Как перевести широту и долготу от GPS в прямоугольные координаты?

Может быть. У меня по этим параметрам 10-15 метров выходит, если коректировать Dx и Dy конечно точнее координаты, но при переезде в другое место испавлять снва прийдется. В 12 GARMIN есть возможность учитывать склонение, там до метра и получается, а так до 15.

 

фотку покажи - которе склонение ты учитываешь. сдается мне, мы о разных вещах думаем...

 

А нету, уже и навигатора того

Вот:

 

Ну да... У меня был (и на днях реанимирован) IIplus - близнец 12-го по софту.
Ну покажет он при движении или в направлении на искомую точку магнитный азимут и ты его сопоставить с показаниями обычного компаса сможешь (выключишь гармин для экономии батареек и попрешь дальше по компасу, не делая в уме архисложных вычислений по сложению/вычитанию ;)). Ну и что? На точность показаний в пользовательских датуме и проекциии это никак не влияет. Что к Перми, а тем более дальше на восток, надо уже параметры корректировать - ясен пень... Но это, в общем-то, практического значения уже никакого не имеет. Куда проще грузить в навигатор wgs, пересчитанные заранее любым доступным софтом...
(Добавление)

Оффтоп

- типа хвастаюсь музейным экспонатом!...

 

Конечно - Qstarz BT-Q1000X, хороший 5 герцовый приёмник (то, что мне нужно). Приемников много и может они и выдают сообщения UTM, но мне нужен приёмник не менее 4гц и если кто то скажет как из него выдрать UTM сообщения - низкий поклон тому.

Сообщения снимает с СОМ порта моя программа.
Приемник выдает следующие строки: GLL, GSA, RMC, GSV, VTG, GGA, ZDA, MCHN - где здесь UTM? и я так думаю получить UTM не получится, но вопрос все же остаётся открытым - сколь метров в одной секунде?

 

Дак программа и доложна вам пересчитывать координаты, а не навигатор
Программ то куча всяких и для СИМБИАН и для WM, ставь да радуйся хоть UTM, хоть местную СК.

Так и делаю, отказался от местных проекций в навигаторе. Но все же какой параметр нужно корректировать при смещении на восток?

 

Уважаемый Виктор!
Я прочел всю ветку и обнаружил что желающих (или знающих) сказать Вам всю правду не нашлось. Я как технарь могу Вам сказать кое-что, но онго однозначно сильно убавит Ваш оптимизм.

1. Точность определения положения приемника в пространстве, к сожалению, ограничена не формулами преобразования координат - а законами физики! Если даже вы будете использовать исходные сообщения NMEA0183 в системе координат WGS-84 - то есть то что является первичной информацией на выходе приемника - вы будете получать в лучшем случае погрешность 2,5-3 метра, причем не гарантированно, а так скажем - в 90% случаев. Остальные 10% могут быть "выпадающими" данными, которые могут дать очень высокую погрешность в десятки метров. В идеале, если использовать дорогостоящие двухчастотные геодезические приемники, можно получать показания с погрешностью порядка полуметра.
Вы можете смотреть на экран и видеть красивые точные цифры, но через 15 минут - на этой точке уже будут совсем другие цифры. Эти спутники улетят, прилетят новые - с другой стороны. Магнитоэлектрическая проницаемость и однородность земной атмосферы с другой стороны совсем другая. Да и спутники тоже не по сантиметровым орбитам летают - на них влияет даже локальная гравитация земной коры. Не стоит упрощать тему до уровня арифметики.

2. Когда вы будете что-то обрабатывать самолетом - дело ведь не в том что Вы одно поле обработали и забыли. Дело в том, что обрабатывать Вы будете на основе какой-то карты. А текущее положение приемника не будет связано с реальным положением на карте - к нему будет добавляться погрешность в метры - которую ЗАРАНЕЕ узнать и скорректировать невозможно! Впрочем, это имеет значение для наземной сельхозтехники, а для самолетов точность в метры бессмысленна - непредсказуемое движение воздушных масс размажет всю расчетную погрешность на десятки а то и сотни метров. Это будет зависеть от высоты пролета и соотвественно определять производительность сельхозработ.

3. Если Вы планируете использовать навигатор на самолете, вы должны кое к чему отнестить крайне серьезно, чтобы не получилось как с польским самолетом в Смоленске.
Дело в том, что в авиации высота измеряется на основе барометрического принципа - по атмосферному давлению. А спутниковая система GPS измеряет тупо геометрию планеты.
Что случается, если меняется плотность земной коры в разных местах? В этом случае атмосферное давление не будет точно определяться высотой над уровнем моря, показания будут занижаться или завышаться - для чего этим самолетным приборам производят околоаэродромную рекалибровку.
Для приведения показаний авиационных (и картографических кстати) показаний высот и навигационных высот к одному знаменателю - создаются сложные компьютерные модели коррекции рельефа, которые называются "геоиды". Это не синтетическая формула, а это результаты тщательных и точных обмеров поверхности Земли обоими способами и которые почти наверняка отсутствуют для конкретно Вашей местности.
Если этого нет, то безопаснее высоту брать не от навигатора, а от высотомера.

4. Если требуется погрешность приемника лучше, чем несколько метров, нужна система приемников работающих в дифференциальном режиме, причем в Вашем случае требуется коррекция реального времени, в геодезии это называется режим RTK. Чтобы вы правильно понимали тему, скажу - комплект приемников для дифференциальной съемки в реальном времени имеет цену, начинающуюся примерно с 700 тыс руб.
Еще раз напомню - речь идет не о точности формул, а о предельной погрешности физических измерений. Дифференциальные (то есть парой приемников, один из которых неподвижен) измерения на эффекте допплера дают погрешность 10-15 см, а при использовании приемниками фазы несущей частоты - 0,5-1 см. Это почти не зависит от класса приемника, поскольку определяется законами физики. Класс приемника может помочь убирать грязь и помехи - влияя на стабильность показаний. Выигрыш в точности будет почти никаким... максимум миллиметр-два.

5. Теперь о формулах. Если Вас абсолютная точность в дециметры интересует без привязки к опорным точкам на земле (с известными координатами) - то есть в мировой системе координат (к примеру WGS-84) - то Ваши желания описываются соответствующей статьей уголовного кодекса, поскольку такие сведения квалифицируются как гостайна.
Если Вы согласны на работу с местной системой координат - то есть от опорной геодезической сети - тогда погуглите ГОСТ Р 51794-2008, раздел 5.4, преобразующий долготу и широту в метры на север и метры на восток. Формулы там непростые, но считать придется не Вам а компьютеру, так что ерунда...

 

Границы поля я вижу сверху - ни какой карты нет! Я работаю с 2007 года. Начинал с простого походного навигатора Гармин Етрекс, в нем не устроило: маленький экран, частота выхода данных навигатора 1гц, карта и трек вращается по курсу примерно с шагом 15-20градусов. Вот и пришлось написать свою программу, где все это учитывается. Сейчас на самолете установлен нетбук в связке с приемником GPS и моей программой, так я отработал уже два года и все вроде бы ни чего, но в программе есть слабое место –перевод координат из одной системы в другую
(Добавление)

Пусть спутники и др. аппаратура делают погрешности, но я хочу, что бы моя программа вычисляла все максимально точно из имеющихся данных, а то получается, что приемник ошибается, а программа приумножает погрешность.
(Добавление)

Спасибо за совет, но высота обработки всего 2 метра над полем, поэтому высота только на глазок, иначе я в нетбук то не успею посмотреть
(Добавление)

Спасибо за совет, но высота обработки всего 2 метра над полем, поэтому высота только на глазок, иначе я в нетбук то не успею посмотреть
(Добавление)

Спасибо за подсказку, Вы реально приблизили меня к решению задачи! А можно ли из этих формул вывести линейную зависимость одной системы от другой, получить коэффициенты (один раз на краю обрабатываемого поля) и умножать на них соответственно широту и долготу и получать метры? Ведь на маленьких площадях ничего критичного не произойдет, погрешность будет минимальна. И нужны ли мне эти шести градусные зоны?
(Добавление)
5.4 Преобразование геодезических координат в плоские прямоугольные координаты и обратно

Для получения плоских прямоугольных координат в принятой на территории Российской Федерации проекции Гаусса-Крюгера используют геодезические координаты на эллипсоиде Красовского.

Приемник выдаёт координаты в системе эллипсоида WGS84, а в ГОСТе эллипсоид Красовского. Можно ли этим пренебречь? Какова будет погрешность? Или можно это как то исправить?

 

Я конечно извиняюсь... границы поля Вы видите сверху - а зачем Вам вообще навигатор и координаты?
Вы же пишете - "нужна дециметровая точность"? Или не нужна? Или не точность?

чтобы эти слабые места удалить - как минимум надо знать в КАКУЮ систему и ЗАЧЕМ Вы собираетесь переводить координаты? Особенно если у Вас нет никакой карты?

Погрешность относительно ЧЕГО?
Если программа приумножает погрешность при преобразовании в другую систему координат - это вопрос только правильного выбора параметров преобразования.
Если несколько упростить тему, то сущестуют два вида проекции планеты на плоскость.
1. проекция меркатора, которая используется в WGS-84. Кстати в аббревиатуре UTM - она тоже сидит в виде буквы М. Особенность проекции меркатора в том что она равноугольная (параллели параллельны, меридианы перпендикулярны, и те и другие - строго прямые линии). Недостаток проекции - принципиальное отсутствие понятия "масштаб" - картинка в этой проекции имеет с северной стороны более растянутый масштаб, чем с южной - если говорить о северном полушариии. Достоинство - кратчайший путь к любой точке определяется азимутом - прямой линией.
2. Проекция гаусса-крюгера. Вид проекции с минимально возможными искажениями поверхности Земли, четко выраженным понятием масштаба. Равнометрическая проекция, в которой параллельны и перпендикулярны линейные метры, а не параллели с меридианами. Для измерения площадей земельных участков в кадастре используется именно она. Недостаток - невозможность создать единое картографическое пространство, планета разбивается на большое количество лоскутов, края которых друг к другу не подходят. И у каждой проекции должны быть собственные параметры преобразования, как минимум свой базовый меридиан.

Короче... сначала выясняем чего хотим, потом легко добиваемся искомого. Найти то-не-знаю-что - невозможно.

Ага, понял! Значит этот самолет явно не боинг 747...

Я еще не вышел покачто из ступора - по поводу требований обеспечить дециметровую точность и отсутствием карты...
Я лучше объясню визуально-метрическую разницу между проекциями меркатора и гаусса крюгера.
Итак, если Вы на самолете сможете пролететь четко по квадрату, сформированную двумя параллелями и двумя меридианами - то есть треке WGS-84 это будет выглядеть как квадрат или прямоугольник - то после точного преобразования в равнометрическую проекцию ваш квадрат превратится в кривую трапецию, похожую на баян с развернутыми мехами и сжатой верхней частью. Накладываем на квадрат и видим... это и будут те самые потери точности, если игнорировать сложные формулы из госта.
Сколько в метрах? Сложно сказать. Зависит от широты, зависит от расстояния до базового меридиана. Ну скажем 1-2 метра на километр расстояния от точки точного совмещения. Устроит?

Зависит от размера территории которая картографируется. Для территории размером 10-30 км при использовании привязки к опорным точкам - на точности подбора датума (речь идет как раз об этом) можно особо не заморачиваться.
(Добавление)
ничо если на васике?

 

Паш, вообще-то "ихняя" UTM и "наша" Гаусса-Крюгера отличаются только масштабом и эллипсоидом. У них на осевом меридиане он =0.99996 (или скоко там девяток?) и =1 в 180км по обе стороны от осевого, а у нас =1 на осевом. Эллипсоид у них WGS-84, у нас Красовского.
http://ne-grusti.narod.ru/Glossary/projections.html
Проекция UTM и проекция Меркатора - это не одно и то же. Хотя про букву M ты верно отметил.
(Добавление)

Их горааааздо больше двух!...
ru.wikipedia.org, Категория: Картографические проекции хоть и не одобряется профессорским составом, но я не профессор и для первого знакомства предлагаю пробежаться по заголовкам... Упрощать тему, думаю, не стоит. Сузить до двух разновидностей поперечно-цилиндрической проекции - это можно...

 

А смысл?
Выше я дал "расшифровку" ссыки Сергея, написал порядок вычислений.
Реакция - нулевая.
Набросал я тут программку для сравнения топоцентрических координат
с координатами в проекции Гаусса-Крюгера.
Что она делает:
1. Задаются координаты топоцентра Bo, Lo, H - (центр нашего поля).
Для этих же координат вычисляются прямоугольные 3D координаты Xr,Yr,Zr
2. По ним (Bo,Lo) вычисляются координаты в проекции x,y.
3. Вычисляются координаты угла поля x+dX; y+dY
4. Для координат угла поля вычисляются геодезические координаты B,L
5. По B,L,H - вычисляются прямоугольные 3D координаты X,Y,Z
6. X,Y,Z переводятся по формулам из ссылки, данной ранее, в локальные топоцентрические x,y,z

Результаты (эллипсоид Красовского) (раскрыть) Результаты (эллипсоид Красовского) (свернуть)

Bo = 52
Lo = 0
H = 0
dX = 1000
dY = 1000
B = 52.0089863023068
Lo = 0.0145633742856699
x = 999.999991829336
y = 999.999983627414
z = -0.156656502788906
===============================
Bo = 52
Lo = 0
H = 400
dX = 1000
dY = 1000
B = 52.0089863023068
L = 0.0145633742856699
x = 1000.06257450785
y = 1000.0627261198
z = -0.156666320063039
===============================
Bo = 52
Lo = 0
H = 0
dX = 4000
dY = 4000
B = 52.0359343107085
L = 0.0582885173946738
x = 3999.99947712417
y = 3999.99895224162
z = -2.50649975259239
===============================
Bo = 52
Lo = 0
H = 200
dX = 4000
dY = 4000
B = 52.0359343107085
L = 0.0582885173946738
x = 4000.12464227394
y = 4000.12443681105
z = -2.50657828473004
===============================
Bo = 52
Lo = 0
H = 400
dX = 4000
dY = 4000
B = 52.0359343107085
L = 0.0582885173946738
x = 4000.24980742371
y = 4000.24992138012
z = -2.50665681658143

Что мы видим?
Даже на поле 8х8 км максимальная разница в прямоугольных координатах 1.048 мм.
Но это на высоте (эллипсоидальной) Н = 0.
Поправка в длину линии за высоту в первом приближении, как известно:
~H/(Ra+H)*D (Ra - средний радиус кривизны, D - расстояние)
Именно поэтому лучше не использовать координаты в проекции (любой) на эллипсоиде,
когда высота у нас всегда равна нулю.
Иными словами, топоцентрические прямоугольные координаты лучше соответствуют прямым измерениям на местности.

А ответ на первоначальный вопрос элементарен:
dN = a*(1-e^2)/W^3*dB
dE = a*cosB/W*dL
W = sqrt(1-(e*sinB)^2); e^2 = f(2-f); f~1/300 - сжатие;
для широты 52° одна угловая секунда для элл. Красовского
dN = 30.90812 м
dE = 19.07754 м

:lol1:
Рог изобилия картографических проекций

Опа-на. Ткните пальцем в то место, где в описании WGS 84 говорится о проекции Меркатора.

Это не особенность, это свойство. А параллели не перпендикулярны и меридианы не параллелны? ::gramercy::
"принципиальное отсутствие понятия "масштаб"" - это круто. Это офигенная крутотень.
Домашнее задание - гуглить по ключевым словам индикатриса Тиссо (Tissot's indicatrix)

Мне кажется что Карл Фридрих Гаусс(Carl Friedrich Gauss) и Иоганн Генрих Луис Крюгер (Johann Heinrich Louis Krüger) заслужили, чтобы их фамилии писали с Большой буквы.
Вы на самом деле уверены, что это "Вид проекции с минимально возможными искажениями поверхности Земли"?
Сравните, хотя бы, с проекцией Руссиля.

А это что за зверь такой? Из каких краёв будет?

А есть нелинейные метры?

Даны две параллели - 0° и 89° и два меридиана - 0° и, допустим, 60°. Это прямоугольник?

 

Вообще то сравнивать систему координат (UTM) и вид проекции (Гаусса-Крюгера) - несколько безграмотно, не находите?
Кстати - вид проекции никакого отношения не имеет к параметрам преобразования, о которых Вы пишете.
Если Вы не знаете чем отличается проекция Меркатора от проекции Гаусса-Крюгера - распечатайте скриншот карты России из гугла (проекция меркатора) и попробуйте наложить распечатку на карту России из георгафического атласа изданного учреждением роскартографии (проекция гаусса-крюгера). Вы будете потрясены несходству формы евразийского континента! 8)

Повторяю: Если несколько упростить тему
Какой смысл нам обсуждать виды проекций, которые в нашей практике не встречаются? Или просто хочется повыпендриваться?
(Добавление)

Согласен. Давайте попридираемся к словам. Я хотел сказать, что при прямом использовании системы координат WGS-84 в основном применяются карты в поперечной проекции меркатора. Причина - только она позволяет создать неразрывное картографическое пространство. За исключением приполярных областей.

А свойство - это значит не особенность, ага! 8)))))
Что касается параллельности меридианов... в реальности? Гоните, господина!

Для проекции меркатора - Вы забыли контекст, господина!
Ваша офигенная крутотень только что согласилась с утверждением, что проекция меркатора - это равноугольная проекция. А не равнометрическая. А что такое масштаб? Вам подсказать или Сами изволите сообразить?
Тут внизу есть карта в проекции Меркатора. Обратите внимание - Гренландия на карте крупнее Австралии! Вот и назовите - в каком масштабе выполнена ЭТА КАРТА? Ну так, навскидку?

Испражняетесь остроумием? Поздравляю с облегчением!
Еще есть метры квадратные и кубические.

В проекции меркатора - да.

 

желаю несчастья! прислушайтесь к человеку, учившемуся не где-то как-то чему-то, а именно обсуждаемому предмету и работающему по специальности немало лет. не надо "открытий" на уровне чуть продвинутого школьного курса географии и чуть-чуть поубавьте панибратства.

 

Спасибо и на этом! А в тему ничего не имеете сказать? Ну и ладно...

 

А я полагал, что UTM - это не система координат, а математическая модель отображения эллипсоида на плоскости (сиречь проекция). Как писал SergKo, весьма похожая на проекцию Гаусса-Крюгера.

У меня такое впечатление, что вы путаете проекцию Меркатора в общем виде и поперечную проекцию Меркатора (UTM).

Та же самая ошибка. Поперечная проекция Меркатора не позволяет создать неразрывное изображение (точнее, она для этого не предназначена).

Масштаб переменный, но это не значит, что его нет.
Поправка: Конечно, в поперечной проекции Меркатора карты Земли создаются. Но в силу того, что в отличие от проекции Меркатора в общем случае эллипсоид проецируется на цилиндрическую поверхность, касающуюся эллипсоида по меридиану (а не по экватору), геометрия изображения будет совершенно иная, нежели в проекции Меркатора.

 

Хорошо - пусть будет проекция. Википедия лажает как всегда.
В этом случае - конечно же поперечная проекция Меркатора.
Что касается "весьма похожести"... Вы действительно считаете, что если на плоскости одна прямоугольная сетка в градусах широты долготы, а другая прямоугольная на плоскости в метрах на север и метрах на восток - то эьти две карты будут "весьма похожи"? Если Вы имели в виду что квадратик не превратится в кружок, а всего лишь в "баян" - тогда... у меня нет слов 8)))

Ну такое "путание" гораздо простительнее знака равенства между проекциями меркатора и гаусса-кругера 8)))
Я ведь предупреждал человека, который в геодезии полный ноль - что сильно упрощаю тему. Для понимания. Мы нигде не используем другие виды проекций Меркатора кроме поперечной - имеет смысл каждый раз повторять избыточное слово? Разве что для желающих самовыразиться. Никто из вас ничего не захотел сказать человеку, чтобы он что-то понял. Зато когда нашелся желающий пожевать - тут же нашлась толпа академиков, желающих заменить букварь учебником сопромата...

Действительно "та же самая"... 8)
Для чего она предназначена - это только господин Меркатор знал. Так позволяет или не позволяет?
мапс.гугл.ком смотреть будем? Или Вы о приполярных областях? Я упоминал о них есличо. Цитируйте честно: только она позволяет создать неразрывное картографическое пространство. За исключением приполярных областей

Вы тоже не желаете сформулировать понятие слова "масштаб"?
Сама суть понятия "масштаб" состоит в пропорциональности расстояний. А они в проекции меркатора непропорциональны! Термины типа "масштаб переменный" на одном изображении - то же самое что "селедка второй свежести". Или он есть или его нет. Нарисую нетвердой рукой схему расположения земельного участка по фотоснимку сбоку и напишу "масштаб переменный". Пользуйтесь господа!
Для мелких изображений можно игнорировать искажения и считать что он есть. А вот для понимания сути проекций - о чем собстно тема - требуется акцент, который я и сделал.

 

Хотелось бы, что бы программа выдовала наименьшую погрешность, т.е. делала все что от нее зависит с максимальной точностью.

Я же писал! есть данные от ЖПС, на углу поля ставится точка (0,0) - начало отсчета, больше никаких привязок мне не надо. Начинаем движение с одной стороны поля в другую и рисуем в ПК трек, на краю поля разварачиваемся и идем назад на определенном расстоянии (25, 30м). Вот смысл задачи!

Спасибо за алгоритм! И я может буду его использовать. Но я все таки хотел бы в точке (0,0) - это край поля вычислить линейную заисимость (если это можно) и тогда перевод в метры сведется в простое умножение координат от ЖПС на коэффициент этой зависимости. Нужно максимально разгрузить процессор ПК от лишних вычислений, т. к. ему и так много приходится вычислять, ну взять хотябы прорисовку трека и т.п., а частота прорисовки - 5 раз в секунду. Через час работы на одном поле программа начинает зависать, т.к. не успевает прорисовывать все точки трека.

 

Всё уже сказано, читайте выше:

 

Я лично под "похожестью" имел в виду одни и те же алгоритмы преобразования. Отличие только в одной константе - масштабе по осевому меридиану.
А уж какую сетку координат на плоскости нарисовать - это вопрос отдельный. На генштабовских картах в проекции Гаусса-Крюгера изображаются и прямоугольная сетка, и сетка меридианов и параллелей (на зарамочном оформлении). Естественно, сетка меридианов и параллелей не будет прямоугольной, как вы пишете. В карте в проекции UTM - то же самое. В отличие от изображения в проекции Меркатора (http://maps.google.com) - там сетка меридианов и параллелей действительно прямоугольная. Но это таки другая проекция.

А вам знакомо понятие "частный масштаб"?

Да, согласен, тема ушла в сторону куда-то. Покорно прошу простить меня.