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1.適用於4個引數
在兩個不同的二維平面笛卡爾坐標系之間進行轉換,通常使用四引數模型。
四引數適用於小比例尺測量區域的空間坐標轉換,與七引數轉換相比,其優點是只需要兩個共同的已知點即可進行轉換,操作簡單。
2. 四個未知引數
該模型中有四個未知引數,分別是:
1)兩個坐標(x,y)的平移,即兩個平面坐標系坐標原點之間的坐標差。
2)平面坐標軸a的旋轉角度,通過旋轉乙個角度,兩個坐標系的x軸和y軸可以重合。
3)比例因子k,即同一條直線在兩個坐標系中的長度之比,實現比例尺的比例變換。通常 k 值幾乎等於 1。
四引數的數學意義是用乙個有四個引數的方程來表示因變數(y)與自變數(x)的變化規律。
通常需要兩個不同平面笛卡爾坐標系中的至少兩個共同已知點和四對 xy 坐標來推導出這四個未知引數。 計算完這四個引數後,我們可以通過四引數方程組,將乙個平面笛卡爾坐標系中下乙個點的XY坐標值轉換為另乙個平面笛卡爾坐標系的XY坐標值。
三、四引數應用
四引數在使用 GPS-RTK 時非常常見(與七引數引數相反),因此讓我們一起計算 GPS-RTK 的四個引數。
1、四個引數的計算過程
四引數是兩個平面坐標系的變換引數,具有兩個平移值(δx、δy)和乙個旋轉值(r)和乙個比例係數(m)。 只要我們在公共點處有兩個平面坐標系的坐標,我們就可以求解這四個引數。 這樣的乙個共同點至少需要兩個,因為乙個點只能建立兩個誤差方程,要求解四個未知數,至少需要兩個點建立四個誤差方程,如果點很多,就用最小二乘法。
最小二乘概念:
最小二乘法,也稱為最小二乘法,是一種數學公式,在數學上稱為曲線擬合,這裡的最小二乘法特指線性回歸方程。 公式為:
2. RTK計算內部流程
由於這四個引數只能在平面坐標系之間進行,而構造坐標系已經是平面坐標,因此我們只需要將大地坐標轉換為平面坐標即可。
但是,使用過高斯投影演算的人應該知道,高斯投影演算需要橢球體和子午線,所以我們需要使用WGS84橢球體,因為設計提供的大地坐標是基於WGS84的。
*子午線經度不能改變,只能由設計提供,地球是橢球體,**子午線變化,Y值會大變形。
這樣,通過高斯投影可以將(bl)轉換為(xy),並滿足四個引數的計算條件。