城市坐标系转换2000国家大地坐标系分析

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288城市坐标系转换2000国家大地坐标系分析

◎王爱霞

摘要:伴随着2000国家大地坐标的应用范围越来越广,使用2000国家大地坐标的项目也在不断的增加。通过对2000年国家地质公共坐标系转换的技术

方法和程序进行探索,实现地质调查结果和主体空间数据库坐标系向2000国家地质坐标系的转换的目标,为地质数据坐标系转换奠定了技术基础。因此,

本文对2000国家大地坐标系进行了简述,并对现有大地坐标系转换为2000国家大地坐标系的方法进行了分析。

关键词:2000年国家大地坐标系;坐标系转换

在2008年国家测绘地理信息局发布的公告中,规定道:“经国务院批

准,一句《中华人民共和国测绘法》的规定,在2008年7月1日以后我

国开始使用2000国家大地坐标系。” 在2013年,中国地质调查局发布了

《中国地质调查通知书《2000国家大地坐标系推广使用技术指南》和《大

地测量控制点坐标转换技术规程》(中地调函[2013] 332号)》,要求质

量调查项目主管部门对相关的文件进行调查分析,必须做好原坐标系进行

2000国家大地坐标系的转换工作。但是,在十多年的发展以来,地质调查

数据量非常大。

一、城市坐标系向2000国家大地坐标系转换的技术路线

城市坐标系向2000国家大地坐标系转换的技术程序有:

第一,对现有坐标系结果数据进行收集,对局部坐标系的使用进行分

析和控制。第二,需要构建精度极高的2000坐标系,充分发挥现有的基

本控制网点的作用,构建区域内的高精度的2000坐标基准架构。第三,以

2000区域坐标系的基准架构以及现有的城市坐标系为基础,明确区域坐标

系向2000国家大地坐标系进行转换的关系。

二、对于2000国家大地坐标系基本架构进行构建的具体方式

(一)收集现有坐标系的结果数据

通常,在选择区域坐标系时,通常会通过标准区域投影来选择更接近

国家标准指标区域的中央子午线的区域(3度区域,6度区域),要与国家

基本地理信息数据相符合。在向心坐标系的时期,地理信息数据一般都是

通过纸质或者使其他的模拟形式来表现的,而局部坐标系与标准比例尺区

域的中央子午线是不一样的,通常采用改变坐标系和常数的方式,为方便

信息图的连接,实现局部坐标系与标准索引格式数据的拼接。

(二)2000全国大地坐标系的实现

我国于2008年7月1日正式启动2000国家大地坐标系的使用。为了

对2000国家大地坐标系进行推广普及,在确保现在的基本地理信息条件下

对2000国家大地坐标系进行整合、共享和推广,并在各种数据资源中建立

联系紧密、区域覆盖以及国家基本地理空间数据的2000国家区域坐标系。

(三)坐标变换关系计算可以通过空间直角坐标转换模型进行

1.七参数转换模型

布尔莎(Bursa)的七参数变换公式是:

 00(1)0TxzyGGTyzxGGTzyxGGXdXXYdYKYZdZZεεεεεε−=+−++− (1)

式中(,,)TTTXYZ,是2000国家大地坐标系下的坐标值,(,,)GGGXYZ是

原坐标系下坐标,(,,)Txyzddd是进行坐标转换的坐标平移参数,K是缩放

比例尺度参数,,,xyzεεε是旋转参数。在使用布尔莎模型求解转换参数时,参与的已知公共点不能低于3个。

同时对于已知的公共点需要分别列出3个误差方程式:

100001000010xyxGGGGTzyGGGGTzGGGGTxyzddVXZYXXdVYZXYYKVZYXZZε

εε−−−+−−− (2)通过运用最小二乘的原理,求解出7个转换参数,再使用转换的方法,

计算出其它的点在2000国家大地坐标系下的空间直角坐标数。但是,最小

二乘解的方法精确度容易受影响,如果已知公共点的坐标存在细微差,那

么计算出的转换参数精确度就会偏低,很容易出现坐标转换失败的情况。

2.三参数转换模型

式(1)中布尔莎七参数转换模型是特别严格的转换公式。一般情况下,

只需要了解空间内的3个不同公共点,就能计算出精确地的转换参数。如

果公共点的分布范围比较集中,会导致平移参数与旋转参数之间发生强相

关性的情况,使系数矩阵的条件数变多,不利于转换参数解的稳定。

为此,对于式(1)中的旋转参数与尺度参数可以忽略不计,从而得到

比较适合区域范围较小的三参数的转换模型:

TxoTyoTzoXdXYdYZdZ=+ (3)

式中,(,,)TTTXYZ为新坐标系坐标;(,,)oooXYZ为旧坐标系坐标;(,,)Txyzddd为坐标转换平移参数。3.四参数转换模型

减少三个旋转参数,就是布尔莎四参数转换模型:

(1)TxGTyGTzGXdXYdKYZdZ=++ (4)

式中,(,,)TTTXYZ是2000国家大地坐标系坐标,(,,)GGGXYZ是原坐标

系坐标,(,,)Txyzddd是坐标转换时使用的三个坐标平移参数,K是指缩放比例的尺度参数。

4.六参数转换模型

把缩放的比例参数减去,就得到了布尔莎六参数的转换模型:

 00(1)0TxzyGGTyzxGGTzyxGGXdXXYdYKYZdZZεεεεεε−=+−++− (5)

式中,(,,)TTTXYZ是2000国家大地坐标系下的坐标值,(,,)GGGXYZ是

原坐标系下坐标,(,,)Txyzddd是坐标转换时的3个坐标平移参数,,,xyzεεε是旋转参数。

三、结语

本文对2000国家大地坐标系进行了简要分析,在进行城市坐标系的转

换中,要不断使用新技术、新方法,从而实现快速转换。

(作者单位:滁州四维测绘有限公司)

作者简介:王爱霞(1976-),女,助理工程师,研究方向为工程测量

和GIS测量数据处理的实践与研究。

参考文献

[1]仇月霞,余志伟,杨晓栋,等.一种基于FME的GIS数据无损转换

技术[J].地理空间信息,2010,8(01):75-77.

[2]谭卢师,浮怀鹏,常晶晶.利用FME实现CASS数据到GIS数据库

属性的匹配[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2010,31(02):65-66.