GPS 知 识 汇 总

1、GPS 知 识 汇 总(资料整理:付志水)(注:本文档为搜集汇总而成,希望对大家有所帮助)一、 GPS系统的三个组成部分卫星测时测距导航系统/全球定位系统（NAVSTAR system）由空间部分（卫星星座）、地面控制部分（地面监控站）和用户设备部分（人及GPS信号接收机）组成。1. 空间部分由24颗卫星组成的空间部分是该系统的核心，其中的21颗在工作，余下的3颗是在轨备用的。卫星在离地球表面12，000米的高空轨道上运行，从而使信号能够覆盖非常大的面积。卫星都处于特定的轨道上，所以地面的GPS接收机在任意时刻都可以接收至少四颗卫星。卫星以每小时7千米的速度运行，从而使它们每十二小时绕地球一周

2、。它们以太阳能为动力，设计寿命为十年。如果没有太阳能时（如月食），卫星利用其上的备用电池继续运行。在卫星上还有小型火箭推进器使其保持正确的轨道。第一颗GPS卫星于1978年发射升空。前十颗是称为Block I的试验卫星。从1989年到1993年，发射了23颗称为Block II的工作卫星。1994年发射的第24颗卫星完善了GPS系统。这些开销来源于美国国防部的财政预算，以便购买新的卫星，再将它们发射升空从而保证该系统的顺利运作。每颗卫星以几种不同频率传播低能量的无线电波，如L1、L2。民用GPS接收机接收载波频率为1575.42兆赫兹的L1极高频波段。这些信号以光速传播，即它们可以穿过云层、玻

3、璃和塑料，但是却不能穿过大部分象建筑物和高山之类的固体。L1载波在收音机调谐度盘上的位置，大约处于FM电台中以88至108兆赫兹频率进行广播的波段范围。卫星信号同样是低能量的，约为2050瓦特。FM电台能传播12，000米！那就是为什么使用GPS接收机时天空必须是晴朗的。L1包括两种载波信号（复杂的数字编码）：精密定位码（P码）和伪随机码（C/A码）；L2信号中只有精密定位码。系统提供P码和C/A码两种定位服务，P码提供精确定位服务（PPS），C/A码提供标准定位服务（SPS）。标准定位服务供民用，精密定位服务供军用或其他有授权的用户使用。每颗卫星发送特殊的编码，让GPS接收机区分这些信号。反

4、电子欺骗技术（Anti-spoofing）是指为了防止非法接收而将P码加密。P代码也称为P（Y）或Y代码。用户接收机测量卫星发出的无线电编码信号到达接收机的传输时间，利用T（传输时间）* 光速 = 距离的公式, 进行测距计算（卫星到GPS接收机的距离）。导航信息包括卫星轨道、时间信息、系统状况以及电离层的延迟模型。为精确测量传输时间，GPS卫星上装置有精确可靠的原子钟。2. 地面控制部分地面控制部分名如其实，它通过追踪卫星并给它们提供正确的轨道和时钟信息来进行控制。世界上分布着五个控制站（太平洋的夏威夷和卡瓦加兰岛；印度洋的迪戈加西亚岛；大西洋的阿森松岛；科罗拉多州斯普林斯），一个主控制站和四

5、个无人监测站。四个无人监测站不断接收卫星的数据，然后将信息传到主控制站。主控制站设在科罗拉多州斯普林斯的空军基地，它同时还利用另外两个天线阵校正卫星数据，之后再将信号发送给GPS卫星。3. 用户设备部分用户部分就是人和GPS接收机。GPS接收机可以拿在手中，也可以安装在飞机、船只、坦克、汽车和货车上。这些接收机探测、解码，然后处理GPS卫星信号。使用中的接收已经超过100种。典型的手持式接收机大约与移动电话一般大，新的型号甚至更小。在波斯海湾战争中美国军人使用的手持机仅重28盎司。二、 GPS的工作原理GPS接收机接收GPS卫星信息，组成GPS的用户部分。接收机测算GPS信号从卫星到接收机天线

6、的传播时间。从这些时间信息中，接收机通过计算时间与电波信号（300，000千米每秒）的乘积，得到它与可接收卫星的距离，这一过程即为测距。如果能从接收机获得它与至少三颗卫星的距离，就能够测算出接收机所在的地面位置。但是，时间的测算并非完全准确，因为接收机中的时间远远没有卫星中的原子时钟精确。因此，为了减少时差，GPS接收机利用第四颗卫星的信号进行差分。接收机与可接收到的卫星的距离称为“伪距”，因为时差引起的误差使这个距离具有不确定性。因此为了获得准确位置，GPS接收机要使用四颗以上的卫星。三、 差分GPS定位原理根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为三类，即：位置差分、伪距差分

7、和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的，即都是由基准站发送改正数，由用户站接收并对其测量结果进行改正，以获得精确的定位结果。所不同的是，发送改正数的具体内容不一样，其差分定位精度也不同。1. 位置差分原理这是一种最简单的差分方法，任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位，解算出基准站的坐标。由于存在着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差，解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的， 存在误差。基准站利用数据链将此改正数发送出去，由用户站接收，并且对其解算的用户站坐标进行改正。 &#

8、160;  最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差，例如卫星轨道误差、 SA影响、大气影响等，提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。 位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况。2. 伪距差分原理伪距差分（RTD）是目前用途最广的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。国际海事 无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。    在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离，并将此计算出的距离与含有误差的测

9、量值加以比较？。利用一个-滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输 给用户，用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后，用户利用改正后的伪距来解出本身的位置， 就可消去公共误差，提高定位精度。    与位置差分相似，伪距差分能将两站公共误差抵消，但随着用户到基准站距离的增加又 出现了系统误差，这种误差用任何差分法都是不能消除的。用户和基准站之间的距离对精度有决定性影响。3. 载波相位差分原理测地型接收机利用GPS卫星载波相位进行的静态基线测量获得了很高的精度（10-610-8）。 但为了可靠地求解

10、出相位模糊度，要求静止观测一两个小时或更长时间。这样就限制了在工程作业中的应用。于是探求快速测量的方法应运而生。例如，采用整周模糊度快速逼近技术（FARA）使基线观测 时间缩短到5分钟，采用准动态（stop and go），往返重复设站（re-occupation）和动态（kinematic） 来提高GPS作业效率。这些技术的应用对推动精密GPS测量起了促进作用。但是，上述这些作业方式都是事后进行数据处理， 不能实时提交成果和实时评定成果质量，很难避免出现事后检查不合格造成的返工现象。    差分GPS的

11、出现，能实时给定载体的位置，精度为米级，满足了引航、水下测量等工程的要求。位置差分、伪距差分、 伪距差分相位平滑等技术已成功地用于各种作业中。随之而来的是更加精密的测量技术  载波相位差分技术。   载波相位差分技术又称为RTK技术（real time kinematic），是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。     与伪距差分原理相同，由基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站。用户站接收G

12、PS卫星的载波相位与来自基准站的载波相位，并组成相位差分观测值进行实时处理，能实时给出厘米级的定位结果。    实现载波相位差分GPS的方法分为两类：修正法和差分法。前者与伪距差分相同，基准站将载波相位修正量发送给用户站，以改正其载波相位，然后求解坐标。后者将基准站采集的载波相位发送给 用户台进行求差解算坐标。前者为准RTK技术，后者为真正的RTK技术。四、 GPS测量常用的坐标系统GPS一般直接提供的坐标（B,L,H）是1984年世界大地坐标系(Word Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标，其中B为纬度，L为经度，

13、H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。而在实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y,），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。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。现就上述几种坐标系进行简单介绍，供大家参阅，并提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。长半径(a)即赤道半径，短半径(b)即极半径。f=（a-b）/a

14、为椭球体的扁率，表示椭球体的扁平程度。1. WGS-84坐标系WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。 WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点，Y轴与X轴和Z轴构成右手系。采用

15、椭球参数为： a = 6378137m，f = 1/298.257223563。(上图片资料参考: GPS原理与应用(长安大学).pdf)2. 1954年北京坐标系1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系，是一种参心坐标系统。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔科夫坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球，遗憾的是，该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位，而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁，经我国的东北地区传算过来的，该坐标系的高程异常是以前苏联1955年大地水准面重新平差的结果为起算值，按我国天文水准路线推算出来的，而高程又是以1956年青岛验潮站的黄海平

16、均海水面为基准。该椭球的参数为：a = 6378245m，f = 1/298.3。我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。3. 地方坐标系（任意独立坐标系）在我们测量过程中时常会遇到的如一些某城市坐标系、某城建坐标系、某港口坐标系等，或我们自己为了测量方便而临时建立的独立坐标系。五、 坐标系统的转换WGS-84坐标系的几何意义是：坐标系的原点位于地球质心，z轴指向（国际时间局）BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，x轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴通过右手规则确定。 WGS-84地心坐标系可以与1954北京坐标系或1980西安坐标系等参心坐

17、标系相互转换，其方法之一是：在测区内，利用至少3个以上公共点的两套坐标列出坐标转换方程，采用最小二乘原理解算出7个转换参数就可以得到转换方程。其中7个转换参数是指3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数。在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据，而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或是地方（任意）独立坐标系为基础的坐标数据。因此必须将WGS-84坐标转换到BJ-54坐标系或地方（任意）独立坐标系。转换参数的求定和验证，常用的求法有Bursa-Wolf(布尔莎.沃尔夫)模型和Molodensky-Badekas(莫洛金斯基.巴德卡斯)模型两种。由于在

18、导航仪中只需要三个平移参数，建议采用莫氏模型求解。这是由于布氏模型的平移、旋转参数的基准点为系统的地心原点，而莫氏模型的基准点则为系统的公共点的中心。WGS84椭球的长半轴为6378137m，扁率为1/298.257223563；1954年北京坐标系对应的克拉索夫斯基椭球的长半轴为6378245m，扁率为1/298.3；1980西安坐标系对应的IAG75椭球(1975国际椭球体)的长半轴为6378140m，扁率为1/298.257。二者相减即得两椭球长半轴之差(DA)和扁率之差(DF)值。目前一般采用布尔莎公式（七参数法）完成WGS-84坐标系到北京54坐标系的转换，得到北京54坐标数据。Xb

19、j54=Xwgs84+ KXwgs84+x+Ywgs84Z/wgs84/Ybj54=Ywgs84+ KYwgs84+Y-Xwgs84Z/+wgs84X/Zbj54=Zwgs84+ KZwgs84+Z+Xwgs84Y/wgs84X/六、 坐标系的变换同一坐标系统下坐标有多种不同的表现形式，一种形式实际上就是一种坐标系。如空间直角坐标系（X，Y，Z）、大地坐标系（B，L）、平面直角坐标（x，y）等。通过坐标系统的转换我们得到了BJ54坐标系统下的空间直角坐标，我们还须在BJ54坐标系统下再进行各种坐标系的转换，直至得到工程所需的坐标。1. 将空间直角坐标系（X，Y，Z）转换成大地坐标系，得到大地坐

20、标（B，L）：L=arctan（Y/X）B=arctan （Z+Ne2sinB）/（X2+Y2）0.5H=（X2+Y2）0.5sinB-N用上式采用迭代法求出大地坐标（B，L）2. 将大地坐标系转换成高斯坐标系，得到高斯坐标（x，y）按高斯投影的方法求得高斯坐标，x=F1（B，L），y=F2（B，L）3. 将高斯坐标系转换成任意独立坐标系，得到独立坐标（x'，y'）在小范围内测量，我们可以将地面当作平面，用简单的旋转、平移便可将高斯坐标换成工程中所采用坐标系的坐标（x'，y'），x'=xcos+ysiny'=ycos-xsin由于GPS测量的种种

21、优点，GPS 定位技术现已基本上取代了常规测量手段成为了主要的技术手段，市面上出现了许多转换软件和不同型号的GPS数据处理配套软件（包含了怎样将GPS测量中所得到的WGS-84转换成工程中所须坐标的功能），万变不离其宗，只要我们明白了WGS-84转换到独立坐标系的转换过程，便可很容易的使用该软件了，甚至可以自己编写程序，将WGS-84坐标转换成独立坐标系坐标。七、 GPS中常用的地学计算算法1. 大地坐标系与空间直角坐标系转换：（1） BLH -> XYZ 长半径a6 378 245m 短半径b6 356 863.018 8m 扁率a1/298.3 0.00335232986503340

22、65248355934900588 0.0033523298692591350988937311431445 第一偏心率平方e 0.006 693 421 622 966参考文献：现代大地控制测量，施一民著，测绘出版社 P15（2） XYZ -> BLH2. 参心大地坐标与参心空间直角坐标转换1名词解释：A：参心空间直角坐标系：a) 以参心0为坐标原点；b) Z轴与参考椭球的短轴（旋转轴）相重合；c) X轴与起始子午面和赤道的交线重合；d) Y轴在赤道面上与X轴垂直，构成右手直角坐标系0-XYZ；e) 地面点P的点位用（X，Y，Z）表示；B：参心大地坐标系：a) 以参考椭球的中心为坐标原

23、点，椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合(疑问:重合是否说明只用考虑三参数?(付)；b) 大地纬度B：以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角为大地纬度B；c) 大地经度L：以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角为大地经度L；d) 大地高H：地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H；e) 地面点的点位用（B，L，H）表示。2 参心大地坐标转换为参心空间直角坐标：公式中，N为椭球面卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心率，a、b 椭球的长短半径，f 椭球扁率，W为第一辅助系数 或 3 参心空间直角坐标转换参心大地坐标3. 参数计算（1） 七参数以下公式以逆时针旋转为正 参考文献：现代大地控制测量，施

24、一民著，测绘出版社 P61可以将布尔莎转换模型写成如下形式: (上图片资料参考: GPS原理与应用(长安大学).pdf)（2） 四参数以下公式以顺时针旋转为正 参考文献：测量平差原理，於宗俦、于正林等著，1990年版。（3） 高程拟合 固定差改正 平面拟合 曲面拟合 参考文献：实用GPS测量数据处理教程，黄劲松著，武汉测绘科技大学 地球科学与测量工程学院，2002年7月，P59-614. 高斯投影高斯投影概述:高斯-克吕格投影的条件：1. 是正形投影；2. 中央子午线不变形高斯投影的性质：1. 投影后角度不变；2. 长度比与点位有关，与方向无关； （1） 正算（2） 反算参考文献：现代大地控制

25、测量，施一民著，测绘出版社 P88-90参考文献：GPS坐标系统的变换， P155高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影与 UTM 投影（Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影）都是横轴墨卡托投影的变种，目前一些国外的软件或国外进口仪器的配套软件往往不支持高斯-克吕格投影，但支持 UTM 投影，因此常有把 UTM 投影当作高斯-克吕格投影的现象。从投影几何方式看，高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为 1；UTM 投影是“等角横轴割圆柱投影”，圆柱割地球于南纬 80 度、北纬 84 度两条等高圈，投影后两条

26、割线上没有变形，中央经线上长度比 0.9996。从计算结果看，两者主要差别在比例因子上，高斯-克吕格投影中央经线上的比例系数为 1，UTM 投影为 0.9996，高斯-克吕格投影与 UTM 投影可近似采用 XUTM=0.9996 * X高斯，YUTM=0.9996 * Y高斯，进行坐标转换（注意：如坐标纵轴西移了 500000 米，转换时必须将 Y 值减去 500000 乘上比例因子后再加 500000）。从分带方式看，两者的分带起点不同，高斯-克吕格投影自 0 度子午线起每隔经差 6 度自西向东分带，第 1 带的中央经度为 3°；UTM 投影自西经 180°起每隔经差 6

27、 度自西向东分带，第 1 带的中央经度为-177°，因此高斯-克吕格投影的第 1 带是 UTM 的第 31 带。此外，两投影的东伪偏移都是 500 公里，高斯-克吕格投影北伪偏移为零，UTM 北半球投影北伪偏移为零，南半球则为 10000 公里。八、 四参数、七参数和拟合参数1. 四参数同一椭球不同坐标系之间的转换参数，表示为X、Y、A（旋转角）、K（尺度比）。求解四参数的原理：当已知七参数或者不使用七参数时，GPS坐标与当地坐标之间也具有相对与转换参数的对应关系；当我们具有一定数量的对应关系时，也可以从对应关系中求得相应的转换参数：1) 一组对应关系可以求得转换参数中平移参数；2)

28、 二组对应关系恰好可以求得完整的转换参数，但是无法检验结果；3) 三组与三组以上的对应关系可以求出经过拟合的转换参数，可以显示残差，通过残差可以判断转换参数的正确性并且可以对起算数据进行取舍。2. 七参数两个不同椭球之间的转换参数，表示为X、Y、Z、K，三个平移、三个旋转和一个尺度参数，是不严密的。求解七参数的原理：由于GPSBLH坐标（简称GPS坐标）与当地坐标之间可以通过七参数相互转换，对于一组七参数来说，每个GPS坐标就有一个唯一对应的当地坐标，我们称一个这样的坐标为一组对应关系；当我们具有一定数量的对应关系时，也可以从对应关系中求得相应的七参数：1) 一组对应关系可以求得七参数中的平移

29、参数；2) 二组对应关系可以求得两组平移参数的平均值；3) 三组对应关系恰好可以求出完整的七参数，但是无法检验结果；四组以及四组以上的对应关系可以求出经过拟合的七参数，可以显示残差，通过残差即可以判断七参数的正确性并且可以对起算数据进行取舍。四参数和七参数是不能同时使用的，两者只能选其一，那么在具体测量时怎么确定这两种参数是一个关键问题。 RTK直接测量的坐标是属于WGS84坐标系，我们通常用的是国家标准坐标系统，比如1954年北京坐标系，两者并不是一个椭球，那么原则上讲需要七参数才可以实现两个椭球的转换，我们才有可能采集到54坐标。但在不能精确求取七参数的情况下，工程之星是把WGS84的原始

30、经纬度作为北京54的经纬度处理，这样一来就可以通过采集两个或两个以上的北京54已知点来求取四参数。工程之星上提供了两种求取四参数的方法：一是利用控制点坐标库，即在未校正的情况下先采集所有已知点的WGS84坐标，再打开控制点坐标库把相同点在两套坐标系统内的坐标依次输入，软件就会自动计算出四参数并给出点位精度；另一种方法就是利用校正向导的多点校正，多点校正不同于单点校正，单点校正只能在第一个向导点出现时校正，计算出的是上面提到的校正参数，而多点校正则是每个向导点都需进行校正，两个点以上即可求出四参数，并自动启用。七参数的求解方法一般是靠做控制测量即静态测量。S82静态测量的数据导入平差软件进行处理

31、后，软件会自动求出七参数，在做RTK测量时可以直接输入使用。七参数相对于四参数来说可以认为是更准确、精度更高,而且七参数所覆盖的测区范围比四参数大。3. 拟合参数是指高程拟合参数，在需要高精度的正常高高程值时，用RTK测量必须合理地求解高程拟合面，这样才能满足一般作业要求。GPS静态测量高程最高可以达到三等水准的精度，做RTK时为四等或四等以外，它的前提是必须有高精度的高程拟合面。求拟合参数实际上就是求一个区域高程异常的过程，S82的工程之星提供了计算高程拟合参数的方法，在利用控制点坐标库求四参数时，如果带有高程的已知点个数达到3个以上，那么软件会另外计算高程拟合参数并自动启用。 以上是求参数

32、的方法，在实际工作中，转换参数是一个很重要的问题，所以一定要正确求取，最好留一些点进行检查，以实时把握参数的精度。具体求参数时主要是对已知点的要求比较多，有以下几个方面： 1、控制点的数量应足够。一般来讲，平面控制应至少三个，高程控制应根据地形地貌条件，数量要求会更多（比如6个或以上）以确保拟合精度要求。 2、控制点的控制范围和分布的合理性。控制范围应以能够覆盖整个工区为原则，一般情况下，相邻控制点之间的距离在3km-5km，所谓分布的合理性主要是指控制点分布的均匀性，当然控制点是越多越好。 3、已知点少时，点位决定精度。如果只有两个点情况下，两已知点距离不应太近，一般情况下作用范围不应超过两

33、点距离的1.5倍；另外两已知点也不应在象限方向上，即不应在东西或南北方向，应存在一定的偏角。 4、控制点精度应统一。用于求参数的控制点应是经过统一平差的点。有很多用户在没有已知点的情况下一般采用假定坐标，那么这种情况只需假定一个已知点校正即可，任意选坐标系统，注意输入中央子午线时要输入测区范围的平均经度，这样不会产生太大的投影变形，与常规测量仪器方便联测。此种情况一般不应采取全站仪定向方法，因为全站仪定向存有偏差，必须求出四参数才行，而且这种参数一般精度不高。所以，在进行GPS测量时，假定坐标只能取一个。九、 高斯克吕格投影是由德国数学家、物理学家、天文学家高斯于19世纪20年代拟定，后经德国

34、大地测量学家克吕格于1912年对投影公式加以补充，故称为高斯克吕格投影。高斯克吕格投影在英美国家称为横轴墨卡托投影。美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星象片所采用的全球横轴墨卡托投影（UTM）是横轴墨卡托投影的一种变型。高斯克吕格投影的中央经线长度比等于1，UTM投影规定中央经线长度比为0.9996。在6度带内最大长度变形不超过0.04%。高斯克吕格投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线，其他经线均为凹向并对称于中央经线的曲线，其他纬线均为以赤道为对称轴的向两极弯曲的曲线，经纬线成直角相交。在这个投影上，角度没有变形。中央经线长度比等于1，没有长度变形，其余经线长度比均大于1，长度变形为正，距

35、中央经线愈远变形愈大，最大变形在边缘经线与赤道的交点上；面积变形也是距中央经线愈远，变形愈大。为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投影范围的东西界加以限制，使其变形不超过一定的限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的投影。高斯克吕格投影的变形特征是：在同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大；在同一条纬线上，长度变形随经差的增加而增大，且增大速度较快。在6度带范围内，长度最大变形不超过0.14%。关于GPS坐标转换的学习笔记（一）前段时间，工作需要学习了一下GPS的坐标转换，发现这个转换过程不算难，但就是概念很容易混淆，结果无论是上网查资料，还是问一些资深人士，都能碰

36、到或多或少的一些概念上的错误。经过一段时间的学习，综合了不少资料，我终于搞明白了其中的道理，不敢独享，决定写出来让大家批判一下，希望对大家有所帮助，同时也希望如果各位发现我的错误，也及时通知我。说到转换，我不得不先提几个概念：1.     84坐标系美国的GPS就用这个坐标系，也就是说我们从GPS接收过来的地心大地坐标就是在这个坐标系下的；2.     54坐标系中国常用的坐标系，一般来说，我们就是要得到该坐标系下的平面直角坐标；3.     地心大地坐标就是经纬度表示的大地位置数据（B、L、H）；4.     地心直角坐标是以地心为原点，但表示方式采样直角坐标（X、Y、Z）；5.     平面直角坐标不用多解释了，就是我们平常用来表示位置的坐标（x、y、z）；6.     椭球参数地心大地坐标转换到地心直角坐标需要使用的参数；7.     七参数不同椭球系下的地心?直角坐标互换所使用到的参数；8.     投影参数同一椭球系下