当前位置:文档之家› 2000国家大地坐标系与我国常用坐标系在大地控制成果转换方面的研究

2000国家大地坐标系与我国常用坐标系在大地控制成果转换方面的研究

2000国家大地坐标系与我国常用坐标系在大地控制成果转换方面的研究
2000国家大地坐标系与我国常用坐标系在大地控制成果转换方面的研究

2000国家大地坐标系技术指南.

附件: 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心;2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向,该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算,定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转,X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为: 长半轴a=6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω=7.292l15×10-5rad s-1 -12-

其它参数见下表: -13-

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 二、点位坐标转换方法 (一)模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型;省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 (二)重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数,计算重合点坐标残差,根据其残差值的大小来确定,若残差大于3倍中误差则剔除,重新计算坐标转换参数,直到满足精度要求为止;用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关,但不得少于5个。 (三)模型参数计算 用所确定的重合点坐标,根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 (四)精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标,具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点,不参与转换参数计算,用转换参数计算这 -14-

测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南

现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心;2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向,该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算,定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转,X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为: 长半轴a=6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω=7.292l15×10-5rad s-1 其它参数见下表: -12-

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 -13-

二、点位坐标转换方法 (一)模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型;省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 (二)重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数,计算重合点坐标残差,根据其残差值的大小来确定,若残差大于3倍中误差则剔除,重新计算坐标转换参数,直到满足精度要求为止;用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关,但不得少于5个。 (三)模型参数计算 用所确定的重合点坐标,根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 (四)精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标,具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点,不参与转换参数计算,用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至 -14-

2000国家大地坐标系

空间基准:2000国家大地坐标系(CGCS2000) 一、2000国家大地坐标系 2000坐标系采用的地球椭球参数: 长半轴 a=6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω=7.292l15×10-5rad s-1 采用地心坐标系,有利于采用现代空间技术 对坐标系进行维护和快速更新,测定高精度大地 控制点三维坐标,并提高测图工作效率。 优点: 与对地观测数据结合紧密,使用方便,提供 高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系。 2000系:CGCS2000,6378137.0,1/298.257222101 2000国家大地坐标系 国务院批准,2008年7月1日起正式实施 地心坐标系,原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心 Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向 X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点 Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。该历元的指向由国际时间局给定的 历元1984.0 2000国家大地坐标系采用的地球椭球的参数为: 长半轴a=6378137m,扁率f=1/298.257222101 2000国家大地控制网 ?2000国家大地控制网点是2000国家大地坐标系的框架点,是2000国家大地坐标系的具体实现。 2000国家大地控制网构成: ?2000国家GPS大地控制网 ?2000国家GPS大地控制网的基础上完成的天文大地网联合平差获得的在ITRF97框架下的近5万个一、二等天文大地网点 ?ITRF97框架下平差后获得的近10万个三、四等天文大地网点。 按精度不同可划分为三个层次: ?(1)2000国家GPS大地控制网中的连续运行基准站,其坐标精度为毫米

大地坐标系转换

从大地水准面起算的陆地高度,称为绝对高度或海拔。 大地水准面就是由静止海水面并向大陆延伸 与平均海水面相吻合的称为大地水准面 所形成的不规则的封闭曲面。它就是重力等位面,即物体沿该面运动时,重力不做功(如水在这个面上就是不会流动的)。 地心直角坐标系又称为空间直角坐标系。如图2、1所示,她以地球的地心O为坐标原点,XOY平面在赤道面上,OX正向指向格林尼治子午线与赤道的交点,OZ轴指向地球北极与地球的极轴重合。该坐标系与地球紧 密结合在一起,随着地球的旋转而旋转。 图2、1 地心直角坐标系 2、1、2 大地坐标系

从微观上来说,地球并非就是一个圆球体,而就是近似椭圆体,其极半径约为6 357km,赤道半径约为6 378km,相差约21km,地球表面凹凸不平。 为了得到高的定位精度,在定位时必须用与地球最吻合的椭球体来代替地球。这个椭球体就是指所取得椭球面与大地水准面之间高度差的平方与最小。这个椭球称为参考椭球或基准椭球。大地水准面就是指假想的无潮汐、无温差、无风、无盐的海面。基准椭球面、大地水准面与实际的地形的关系如图2、2所示。在地球任意一点G的大地水准面高度就是指该点大地水准面与基准椭球面之间的距离。G点的海拔高度就是指该点实际地形与大地水准面之间的距离。 图2、2 基准椭球面与大地水准面 地球上某点,常用大地坐标或称地理坐标表示,即用经度、纬度与高度表示。大地坐标的基准圈就是赤道。通过英国伦敦的格林尼治天文台的地球子午线称为0经度线,它与赤道的交点就是大地坐标的起算点。地球上一点的经度,就就是以格林尼治子午线与该点子午线间所截的赤道短弧所对的圆心角,常用λ表示。经度的计算就是以格林尼治子午线算起,向东与向西都就是0o~180o。向东称为东经,用E表示;向西称为西经,用W 表示。地球上一点的纬度,就是以赤道为基准,子午线在该点的法线与赤道面的交角为该点的纬度,用φ表示。纬线从赤道算起,向北向南都就是0o~90o。向赤道以北称为北纬,用N表示;向赤道以南称为南纬,用S表示。 地面上一点的高度H就是指该点的实际地形与基准椭球面之间的距离,即: H = N + h N为大地水准面高度;h为海拔高度。 2、2 坐标转换

坐标系向国家大地坐标系的转换完整版

坐标系向国家大地坐标 系的转换 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换 摘要:2000国家坐标系统提高了测量的绝对精度,并且可以快速获取精确的三维地心坐标,能够提供高精度、地心、实用、统一的大地坐标系,自此以后的测量成果要求坐标系统采用2000国家大地坐标系,本文就北京54坐标系和2000国家大地坐标系原理和转换方法进行简单的分析。 1引言大地坐标系是地球空间框架的重要基础,是表征地球空间实体位置的三维参考基准,科学地定义和采用国家大地坐标系将会对航空航天、对地观测、导航定位、地震监测、地球物理勘探、地学研究等许多领域产生重大影响。建立大地坐标框架,是测量科技的精华,与空间导航乃至与经济、社会和军事活动均有密切关系,它是适应一定社会、经济和科技发展需要和发展水平的历史产物。过去受科技水平的限制,人们不得不使用经典大地测量技术建立局部大地坐标系,它的基本特点是非地心的、二维使用的。采用地心坐标系,即以地球质量中心为原点的坐标系统,是国际测量界的总趋势,世界上许多发达和中等发达国家和地区多年前就开始采用地心坐标系,如美国、加拿大、欧洲、墨西哥、澳大利亚、新西兰、日本、韩国等。我国也于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系—2000国家大地坐标系。 2北京54系我国北京54坐标系是采用前苏联的克拉索夫斯基椭球参数(长轴6378245ra,短轴635686m,扁率1/298.3),并与前苏联1942年坐标系进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系,定名为1954年北京坐标系。其坐标的原点不在北京,而是在前苏联的普尔科沃。

国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求-

附件 国土资源数据2000国家大地 坐标系转换技术要求 国土资源部 国家测绘地理信息局 2017年2月

目录 一、坐标转换的数据内容 (2) 二、坐标转换基本要求 (2) 三、矢量数据的转换 (3) (一)转换工作流程 (4) (二)转换方法 (4) 1.管理单元(以县或者单图幅)转换方法 (5) 2.空间数据库转换方法 (6) 四、栅格数据转换 (7) (一)分幅转换流程 (7) (二)分景数据转换流程 (8) (三)转换方法 (8) 1.文件形式栅格数据转换方法 (8) 2.标准分幅栅格数据转换方法 (9) 五、相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立联系的方法 (9) (一)相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法 (9) (二)相对独立的平面坐标系统下空间图形转换 (11) 附录A:点位坐标转换方法 (12) 附录B:坐标转换改正量计算 (16) 附录C:双线性内插方法 (18) 附录D:常用坐标转换模型 (19) 附录E:高斯投影正反算公式 (22) 附录F:子午线弧长和底点纬度计算公式 (23)

本技术要求规定了国土资源数据内容、转换基本要求、国土资源存量数据及增量数据由1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的技术流程、转换方法及转换步骤,相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立的联系方法等内容。 一、坐标转换的数据内容 全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据,根据实际需要,按照“应转尽转”的原则,转换为2000国家大地坐标系。国土资源数据应涵盖实际应用需要的各级各类国土资源空间数据,主要包括遥感影像、土地利用现状、土地利用总体规划、矿产资源总体规划、土地整治规划、农用地分等、基本农田、土地资源批、供、用、补、矿产资源勘查、开发、基础地质、区域地质、地球物理、地球化学等各级各类相关数据。 二、坐标转换基本要求 坐标转换应遵循以下基本要求: 1. 1:5万及以小比例尺数据库转换可利用国家测绘地理信息局提供的1:5万1980西安坐标系到2000国家大地坐标系图幅改正量,点位坐标按双线性内插方法(见附录C)进行逐点转换,点位数据及矢量数据也可利用两个坐标系下的重合点作为控制点计算转换参数,使用此参数实现数据转换

2000国家大地坐标系转换的技术方法

2000国家大地坐标系转换的技术方法 摘要:国土资源数据为国民经济和社会发展、社会公众提供广泛的信息服务。 随着生态文明建设的深化、国土规划和多规合一的全面实施,及自然资源统一确 权登记和用途管制工作的推进,国土资源数据在跨部门共享中的本底作用日益突出。为推进国土资源数据应用与共享,需要在国土资源系统全面开展 2000 国家 大地坐标系的转换和使用。文章中对各类国土资源空间数据向 2000 国家大地坐 标系转换的技术方法进行研究。 关键词:2000国家大地坐标系;国土资源数据;坐标转换 1前言 坐标参考框架是国家空间信息建设的重要基础设施之一,目前我国广泛使用 的1954北京坐标系和1980西安坐标系均为参心坐标系,所采用的坐标系原点、 坐标轴的方向等由于当时科技水平的限制,与采用现代空间科技测定的结果存在 较大差异,造成相应成果在使用时的精度损失,已无法满足我国当前技术和经济 发展的需要。尤其是随着我国北斗卫星导航系统的建设完善与发展应用,迫切需 要建立一个统一的高精度动态三维地心坐标系,并尽快推广应用,以实现测绘、 交通、空间信息等不同行业及产业之间的信息共建共享机制,从而推动社会和经 济的发展。经国务院批准,我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系(CGCS2000),依据相关工作部署,各地应在2018年6月底前完成各类国土资 源空间数据向2000国家大地坐标系转换,2018年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系 2 2000国家大地坐标系 CGCS2000是(中国)2000国家大地坐标系的缩写,该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地 心大地坐标系统。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局), X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点,Y轴按右手坐标系确定椭 球参数:长半轴a=6378137,短半轴b=6356752.31414,扁率α=1/298.2572236, 第一偏心率平方e2=0.00669437999013,第二偏心率平方2e′=0.006739496742227。 3二维四参数转换模型 根据《国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求》,待转换数据源区域范围为局部小区域(东西跨度约20km,南北跨度约20km),适用于二维四参 数转换模型。其数学模型为: 其中,x0、y0为平移参数;α为旋转参数;m为尺度参数;x2、y2为2000 国家大地坐标系下的平面直角坐标系;x1、y1为原坐标系下平面直角坐标,坐标 单位为m。该转换模型的特点是以该区域中心为旋转中心,进行旋转、缩放、平移,转换精度不低于以地球中心为旋转中心的二维七参数转换模型。 4转换技术路线 以某区域1980西安坐标系转换到2000国家大地坐标系为例,该项目转换参 数的计算方法采用二维四参数转换模型。 图 1 转换区域周边控制点分布情况 4.1转换区域重合点分析 待转换区域周边共有11个GPSC级点(分布情况见图1),这些点同时含有

浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换

浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换 发表时间:2018-12-18T09:48:53.327Z 来源:《基层建设》2018年第33期作者:李炤青 [导读] 摘要:大约在十年前,我国的国家级和省级的基础地理信息数据已经初步通过2000国家大地坐标系,然而通过国家坐标系统,在一些离中央子午线较远或者海拔较高的地区无法达到相关要求,这就需要将地方独立坐标系建立起来。 云南迅测科技有限公司云南昆明 650051 摘要:大约在十年前,我国的国家级和省级的基础地理信息数据已经初步通过2000国家大地坐标系,然而通过国家坐标系统,在一些离中央子午线较远或者海拔较高的地区无法达到相关要求,这就需要将地方独立坐标系建立起来。本文对2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转化进行分析和研究,以供参考。 关键词:2000国家大地坐标系;地方独立坐标系;转换 1 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系的建立 1.1 2000国家大地坐标系的建立 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国进行实践的具体体现,其原点主要是大地和海洋的质量中心,z轴是根据相关规定协议地级方向,x轴表示的是相关规定当中定义的协议赤道和子午面的交点,y轴是依照右手坐标系而建立起来的,通过2000国家大地坐标系能够加强定位系统的精确性,广泛应用于各个领域。 1.2地方独立坐标系的建立 在工程测量及城市测绘过程中如果通过国家坐标系来进行控制网的建设,往往会出现地面长度投影变形量较大等问题,无法达到工程的实际操作需求,所以一定要建立起与实际情况相适应的地方独立坐标系。地方独立坐标系的建立,主要是为了让高程归化和投影形变的情况造成的误差缩小,通过地方独立坐标系的建设可以保证达到所需要的精度,不会由于精度无法达到要求,而对工程建设产生影响。 2 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系转换的理论基础 某市在建设的过程中选取四参数转换模型,对坐标转换参数进行控制,把2000国家大地坐标系的成果向地方独立坐标系的成果进行转化。 2.1重合点选取 在坐标系选用的过程中,两个坐标系都有坐标成果控制点,在选择的过程中,主要原则是覆盖整个转换区域,要求精度较高,而且具有较高的等级,分布均匀。 2.2转换参数计算 首先通过转换模型和重合点的选择,对转换参数进行计算,将残差大于三倍的误差重合点剔除,对坐标转换参数进行重新计算,直到符合精度要求为止,通过最小二乘法来对参数进行计算。 2.3精度评定 坐标转换精度一般通过外符合精度来进行评定,根据计算参数转换参数的重合点残差中误差来对坐标转换精度进行评估,如果残差小于三倍,那么其定位精度符合要求,在计算的过程中,外部的检核点的误差公式为 3转换方法 坐标转换模型需要与地方控制点和城市数字地图的转化相结合,通常条件下通过平面四参数模型进行转换,如果重合点比较多,可以通过多元回归模型来进行控制,如果数字地图和相对独立的平面坐标系统控制点都是三维地心坐标的时候,可以通过Bursa七参数转换模型进行转换。在转换的过程中,需要控制误差不超过0.05米,并且需要对重合点的选取原则进行明确,首先需要对地方控制点的高精度控制点和计算点进行择优选择,在一般情况下,在大中城市至少需要保证使用五个重合点,这些重合点需要均匀的分布,包含在城市的各个区域当中,并且在城市内部需要选择不少于六个重合点,这些重合点要均匀分布,并且需要校核其坐标转换精度。 采取联测的方法,能够进一步加强2000国家大地坐标系的高等级点测量的准确性,另外通过约束平差的手段对低等级GPS网进行转换,如果GPS控制网附近出现一些达到数量要求的2000国家大地坐标系坐标的控制点的时候,我们能够利用把低等级的GPS网和相关高等级点联测或者通过原有联测数据的方法进行转换,通过高等级的控制点作为约束过程中的基本条件,利用WGS84椭球计算3维约束平差,这些平差的结果就是2000国家大地坐标转换的基础。通常条件下这些GPS网数据都需要上交并且保存,这些都是原始的观测资料,如果联测GPS网以及附近的高等级2000国家大地坐标的点,获得的3维平差就属于2000国家大地坐标系。 4 2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换 通过以上这些方法,转换某市的2000国家大地坐标系以及地方的独立坐标系。在转换的过程中,在这个市的范围中一共设置了8个控制点,表1指的主要是这些控制点的2000国家大地坐标以及某市地方独立坐标。具体如下图所示

大地坐标转换为施工坐标

****大桥关于大地坐标 转化为施工坐标的报告 ****监理公司: ****大桥为特大型桥梁,对测量精度要求高、施工难度大。在实际施工测量当中,例如承台等结构尺寸比较简单的结构,在模板的安装的时候需要不断的测量、调整,直到满足要求。在上述过程中需要用放样模式来确定设计位置,待模板调整后又要切换到测量模式检查坐标的偏差,如果没有满足要求,又需要切换到放样模式来确定设计位置。如此反复,给我们施工放样带来了不必要的时间浪费,根据特大跨径桥梁施工的特点方便大桥测量定位,我项目部拟大地坐标系转化为独立的施工坐标系。 转化方法及过程 从国家坐标系转换到施工坐标系,具体转换公式: ()()θθsin cos 11?-+?-=Y Y X X E ()()θθsin cos 11?-+?--=X X Y Y F (做了修改) 施工坐标系以桥轴线为E 轴,且以桩号增加方向为正向;以垂直于E 轴为F 轴,水平向右为正向。高程采用设计提供的85黄海高程,式中E 、F 为转换后的施工坐标系坐标;X 、Y 为国家坐标系下坐标, 1X 、1Y 为施工坐标原点在国家坐标系下坐标;θ表示桥轴正向在国家 坐标系下的方位角。 本桥梁起点桩号为K119+375.781,大地坐标为X: 5034.6566,Y: 5380.6574,方位角为289°2′58″=289.289.0494444°

具体转化过程如下: 以DQ06为例 DQ06大地坐标为X: 5157.7791,Y: 4351.265。 ()()θθsin cos 11?-+?--=X X Y Y F ()()0494444 .289sin 5034.65665157.77910494444.289cos 5380.65744351.265?--?-= 2052.1013=(做了修改) ()()θθsin cos 11?-+?-=Y Y X X E ()()0494444 .289sin 5380.65744351.2650494444.289cos 5034.65665157.7791?-+?-= 1972.219-= 见下图: (0,0) 由上可知,DQ06的施工坐标为(X:1013.205,Y:-219.197)。 用以上公式同样可以求出控制点施工坐标,列表如下:

2000国家大地坐标系与现行坐标系关系

2018-04-16 国家局测绘学报 《测绘学报》 1.采用2000国家大地坐标系对现有地图的影响 大地坐标系是测制地形图的基础,大地坐标系的改变必将引起地形图要素产生位置变化。一般来说,局部坐标系的原点偏离地心较大(最大的接近200m),无论是1954年北京坐标系,还是1980西安坐标系的地形图,在采用地心坐标系后都需要进行适当改正。 计算结果表明,1954年北京坐标系改变为2000国家大地坐标系。在56°N~16°N和72°E~135°E范围内若不考虑椭球的差异,1954年北京坐标系下的地图转换到2000系下图幅平移量为:X平移量为-29~-62m,Y方向的平移量为-56~+84m。1980西安坐标系下的X平移量为-9~+43m,Y方向的平移量为+76~+119m。因此,坐标系的更换在1:25万以大比例尺地形图中点(含图廓点)的地理位置的改变值已超过制图精度,必须重新给予标记。 对于1:25万以小地形图,由坐标系更换引起图廓点坐标的变化以及图廓线长度和方位的变动在制图精度内,可以忽略其影响,对于1:25万比例尺地形图,考虑到实际成图精度,实际转换时也无需考虑转换。根据实际计算表明,由于坐标系的转换引起的各种比例尺地形图任意两点的长度(包括图廓线的长度)和方位变动在制图精度以内,可以忽略不计。也就是说,采用地心坐标系时,只移动图幅的图廓点,而图廓线与原来的图廓线平行即可,且坐标系变更不改变图幅内任意两地物之间的位置关系。 2.WGS84坐标系与2000国家大地坐标系的关系 在定义上,2000国家大地坐标系与WGS84是一致的,即关于坐标系原点、尺度、定向及定向演变的定义都是相同的。两个坐标系使用的参考椭球也非常相近,唯有扁率有微小差异。而在实际点位表示时,仅考虑椭球的差异,两者的结果是一致的,但因2000国家大地坐标系的坐标定义在2000年那一时刻,而大多数应用实际上是不同时间进行定位,因地球上的板体是在不断运动的,不同时刻位于地球不同板块上站点的实际位置是在变化的,已经偏离了2000年的位置。 因此不同时间定位的得到的WGS84坐标不是严格意义下的2000国家大地坐标系。如基于当前框架当前历元(如2009年)坐标值与2000国家大地坐标系的相比,最大差0.6m。但对于1:1万以小比例尺的应用,可简单近似地认为是同一坐标系。 3.GNSS后处理定位结果与2000国家大地坐标系关系 用高精度GNSS定位软件处理后得到的各站点坐标是与观测时刻卫星 星历定义的基准是一样的,卫星在不同时间段采用的是不同的ITRF框架,但不同框架最大的差异在cm量级,差异主要体现在板块运动引起的点位变化,站点位于不同的板块上,随板块一起运动,若按我国平均点运动速率为2-3cm/年,以10年计,点位相距定义时点坐标已变化了20-30cm。

大地坐标与大地空间坐标转换工具

#include "stdafx.h" #include #include #include "resource.h" #include "MainDlg.h" #include #include BOOL WINAPI Main_Proc(HWND hWnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { switch(uMsg) { HANDLE_MSG(hWnd, WM_INITDIALOG, Main_OnInitDialog); HANDLE_MSG(hWnd, WM_COMMAND, Main_OnCommand); HANDLE_MSG(hWnd,WM_CLOSE, Main_OnClose); } return FALSE; } BOOL Main_OnInitDialog(HWND hwnd, HWND hwndFocus, LPARAM lParam) { return TRUE; } void Main_OnCommand(HWND hwnd, int id, HWND hwndCtl, UINT codeNotify) { double a=0; double e2=0; switch(id) { case IDC_B1: { a=6378245.0000; e2=0.00669342162297; if(a==0) { MessageBox(hwnd,TEXT("请选择坐标系"),TEXT("警告"),MB_OK); } else{

2000国家大地坐标系转换方法和要求

2000国家大地坐标系转换方法和要求

目录 一、坐标转换的数据内容 (2) 二、坐标转换基本要求 (2) 三、矢量数据的转换 (3) (一)转换工作流程 (4) (二)转换方法 (4) 1.管理单元(以县或者单图幅)转换方法 (5) 2.空间数据库转换方法 (6) 四、栅格数据转换 (7) (一)分幅转换流程 (7) (二)分景数据转换流程 (8) (三)转换方法 (8) 1.文件形式栅格数据转换方法 (8) 2.标准分幅栅格数据转换方法 (9) 五、相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立联系的方法 (9) (一)相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法 (9) (二)相对独立的平面坐标系统下空间图形转换 (11) 附录A:点位坐标转换方法 (12) 附录B:坐标转换改正量计算 (16) 附录C:双线性内插方法 (18) 附录D:常用坐标转换模型 (19) 附录E:高斯投影正反算公式 (22) 附录F:子午线弧长和底点纬度计算公式 (23)

本技术要求规定了国土资源数据内容、转换基本要求、国土资源存量数据及增量数据由1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的技术流程、转换方法及转换步骤,相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立的联系方法等内容。 一、坐标转换的数据内容 全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据,根据实际需要,按照“应转尽转”的原则,转换为2000国家大地坐标系。国土资源数据应涵盖实际应用需要的各级各类国土资源空间数据,主要包括遥感影像、土地利用现状、土地利用总体规划、矿产资源总体规划、土地整治规划、农用地分等、基本农田、土地资源批、供、用、补、矿产资源勘查、开发、基础地质、区域地质、地球物理、地球化学等各级各类相关数据。 二、坐标转换基本要求 坐标转换应遵循以下基本要求: 1. 1:5万及以小比例尺数据库转换可利用国家测绘地理信息局提供的1:5万1980西安坐标系到2000国家大地坐标系图幅改正量,点位坐标按双线性内插方法(见附录C)进行逐点转换,点位数据及矢量数据也可利用两个坐标系下的重合点作为控制点计算转换参数,使用此参数实现数据转换

空间直角坐标系与空间大地坐标系的相互转换及其C++源程序

空间直角坐标系与空间大地坐标系的相互转换 1.空间直角坐标系/笛卡尔坐标系 坐标轴相互正交的坐标系被称作笛卡尔坐标系。三维笛卡尔坐标系也被称为空间直角坐标系。在空间直角坐标系下,点的坐标可以用该点所对应的矢径在三个坐标轴上的投影长度来表示,只有确定了原地、三个坐标轴的指向和尺度,就定义了一个在三维空间描述点的位置的空间直角坐标系。 以椭球体中心O为原点,起始子午面与赤道面交线为X轴,在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴,椭球体的旋转轴为Z轴构成右手坐标系O.XYZ,在该坐标系中,P点的位置用X,Y,Z表示。 在测量应用中,常将地球空间直角坐标系的坐标原点选在地球质心(地心坐标系)或参考椭球中心(参心坐标系),z轴指向地球北极,x轴指向起始子午面与地球赤道的交点,y轴垂直于XOZ面并构成右手坐标系。 空间直角坐标系 2.空间大地坐标系 由于空间直角坐标无法明确反映出点与地球之间的空间关系,为了解决这一问题,在测量中引入了大地基准,并据此定义了大地坐标系。大地基准指的是用于定义地球参考椭球的一系列参数,包括如下常量: 2.1椭球的大小和形状

2.2椭球的短半轴的指向:通常与地球的平自转轴平息。 2.3椭球中心的位置:根据需要确定。若为地心椭球,则其中心位于地球质心。 2.4本初子午线:通过固定平极和经度原点的天文子午线,通常为格林尼治子午线。 以大地基准为基础建立的坐标系被称为大地坐标系。由于大地基准又以参考椭球为基准,因此,大地坐标系又被称为椭球坐标系。大地坐标系是参心坐标系,其坐标原点位于参考椭球中心,以参考椭球面为基准面,用大地经度L、纬度B 和大地高H表示地面点位置。过地面点P的子午面与起始子午面间的夹角叫P 点的大地经度。由起始子午面起算,向东为正,叫东经(0°~180°),向西为负,叫西经(0°~-180°)。过P点的椭球法线与赤道面的夹角叫P点的大地纬度。由赤道面起算,向北为正,叫北纬(0°~90°),向南为负,叫南纬(0°~-90°)。从地面点P沿椭球法线到椭球面的距离叫大地高。大地坐标坐标系中,P点的位置用L,B表示。如果点不在椭球面上,表示点的位置除L,B外,还要附加另一参数——大地高H。 空间大地坐标系 3.空间直角坐标与大地坐标间的转换 3.1大地坐标转换为空间直角坐标

2000大地坐标系转换技术指南

CGCS2000 –China Geodetic Coordinate System 2000 附件: 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心;2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向,该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算,定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转,X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为: 长半轴a=6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2

自转角速度ω=7.292l15×10-5rad s-1其它参数见下表:

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 二、点位坐标转换方法 (一)模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型;省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 (二)重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数,计算重合点坐标残差,根据其残差值的大小来确定,若残差大于3倍中误差则剔除,重新计算坐标转换参数,直到满足精度要求为止;用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关,但不得少于5个。 (三)模型参数计算 用所确定的重合点坐标,根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 (四)精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标,具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合

中国7月1日起启用2000国家大地坐标系

1 二久国务院批准,根据《中华人民;工共和国测绘法》,中国自 2008年7月1日起启用2000国家大地坐标 系。 关于2000国家大地坐标系的说明. 背景 国家大地坐标系是测制国家基本比 例尺地图的基础。根据《中华人民共和国测绘法》规定,中国建立全国统一的大地坐标系统。 建国以来,中国于上世纪50年代和 80年代分别建立了1954年北京坐标系和1980西安坐标系,测制了各种比例尺地形图,在国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用,限于当时的技术条件,中国大地坐标系基本上是依赖于传统技术手段实现的。1954北京坐标系采用的是克拉索夫斯基椭球体。该椭球在计算和定位的过程中,没有采用中国的数据,该系统在中国范围内符合得不好,不能满足高精度定位以及地球科学、空间科学和战略武器发展的需要。上世纪70年代,中国大地测量工作者经过20多年的艰巨努力,终于完成了全国一、二等天文大地网的布测。经过整体平差,采用1975年IUGG第十六届大会推荐的参考椭球参数,中国建立了1980西安坐标系,1980西安坐标系在中国经济建设、国防建设和科学研究中发挥了巨大作用。 上世纪八九十年代以来,国际上通行以地球质量中心作为坐标系原点,采用以地球质心为大地坐标系的原点,可以更好地阐明地球上各种地理和物理现象,特别是空间物体的运动。现在利用空间技术所得到的定位和影像等成果,都是以地心坐标系为参照系。采用地心坐标系可以充分利用现代最新科技成 48国土资源2008年7月号果,为国家信息现代化服务。 上世纪80年代以来,以伞球卫星导 航定位系统为辛的现代空间定位技术快 速发展,导致国际上获得位置的测量技 术和方法迅速变革。目前中国导航定位 也普遍采用了卫星导航定位技术。随着 改革开放不断深入,中国航天、民航、 海事、海洋、交通、地震、水利、建 设、规划、地质调查、国土资源管理等 部门的应用也提出了直接采用地心坐标 系的需求。因此,国家测绘局会同有关 部门,在充分调研十几个国务院部委的 基础上,对中国采用地心坐标系必要 性、科学性、可行性进行了深入研究, 认为目前技术条件、实施条件已经具 备,实施方案科学可行。 2008年3月,由国土资源部正式上 报国务院《关于中国采用2000国家大地 坐标系的请示》,‘并于2008年4月获得 国务院批准。自2008年7月1日起,中国 随着经济发展和社会的进步,中国航天、海洋、地震、气象、水利、建设、规划、地质调查、国土资源管理等领域的科学研究需要一个以全球参考基 准为背景的、全国统一的、协调一致的坐标系统,来处理国家、区域、海洋与 全球化的资源、环境、社会和信息等问题,需要采用定义更加科学、原点位于 地球质量中心的三维国家大地坐标系。  万方数据

大地坐标和经纬度之间的换算

MAPGIS应用——大地坐标和经纬度之间的换算(2009-04-20 15:57:08) 标签:杂谈分类:学海无涯 地质工作中常要对进行大地坐标转经纬度和经纬度换大地坐标,我写一下一般的过程,希望对大家有点帮助. 大地座标-----→经纬度(地理坐标) 1,输入大地坐标数据,格式为 Y空格X,输入到文本就行 如下,原始的大地坐标由一8位的Y和一个7位的X组成, 这组坐标数据中的Y的前两位为31,是分带号,一般使用的分带有三分带,六分带,这里的坐标是三分带的,记下Y前的这两位数,在原始数据中去除掉,现在数据变为,Y(6位),X(7位)如下图:

保存这个TXT的文本文件。 2,打开MAPGIS,启动坐标投影变形程序 接下来选择投影转换——>用户文件投影转换

点打开文件,打开刚才的大地坐标的文本文件,

设置输入数据的格式,点击用户投影参数,并完成设置。 这里我们的大地座标为3度带的第31带,注意填好,坐标单位为米。

填好了以后设置输出的格式,我们要求输出的是经纬度,点结果转换参数,完成以下设置: 我们输出的经纬度的单位应该是DDDMMMSS.SS注意点写到文件,保存就大功告成了,注意保存的文件要写上.TXT的后缀

下面是计算出的结果文件 XP为经度,1234234.357就是123度42分34.357秒, YP为纬度,403950.225就是40度39分50.255秒(纬度没有最多90,所以没有三位数) ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 经纬度——→大地座标 输入文件格式如下, 这里面的数据前面的为经度,格式为DDDMMSS,后面的为纬度,格式为DDMMSS 接下来的转换过程和大地坐标转换一样,只要将刚才的用户转换参数和结果转换参数交换即可。 要注意分带号的确定,如果你不知道分带号,就应该先计算分带号,算法是: 经度/3得到的整数为三度带的分带号

大地坐标与直角空间坐标转换计算公式

大地坐标与直角空间坐标转换计算公式 一、参心大地坐标与参心空间直角坐标转换 1名词解释: A :参心空间直角坐标系:a)以参心0为坐标原点; b)Z 轴与参考椭球的短轴(旋转轴)相重合;c)X 轴与起始子午面和赤道的交线重合; d)Y 轴在赤道面上与X 轴垂直.构成右手直角坐标系0-XYZ ;e) 地面点P 的点位用(X.Y.Z )表示; B :参心大地坐标系:a)以参考椭球的中心为坐标原点.椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合;b)大地纬度B :以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角为大地纬度B ;c)大地经度L :以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角为大地经度L ;d)大地高H :地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H ;e) 地面点的点位用(B.L.H )表示。 2 参心大地坐标转换为参心空间直角坐标: ?? ? ?? +-=+=+=B H e N Z L B H N Y L B H N X sin *])1(*[sin *cos *)(cos *cos *)(2公式中.N 为椭球面卯酉圈的曲率半径.e 为椭球的第一偏心率.a 、b 椭球的长短半径.f 椭球扁率.W 为第一辅助系数 或 a b a e 2 2-= f f e 1 *2-=W a N B W e = -=22 sin *1(西安80椭球参数: 长半轴a=6378140±5(m )

短半轴b=6356755.2882m 扁 率α=1/298.257 3 参心空间直角坐标转换参心大地坐标 [ ] N B Y X H H e N Y X H N Z B X Y L -+= +-++==cos ) )1(**)() (*arctan(arctan(2 22 2 2 二 高斯投影及高斯直角坐标系 1、高斯投影概述 高斯-克吕格投影的条件:1. 是正形投影;2. 中央子午线不变形 高斯投影的性质:1. 投影后角度不变;2. 长度比与点位有关.与方向无关; 3. 离中央子午线越远变形越大 为控制投影后的长度变形.采用分带投影的方法。常用3度带或6度带分带.城市或工程控制网坐标可采用不按3度带中央子午线的任意带。 2、高斯投影正算公式: 52224253 2236 425442232)5814185(cos 120 )1(cos 6 cos )5861(cos sin 720 495(cos sin 24cos sin 2l t t t B N l t B N Bl N y l t t B B N l t B B N Bl B N X x ηηηηη-++-++-+=+-+++-++ =)3、高斯投影反算公式:

国家2000大地坐标系等坐标系统相关知识介绍

2000国家大地坐标系 相关知识 国家测绘局测绘标准化研究所

主要内容 ?坐标系统基本知识?相关政策法规 ?实用文献

地球坐标系 地固坐标系 参心坐标系 地心坐标系大地地理坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系大地坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系天文地理坐标系 1.坐标系统基本知识 高程系统 大地原点

地球自然形体:是一个不规则的几何体。地球自然表面很不规则, 有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠峰高出海水面达8848.13m,最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022m。但是这 样的高低起伏,相对于地球半径6371km来说还是很小的。再顾及 到海洋约占整个地球表面的71%,因此,人们把海水面所包围的 地球形体视为地球的形状。 水准面:静止的水面,受地球重力影响而形成,是一个处处与重 力方向垂直的连续曲面,是一个重力场的等位面。 大地水准面:设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸 所形成的闭合曲面。是地球的物理表面,是测量外业的基准面。 大地体:大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。 地球椭球体:一个非常接近大地体,用数学 式表示几何形体,作为地球的参考形状和大 小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形 体,故又称旋转椭球体。 地球椭球面:地球椭球体外表面,是地球的 数学表面,是球面坐标系/测量内业的基准面。

测量外业工作的基准线—铅垂线(重力方向线)。测量外业工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准线—法线。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。

地心坐标系与参心坐标系的区别 P P' P P'a b a b M 铅 垂线法线 (大地原点) 大地水准面 总地球椭球体面 参考椭球体面 地面 总地球椭球体 参考椭球体 赤道赤 道 (北极) (南极) 总地球椭球定位方法:椭球中心与地球中心重合, 椭球短轴与地球自转轴重合等条件。参考椭球定位方法:椭球中心与地球中心不要求重合,要求椭球短轴与地球自转轴平行,使大地起始子午面与天 文起始子午面平行,使椭球面与本国大地水准面充分接近。上述两种椭球大小相同:长半径a=6378140m ,短半径b=6356755.3m ,扁率α=1:298.257 用途:全球测图用途:国家测图原点定义以地球质心(总地球椭球体中心)为原点的坐标系以参考椭球体中心为原点的坐标系椭球定位总地球椭球体中心与地球质心重合总地球椭球面与全球大地水准面差距的平方和最小参考椭球体中心与地球质心不重合 参考椭球面与区域大地水准面差距的平方和最小椭球定向椭球短轴与地球自转轴重合椭球短轴与地球自转轴平行适用范围全球测图 区域(国家)测图 实例 WGS84坐标系、2000国家大地坐标系 1954年北京坐标系、1980西安坐标系

相关主题
相关文档 最新文档