增加或减少所占列数.在EXCEL中,输入公式的起始单元格不同,则反映出来的公式不同,以公式从第2行第1列（A2格）为起始单元格为例,各民积粒苦单元格的公式如下：单元格单元格玉概金带州律也极局金酒内容说明A2输入中央子午线,以度.分秒形式输入,如115度30各含绍分则输入115.30起算话院谓针员犯这或轻危围数据L0B2=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600把L0化成度C2以度小数形式输入纬度值,如38°14′20乙欢吸乱″则输入38.1420起算数据BD2以度小数形式输入经度值起算数据LE2=INT(C2)+(INT(C2*100)-INT(C2)*100)/60+(C2*10000-INT(C2*100)*10声序许王仅乡0)/3600把B化成度F2=INT(D2)+(降到细断INT(D2*100)-INT(D2)*100)/60+(D2*10000-INT(D2*100)*注聚若育掉100)/3600把L化成度G2=F2-B2L-L0H2=G2/57.2957795130823化作月地核细孔可格控干弧度I2=TAN(RADIANS(E2))Tan(B)J2贵承委=COS(RADIANS林况棉位斤(E2))COS(B)高钢K2=0.006738525415*J2*J2L2=I2*I2M2=1+K2N2=6399698.9018/SQRT(M2)O2=H2*H2*J2*J2P2=I2*J2Q2=P2*P2R2=(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计算结果XT2=((((L2-18)*L2-(58*L2-14)*K2+5)*O2/20+M2-L2)*O2/6+1)*N2*(H2*J2)计算结果Y表中公式的来源及EXCEL软件的操作方法,请参阅有关资料,这里不再赘述.按上面表格中的公式输入到相应单元格后,就可方便地由经纬度求得平面直角坐标.当输入完所有的经纬度后,用鼠标下拉即可得到所有的计算结果.表中的许多单元格公式为中间过程,可以用EXCEL的列隐藏功能把这些没有必要显示的列隐藏起来,表面上形成标准的计算报表,使整个计算表简单明了.从理论上讲,可计算的数据量是无限的,当第一次输入公式后,相当于自己完成了一软件的编制,可另存起来供今后重复使用,一劳永逸.二、GPS坐标转换方法与面积计算GPS所采用的坐标系是美国国防部1984世界坐标系,简称WGS-84,它是一个协议地球参考系,坐标系原点在地球质心.GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米,随区域不同,差别也不同,经粗落统计,我国西部相差70米左右,东北部140米左右,南部75米左右,中部45米左右.由此可见,必须将WGS-84坐标进行坐标系转换才能供标图使用.坐标系之间的转换一般采用七参数法或三参数法,其中七参数为X平移、Y平移、Z平移、X旋转、Y旋转、Z旋转以及尺度比参数,若忽略旋转参数和尺度比参数则为三参数方法,三参数法为七参数法的特例.这里的Z、Y、Z是空间大地直角坐标系坐标,为转换过程的中间值.在实际工作中我们常用的是平面直角坐标,是否可以跳过空间直角坐标系,省略复杂的运算,进行简单转换呢?为此,笔者进行了长期的实践,证明是可行的.其在原理是：不把GPS所测定的WGS-84坐标当作WGS-84坐标,而是当作具有一定系统性误差的54系坐标值,然后通过国家已知点纠正,消除该系统误差.我们暂把该方法称作坐标改正法,下面以WGS-84坐标转换成54系坐标为例,介绍数据处理方法：首先,在测区附近选择一国家已知点,在该已知点上用GPS测定WGPS-84坐标系经纬度B和L,把此坐标视为有误差的54系坐标,利用54系EXCEL将经纬度BL转换成平面直角坐标X’Y’,然后与已知坐标比较则可计算出偏移量：△X=X－X’△Y=Y－Y’式中的X、Y为国家控制点的已知坐标,X’、Y’为测定坐标,△X和△Y为偏移量.求得偏移量后,就可以用此偏移量纠正测区内的其他测量点了.把其他GPS测量点的经纬度测量值,转换成平面坐标X’Y’,在此XY坐标值上直接加上偏移值就得到了转换后的54系坐标：X=X’+△XY=Y’+△Y在上述EXCEL计算表的最后两列,附加上求得的改正数并分别与计算出来的XY相加后,即得到转换结果.若测量路线是一闭合区域的话,可把计算结果按路线顺序排列起来,再输入相应的计算公式,即可计算出该区域的面积.有关用坐标计算面积的原理与公式,这里不再叙述,读者可参阅有关资料.需要说明的是,面积的计算精度基本上不受坐标转换精度的影响,若只需要求算面积的话,可不进行坐标系转换这一步,只需要把BL化成XY就行了.就1：1万比例尺成图而言,在一般的县行政区范围内（如40Km×40Km）,用此简单的坐标改正法进行转换与较复杂的七参数法没有多大差别.能否满足1：1万比例尺变更调查的要求,主要取决于GPS接收机本身的精度,与转换方法的选择关系不大.当面积较大时,使用该方法可能会使误差增大,这时可考虑分区域转换
