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坐標轉(zhuǎn)換通常包括兩層含義，即坐標系變換與基準變換。坐標系變換就是在同一地球橢球下，空間點的不同坐標表示形式間進行變換；基準變換則是指空間點在不同的地球橢球間的坐標變換。在RTK測量中，一項重要的工作就是進行基準變換，從WGS84大地坐標變換為當?shù)毓こ趟脵E球的大地坐標，一般使用三參數(shù)、四參數(shù)或七參數(shù)轉(zhuǎn)換相似變換進行，然后再從大地坐標投影至工程所用平面坐標，計算流程見下圖。

RTK求解坐標和高程轉(zhuǎn)換參數(shù)（點校正）流程圖

在坐標轉(zhuǎn)換前應進行資料搜集，主要搜集測區(qū)的控制點成果及GPS 測量資料， 測區(qū)的坐標系統(tǒng)和高程基準的參數(shù)，包括：參考橢球參數(shù)，中央子午線經(jīng)度，縱、橫坐標的加常數(shù)，投影面正常高，平均高程異常等。WGS-84 坐標系與測區(qū)地方坐標系的轉(zhuǎn)換參數(shù)及WGS-84 坐標系的大地高基準與測區(qū)的地方高程基準的轉(zhuǎn)換參數(shù)等。

對于較大的測區(qū)，首先需要進行作業(yè)測區(qū)的劃分，然后按作業(yè)測區(qū)分別求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，各種GPS隨機軟件均提供有坐標轉(zhuǎn)換模塊。平面坐標轉(zhuǎn)換常使用七參數(shù)或四參數(shù)方法進行，高程轉(zhuǎn)換采用高程擬合的方法進行，坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)和高程轉(zhuǎn)換參數(shù)一般分別進行求解。轉(zhuǎn)換參數(shù)可根據(jù)測區(qū)控制點的兩套坐標求得，兩套坐標分別是WGS84大地坐標（B，L，H）或（X，Y，Z），和平面坐標、正常高（x，y，h）。一個測區(qū)中使用的已知控制點平面點不得少于3個，高程點不得少于4個，控制點應包圍作業(yè)測區(qū)并均勻分布，且相鄰測區(qū)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)所用控制點應將相鄰區(qū)域內(nèi)的控制點作為共用點使用。轉(zhuǎn)換參數(shù)求解可分內(nèi)業(yè)求解和外業(yè)實測求解，在已知控制點兩套坐標不全時，可在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)后計算轉(zhuǎn)換參數(shù)。在采集地形點時可先測后求轉(zhuǎn)換參數(shù)。放樣平面或高程點時必須對應先求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，殘差合格后方可進行測量。

 已知控制點與測區(qū)位置分布示意圖

一、三參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換

當（XA、YA、ZA）和（XB、YB、ZB）表示不同的參心（或地心）空間直角坐標系，兩坐標系各軸相互平行、坐標原點不相重合。ΔX、ΔY、ΔZ表示兩參心（或地心）空間直角坐標系之間一個坐標系原點相對于另一個坐標系原點的位置向量OBOA在三個坐標軸上的分量，通常稱為三個平移轉(zhuǎn)換參數(shù)。模型如下式：

這是在假定兩坐標系間各坐標鈾相互平行條件下導出的，這與實際應用情況并不相符。但由于各坐標鈾之間的夾角不大，求出夾角的誤差與夾角本身在數(shù)值上屬同一數(shù)量級，故在精度要求不高的情況下，可設各坐標鈾相互平行，這種情況在國內(nèi)外也屢見不鮮，在RTK測量中同樣也可以應用。

三參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換示意圖

例如，在某鐵路工程測量中用于求解轉(zhuǎn)換參數(shù)的已知點的兩套坐標為：

一套坐標為WGS84大地坐標（B，L，H）或WGS84空間坐標（X，Y，Z）。某GPS點的大地坐標（37o35′2″.31895，111o08′54″.20451，949.6049m）；空間坐標（-1826103.3930m，4720583.1243m，3869533.5576m）。此套坐標應為高等級GPS控制測量時自由網(wǎng)平差得到的三維坐標成果。注意事項：在一個測區(qū)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時所用的已知點，其WGS84坐標應為一個GPS控制網(wǎng)自由網(wǎng)平差或三維平差所得的成果。

另一套坐標為RTK測量時所用的坐標系坐標和高程，平面坐標為1954北京坐標系坐標、1980西安坐標系坐標、地方獨立坐標或工程所設計的任意帶坐標系坐標等。高程系統(tǒng)有1985國家高程系統(tǒng)、1956黃海高程系統(tǒng)等。注意各已知點的地方坐標系坐標、高程系統(tǒng)應當一致，如果不一致要進行轉(zhuǎn)換后使用。

如果已知點沒有WGS84坐標，可在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)并計算轉(zhuǎn)換參數(shù)。現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)可用靜態(tài)、快速靜態(tài)或動態(tài)進行，在運用動態(tài)進行采集數(shù)據(jù)時，一個測區(qū)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)所用的已知點應在同一基準站設置情況下進行。轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解可根據(jù)不同GPS接收機隨機軟件在計算機上或接收機電子手簿上進行。

二、四參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換

不同地球橢球坐標系的平面相似轉(zhuǎn)換實際上是一種二維轉(zhuǎn)換，平面坐標轉(zhuǎn)換包含4個轉(zhuǎn)換因子，即2個平移因子（X平移：ΔX、Y平移：ΔY）、1個旋轉(zhuǎn)因子（旋轉(zhuǎn)角：α）和1個尺度因子（尺度比：m）。

四參數(shù)轉(zhuǎn)換示意圖

在RTK測量中，需要將WGS84坐標系轉(zhuǎn)換到1954年北京坐標系（或1980西安坐標系、獨立坐標系），其轉(zhuǎn)換的數(shù)學模型為：   

1、先旋轉(zhuǎn)、再平移、最后統(tǒng)一尺度

2、先平移、再旋轉(zhuǎn)、最后統(tǒng)一尺度

在有的后處理軟件中的經(jīng)典2D法、一步法，均屬于四參數(shù)法。這種方法的優(yōu)點是利用較少的信息即可計算出轉(zhuǎn)換參數(shù)。不需要已知地方橢球和投影模型就可以利用最少的點計算出轉(zhuǎn)換參數(shù)。值得注意的是當使用一個或兩個地方點計算參數(shù)時，作為計算的轉(zhuǎn)換參數(shù)僅對于點的附近區(qū)域是有效的。

三、七參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換

在RTK的坐標轉(zhuǎn)換中，一般常用布爾莎七參數(shù)模型轉(zhuǎn)換，又稱七參數(shù)轉(zhuǎn)換法。七個參數(shù)包括三個平移參數(shù)ΔX、ΔY、ΔZ，三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)εx、εy、εz，和一個尺度參數(shù)m。

 七參數(shù)轉(zhuǎn)換示意圖

其數(shù)學模型為：

在有的后處理軟件中的經(jīng)典3D法就屬于七參數(shù)法。