座標轉換及基準轉換相關文件

這是許多GPS同好最常遇到的技術性問題, 但是似乎也不容易在網路中取得有系統的答案, 希望這是個開始, 當然01有許多不發言的GIS高手, 看不過去跳下來發言吧!!

基本上座標轉換我會分成二大部分來看, 第一大部分是座標格式轉換(Coordinate conversion),這部分只有經緯度球面座標, 方格平面座標( 例如:台灣常用的TM2二度分帶座標)及XYZ三維直角座標的轉換, 都是在同一個基準下, 例如: TWD67 TM2<-->TWD67 經緯度, 因此依照公式精細計算應該是沒有任何誤差的. 公式請見附件:

第二大部分是基準轉換(Datum transformation), 這是最複雜也是研究報告最多的, 主要有三個類別來進行, 當然個別轉換誤差也有差異.
(1)是平面轉換: 如上河文化http://www.sunriver.com.tw/grid_tm2.htm提到座標概略換算公式--X+828,Y-207二參數, 成大水工所轉換網頁http://gis.thl.ncku.edu.tw/coordtrans/coordtrans.aspx的四參數, 地籍轉換用的六參數, 這類都忽略高度轉換.
(2)三度空間公式轉換: 這類是以數學公式來同時進行座標與高度的轉換, Garmin GPS的Molodensky三參數轉換, 專業用的Bursa-Wolfe七參數轉換等等, 七參數轉換誤差會比三參數來的小, 前者用於民用GPS,初期是美國國防部應用於軍事上,各國轉換三參數可以在WGS84技術文件中找到, 後者則用於專業GPS.
(3) 模式轉換: 這是最精確的全國座標轉換常用方式, 目前許多國家都用網格轉換法(最小曲率法), 如: 台灣MTWDCON程式, 美加地區NTv2程式, 將轉換區域化成1000mX1000m的方格來對照TWD67, TWD97的座標, 網格中的座標則用內插法推算出來. 當然不同研究學者也持續發展不同的轉換模式, 反正有強大的電腦進行推算, 但是本類的模式轉換是無法用單一數學公式計算的.

以上的分類方式是我進行台灣地區三角點轉換過程中閱讀台灣許多研究文章歸納出來的, 這樣應該有助於您的理解. 當然實際要進行上述轉換計算時, 一定會牽涉到橢球體相關參數, 及三角函數, 不妨先閱讀附件資料比較容易進行. 台灣地區基準轉換三參數請見 https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=228&t=565354&last=6756382

三參數及七參數轉換座標程式:
Inverse Molodensky程式(計算三參數): http://www.itc.nl/ilwis/downloads/tools/geodeticTools.asp
三參數轉換Geotrans程式: http://earth-info.nga.mil/GandG/geotrans/index.html
三參數及七參數轉換PCTrans程式: http://www.hydro.nl/pgs/en/pctrans_en.htm


附件檔案內容: 200808/mobile01-2dd8e25cd8372f9e76e3b132a2cec02e.zip
1. 所有座標轉換的圖解.
2. 座標格式轉換公式及說明
3. 基準轉換各類別及公式與說明
4. NATO發佈各國家轉換三參數及七參數
5. 各國平面方格系統說明


文章分享
評分
複製連結