在Excel 中如何把大地坐标转换成施工坐标

在Excel 中如何把大地坐标转换成施工坐标
在Excel 中如何把大地坐标转换成施工坐标

在Excel 中如何把大地坐标转换成施工坐标
对利用EXCEL电子表格进行高斯投影换算的方法进行了较详细的介绍,提出了一种简单实用的坐标改正转换方法,介绍了用EXCEL完成转换的思路.
[关键字] 电子表格；坐标转换
作为尖端技术GPS,能方便快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,存在一个共同的不足之处,就是灵活性较差,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,各单元格的公式如下：
单元格
单元格内容
说明
A2
输入中央子午线,以度.分秒形式输入,如115度30分则输入115.30
起算数据L0
B2
=INT(A2)+(INT(A2*100)-INT(A2)*100)/60+(A2*10000-INT(A2*100)*100)/3600
把L0化成度
C2
以度小数形式输入纬度值,如38°14′20″则输入38.1420
起算数据B
D2
以度小数形式输入经度值
起算数据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
计算结果X
T2
=((((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.