前段時間，工作需要學習了一下GPS的座標轉換，發現這個轉換過程不算難，但就是概念很容易混淆，結果無論是上網查資料，還是問一些資深人士，都能碰到或多或少的一些概念上的錯誤。
經過一段時間的學習，綜合了不少資料，我終於搞明白了其中的道理，不敢獨享，決定寫出來讓大家批判一下，希望對大家有所幫助，同時也希望如果各位發現我的錯誤，也及時通知我。
說到轉換，我不得不先提幾個概念：
1. 84座標系――美國的GPS就用這個座標系，也就是說我們從GPS接收過來的地心大地座標就是在這個座標系下的；
2. 54座標系――中國常用的座標系，一般來說，我們就是要得到該座標系下的平面直角座標；
3. 地心大地座標――就是經緯度表示的大地位置數據（B、L、H）；
4. 地心直角座標－－是以地心爲原點，但表示方式採樣直角座標（X、Y、Z）；
5. 平面直角座標――不用多解釋了，就是我們平常用來表示位置的座標（x、y、z）；
6. 橢球參數――地心大地座標轉換到地心直角座標需要使用的參數；
7. 七參數――不同橢球系下的地心直角座標互換所使用到的參數；
8. 投影參數――同一橢球系下，地心大地座標轉換爲平面直角座標所使用的參數；
9. 四參數――同一橢球系下，不同平面座標系之間的轉換所使用的參數。
有了以上概念，只要知道轉換過程就OK了。下面我就不羅嗦了，直接用方向線來說明過程，其中我以常用的北京54座標系作爲目標座標系：
從GPS中接收到84座標系下的地心大地座標
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使用84座標系的橢球參數轉換爲84座標系下的地心直角座標
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使用七參數轉換爲54座標系下的地心直角座標
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使用54座標系的橢球參數轉換爲54座標系下的地心大地座標
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使用投影參數轉換爲54座標系下的平面直角座標
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使用四參數轉換爲其它區域座標系下的平面直角座標
上一章已經簡單說明了各座標系的基本概念和相互的轉換關係（其實也不叫學習筆記了，所有轉換都做完了，只是一直在忙，沒有時間一次寫完，只能有時間就寫一章，一點一點來，實在愧對關注的朋友）。
這一章就說一下84座標系下的地心大地座標如何使用84座標系的橢球參數轉換爲84座標系下的地心直角座標（好拗口……）。
先來看看84座標系的橢球參數：
橢圓長半徑A:6378137.000000
橢圓短半徑B:6356752.314245179497
根據橢圓長短半徑，我們很容易就能算出橢圓第一偏心率e1，計算公式如下：
e1 ＝ sqrt(A×A－B×B)/ A；
注意這裏sqrt是開方的意思。
OK，上面我們通過一個簡單的公式就計算出了橢圓的第一偏心率e1，下面，我們就利用這個參數把地心大地座標轉換爲地心直角座標。
已知：B、L、H地心大地座標
求：X、Y、Z地心直角座標
計算步驟：
1．參數N：N＝A/sqrt（1－e1×e1×sin（B）×sin（B））；
2．X：X＝（N＋H）×cos（B）×cos（L）；
3．Y：Y＝（N＋H）×cos（B）×sin（L）；
4．Z：Z＝（N×（1－e1×e1）＋H）×sin（B）；
好了，就是這麼簡單，BLH方式表示的大地座標一下就轉換爲XYZ表示的直角座標了。不過大家要注意的是，就是BL這兩個數值是角度值，在C編程中，cos和sin函數要用弧度值，這個角度轉換問題要注意。
上次說到在84座標系下如何利用84座標系的橢球參數把地心大地座標轉換爲地心直角座標。有了84座標系下的地心直角座標就可以考慮如何得到54座標系下的地心直角座標了（不一定是54座標系，不過爲了描述方便，我選了54座標系而已）。
所以這次就講解一下如何把84座標系下的地心直角座標轉換成54座標系下的地心直角座標。
轉換的方法有很多，但常用的是七參數法，這個方法還有一個外文翻譯過來的名稱，但我現在忘記了，也懶得追查，反正是一種空間轉換方法，顧名思義，需要七個參數才能進行轉換，七個參數分別是：
△X △Y △Z——三個座標方向的平移參數；
αβγ——三個方向的旋轉角參數
k——尺度參數
這七個參數不是固定的，而是不同的地區有不同數值，知道的當然可以直接填寫，不知道的一般就會找幾個已知地方座標的位置獲取GPS採集的座標再反算這七個參數，如何反算以後我再寫。
閒話少說，有了七參數後，把84座標系下的地心直角座標轉換成54座標系下的地心直角座標的計算方式是：
已知：84座標系下的地心直角座標x，y，z
求：54座標系下的地心直角座標X、Y、Z
X = △X + k*x - β*z + γ*y + x
Y = △Y + k*y + α*z - γ*x + y
Z = △Z + k*z - α*y + β*x + z
公式是推導的，倒沒有什麼特別，主要是裏面的計算單位不要弄錯，角度就肯定是弧度的，你別用了角度之類的單位，而那個k的尺度參數單位是ppm，一般座標都是m爲單位，所以k還有除以1000000才能參與計算。