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拜軟硬體進步之賜,現在拿個手持式GPS導航
是相當稀鬆平常的事,不過還是有所不足
所以小弟利用時間寫了這隻程式
至於原因,看倌們繼續往下看便知分曉。

相關討論同步發表於


引言:

現代台灣地圖只能出現下列座標:
1. TWD67
經緯度 longitude/latitude
二度分帶 2-degree transverse Mercator
2. TWD97/WGS84
經緯度 longitude/latitude
二度分帶 2-degree transverse Mercator

理想狀況是:圖資內含標示4種坐標,以便使用
現實情況是:大多數只標示1、2種,甚至完全沒有。

名詞解釋:
■ TWD67TWD97是2種不同的橢球,具有不同的幾何因子
所以在真實世界中的同一地點,會因為選用來標示的橢球不同
而具有不同的經緯度、坐標。

■ 2度分帶是台灣地區使用的坐標投影方式之一
將橢球坐標(經緯度)利用橫麥卡托投影投影到一平面上
得到平面坐標 N (North)、E (East) (或 Y、X)。


所以當使用導航軟體內建以外的圖資來導航的時候
必須先確認2者的坐標系統是否一致
如果一致,當很輕鬆地把坐標輸進去就可以了
若不一致,得先把該地點的坐標換算到跟導航軟體相同的系統才行。

引言:

■ 導航軟體 PAPAGO 使用2種坐標格式
1、TWD97(WGS84) 經緯度(度、度分秒)
2、TWD67 2度分帶坐標 Y、X(N、E)

■ 手持式GPS裝置回傳之經緯度為 WGS84 經緯度



本程式可以在 TWD67、TWD97 2橢球上進行下列計算
目前僅支援台灣地區,澎湖地區因中央經線不同,將在下一版本支援(已支援)
引言:

1、地圖投影
經緯度 <---> 2度分帶投影坐標
即 TWD67 經緯度 <--> TWD67 平面坐標
TWD97 經緯度 <--> TWD67 平面坐標

2、Datum 轉換 ~ 不同橢球間的轉換
TWD67經緯度 <---> TWD97經緯度
不過台灣地區只使用一組轉換參數處理,可能有5~15m的誤差
高山地區應該會比較明顯。

3、TWD67 平面坐標<---> TWD97 平面坐標作法
TWD67平面坐標<--->TWD67經緯度<--->TWD97經緯度<--->TWD97平面坐標

4、台電電力坐標系統 ~ 窮人的 GPS
很多地方不一定收得到 GPS,不過很多地方都有電線桿、變電箱
台電公司將 TWD672度分帶坐標 使用了一套編碼來標示電桿、變電箱的位置
(詳細作法請參考 積丹尼網站、上河文化)



下載PC版檔案

下載PDA版檔案
引言:

程式計算結果:

分頁1、經緯度
■ 輸入之經緯度為TWD97經緯度--->TWD97 TM2
■ 輸入之經緯度為TWD67經緯度--->TWD67 TM2
■ 輸入之經緯度為TWD97經緯度--->TWD67經緯度--->TWD67 TM2
■ 輸入之經緯度為TWD97經緯度--->TWD67經緯度--->TWD67 TM2

分頁2、X、Y坐標
■ 輸入坐標為TWD97 TM2--->TWD97經緯度--->TWD67經緯度--->TWD67 TM2
■ 輸入坐標為TWD67 TM2--->TWD67經緯度--->TWD97經緯度--->TWD97 TM2

分頁3、電力坐標系
■ 輸入台電電線桿、變電箱編號--->TWD67 TM2--->TWD67經緯度--->TWD97經緯度--->TWD97 TM2

各個分頁、滑鼠移至計算結果畫面上點擊2下,可以從 Google Map 上瀏覽TWD97地點
(輸入的經緯度、TM2坐標有 TWD67/97 2種可能,目前暫時不顯示TWD67地點)


2007/10 PC、PDA同步再改版
1、修正金門地區電力坐標化算
(別問我怎麼做的!這種暴力法若給老師知道,可能會把學分要回去)
2、金門地區化算結果有一定的品質之前,暫時關閉其他項目顯示

2007/09 PC、PDA同步再改版
1、支援金門地區電力坐標化算(感謝 millerliu、chiahuaw 熱情贊助)
(精度分析如第37、47帖,我怕話說得太早,還是等他們的好消息吧)
2、馬祖部份因為積丹尼先生尚未參透,暫不支援
3、至此幾何計算部份應初步完成,可陸續發展各種檔案交換格式供導航軟體匯入。

2007/09 PDA版釋出
1、支援 Windows Mobile
2、為 Native Code,目前提供 Arm(4) CPU 版本
如果有使用其他CPU的朋友請告知,再另行編譯

2007/08 小改版
1、支援澎湖地區2度分帶投影
2、增加 度分秒 顯示



以下為 2.0 版,原 1.0 版有其好用之處,保留不移除



下載 PC 2.0版檔案
引言:

0、轉換方式與1.0版完全相同(沒有比較準的問題)
1、支援台、澎、金門電力坐標計算
2、更新GUI,任意設定地區、角度單位
3、批次轉換、輸出檔案功能
4、支援輸出 Garmin GPS exChange Format (*.gpx)
(可在MapSource上匯入,但是如何在Garmin上使用我不會,歡迎提供教學)
5、支援輸出 PaPaGo WayPoint Format
6、Google Maps 航點顯示加強


2008/09 2.0 版第1次釋出
話說隔了快一年才更新,但穩定也是一種優點
初次完成,有錯誤歡迎提出。

未來走向:目前功能應該蠻齊全的,沒有新的功能需求下,會研究朝Web Service發展
至於PDA版就是要操作簡單,是否有必要更新?再看看。



下一版功能預計新增:
1、支援澎湖地區2度分帶投影
2、支援馬祖地區電力坐標計算
3、航點轉Google Earth (KML)格式
4、航點轉Waypoint+ Files (TXT)格式
5、加強 Google Map 顯示(加入顯示TWD67系統之地點)
6、支援 UrMap 顯示
7、PDA版本期待中


ps.參考資料
一個近距離的典範

積丹尼網站
電力座標與2度TM座標的關係
Taiwan 衛星定位系統 GPS and 座標轉換 TWD67, TWD97, WGS84 coordinate transformations

上河文化
電力坐標系統解讀
大地坐標系統與2度分帶坐標

 
網友個人意見,不代表本站立場,對於發言內容,由發表者自負責任。

發表者 樹狀展開
bigtwo
發表日期: 09月04日 15:52  更新: 09月04日 15:52
管理員
註冊日期: 05月27日
來自:
發表總數: 141
 Re: [軟件放送] TWD67/97坐標轉換器(含台電坐標)
金門本島電力坐標計算範例,編碼:HD0156HD3215

chiahuaw 大大敘述的電力箱位置:
「大學路」和「環島北路」交叉的路口旁。
那邊是個T字型的路口,那個電力設備(電力箱的樣子)就在環島北路旁,正對著大學路。
註:大學路是通往金門技術學院的。

chiahuaw 大大由 Google Map 約略抓取的 經緯度
(118.327378,24.445369)
millerliu大大由 圖資 約略定位的 TM2
(2704450,181400)
換算TWD67經緯度
( 118.19'30",24.26'30" )(度分秒)
( 118.325000,24.441667 )(度)

計算結果如下:
參照:
電力坐標 轉 TWD67 UTM
UTM:( 634231 , 2704125 )

TWD67 UTM 轉 TWD67 經緯度
經緯度:( 118.1927 , 24.2641 )(度分秒)
( 118.324237 , 24.444801 )(度)

TWD67 UTM 轉 TWD67 TM2
TM2:( 181483 , 2704461 )
------------------------------------------------------------

TWD67 UTM 轉 TWD97 經緯度
經緯度:( 118.1956 , 24.2635 )(度分秒)
( 118.332441 , 24.443170 )(度)

TWD67 UTM 轉 TWD97 TM2
TM2:( 182315 , 2704267 )

分析:經度差達秒,緯度差達10秒

1、T字路口的寬度會影響電力箱位置,因其位於「交叉的路口旁」
2、Google Map 金門地區的影像是衛星拍的,影像解析度非常有限
(與衛星影像的空間解析度及影像處理降階的情形有關)
3、由圖資量取該電箱的位置精度,涉及圖資的精度(比例尺)、人工量測精度
及主觀認定的電力箱位置
4、當原始資料就無法提供足夠的精度,再怎麼後處理都是無效的
如、2位大大練成火眼金睛,並且量測N次取平均,該點精度仍改善有限
5、較客觀的方法是拿著「準」的GPS定位,與程式計算結果比較-->目前未知
6、好消息是「程式不必再改了!!」~因為做到這裡,小弟也沒步了
7、另一個好消息是結果仍有參考價值:
小弟認定的導航,並非結果就在點位上,而是把人帶到附近...我們的眼睛看得見!

結論是金門還是可以用滴~
回覆

發表者 樹狀展開
bigtwo
發表日期: 06月16日 15:09  更新: 06月16日 15:09
管理員
註冊日期: 05月27日
來自:
發表總數: 141
 基石資料庫轉換
「基石資料庫轉換」那篇工程不小,小弟花了點時間吸收
才知道衛星中心把個位數坐標值給閹掉了,是因為國安還是更準的要$吧!

1、TWD67、97 2橢球size原本就不一樣了
所以轉換一定會有變形,變形的多寡....
又和轉換的模式(6、7...參數),從哪裡著手轉換(經緯度、2度TM坐標)有關
常見的作法全台灣使用一組參數
但是不同區域會有不同變形量發生。

2、計算轉換參數的時候,需要有共同點(同時具有67、97坐標)
當然這些坐標是在不同時期去測量的,原本就存在變遷的可能(如、地殼變動)
再來是不同時期的測量技術不一,點位也許會有精度不均或......的情形
那把比較不良的測量成果和比較良的成果拿來建立轉換關係,又有一些變數...

3、在計算轉換參數的時候,將點位在2坐標系間轉換 A-->B'、B-->A'
A、A'、B、B' 一定會不一樣
重點是差值應該落在一個合理的範圍(sorry,數學講的很感性)
超出太多的點位會被去除(是偶然誤差還是變形太大)
目標是使「點群」(參與計算參數的共同點們)所負擔的改正量平方和為最小(最小二乘法)
諸多因素的考慮之後,得到一組轉換參數
如果發現某點轉換後誤差值很小,不必太高興
因為它很可能就是參與計算的共同點,它的變形被轉換參數吸收了一些。

4、上述所提的諸多考慮...不同人做起來是不一樣,牽涉到經驗、對測量背景、實地的瞭解...
在不同區域有不同的變形,所以計算轉換參數誰也不敢推翻誰。
這組轉換參數在某一點位轉換後的效果如何?只有到現場才知道吧!

上述是台灣本島只使用一組參數,聽起來變形比較大
所以有以區域計算轉換參數的作法,可用在區域圖資套疊的時候
原理跟上述作法相近,可以把全台切割為許多網格,分別計算該網格範圍內的參數
這樣子轉換參數又由網格大小決定了。

國土測繪中心(原土地測量局)只就台灣本島做區域網格式TWD67、97轉換

ps.講的不嚴謹,也可能有誤漏,請各位不吝指教。但希望這裡沒老師在看
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發表者 樹狀展開
訪客
發表日期: 06月27日 14:32  更新: 06月27日 14:32
 引用一些資料及座標轉換軟體
PDA版程式中,少了TWD67、97經緯度轉wgs84(經緯度)
東經: 121°37'14.4" 北緯: 25°2'45.5"格式
可以增加嗎?謝謝。
回覆

發表者 樹狀展開
訪客
發表日期: 09月12日 09:16  更新: 09月12日 15:15
 回覆: 引用一些資料及座標轉換軟體
This functionality has been ready since beginning.
Please test in detail.
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發表者 樹狀展開
訪客
發表日期: 08月20日 11:57  更新: 08月20日 11:57
 回覆: 基石資料庫轉換
Michaeljoking:

http://wiki.osgeo.org/wiki/Taiwan_datums
是近來蒐集及網友共同計算出來的轉換參數, 當然也以67, 97共同點驗證精確度, 不妨將您的台灣地區參數改以七參數轉換, 澎湖地區以三參數轉換, 金馬地區暫時不動吧. 很想分享若干官方程式給你, 不知道你可有興趣? 來信吧: millerliu@gmail.com


Miller
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