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坐标转换的方法很多，有的方法可以用相应的参数来描述，其中使用较广的一个是七参数。七参数大多用于不同坐标系统间的基准变换。

一、七参数的由来

对于非测绘的专业人士可能不太能理解“基准”这个词语。简单的理解就是坐标数值的零点，比如空间坐标的原点，再比如大地坐标的起算面。定义一个坐标系的三个基本要素是原点、指向、尺度。原点即坐标系的原点，指向即坐标轴的指向，尺度即长度单位和椭球。由于各个坐标系，或者说定义坐标系的组织所确定的这三个要素都有所区别，这就产生基准的变换，并且使用七参数在空间坐标中进行基准变换。

二、七参数定义

七参数主要分为3类参数，旋转、缩放和平移。缩放，表示为k，主要是由于测量误差产生的；平移为3个坐标轴方向上的平移，表示为dX、dY、dZ，这是由于原点不一样产生的；旋转为3个坐标轴的旋转，表示为rX、rY、rZ，这是坐标轴指向不一致产生的。

值得注意的是，旋转存在方向的问题，不同的软件，或者说不同地域的人的习惯差异，致使旋转方向不一致，比如南方与天宝七参数旋转方向一致，但与ArcGIS的就相反。因此同一个七参数在不同软件中使用时需要考虑旋转方向的问题，适当的时候做相应的变换才能完成正确的坐标转换，即旋转方向定义相反时，旋转角取其相反数。

平移的单位为对应的长度单位，我们常用米；旋转的单位为秒，原因是各个坐标系间指向的差异都很小；缩放的单位是PPM（part(s) per million，百万分之一），也就是说缩放是一个特别小的数值，这是因为坐标转换前我们都会率先统一单位，所以缩放数值也就体现了测量误差等因素的影响。

三、七参数转换

首先的问题便是两个椭球体之间的转换，比如：WGS84的经纬度坐标转换到XIAN80的经纬度坐标。

1、转换方法以及参数的获取

七参数法（包括布尔莎模型，一步法模型，海尔曼特等）是解决此问题的比较严密和通用的方法。其涉及到的七个参数为：X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。此七个参数可以通过在需要转化的区域里选取3个以上的转换控制点对而获取。

如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数（莫洛登斯基模型），即X平移，Y平移，Z平移，

三参数坐标转换示意图

七参数坐标转换示意图

而此时将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0。所以三参数只是七参数的一种特例。三参数只需通过1个控制点对就能获取。

2、详细解释各个参数的含义

a.三个坐标平移量（△X，△Y，△Z），即两个空间坐标系的坐标原点之间坐标差值；

b.三个坐标轴的旋转角度（△α，△β，△γ）），通过按顺序旋转三个坐标轴指定角度，可以使两个空间直角坐标系的XYZ轴重合在一起。

c.尺度因子K，即两个空间坐标系内的同一段直线的长度比值，实现尺度的比例转换。通常K值几乎等于1。

3、注意

七参数转换是针对将地理坐标系所对应的空间直角坐标转换为另一坐标系的空间直接坐标。

空间直角坐标系的原点位于地球参考椭球的中心，Z轴与地球自转轴平行并指向参考椭球的北极，X轴指向参考椭球的本初子午线，Y轴与X轴和Z轴相互垂直最终构成一个右手系。大地坐标系是以大地基准为基础建立起来的，大地基准又以参考椭球为基础，由此大地坐标系又被称为椭球坐标系。