秋明山測繪2000大地坐標系使用指南-wenkub

　

【正文】 1： / GM(m3s2) － 1014 1014 1014 ω（ rad/s） － 105 105 105 12 2022/5/24 2022年 9月 10日星期二 參心坐標系 參心坐標系是各個國家為了研究局部地球表面的形狀，在使地面測量數據歸算至橢球的各項改正數最小的原則下，選擇和局部區域的大地水準面最為密合的橢球作為參考橢球建立的坐標系。 總地球橢球： 在全球范圍內與大地體最為密合的橢球。考慮坐標變化時，還需要一個時間歷元，故時間尺度也是坐標參考框架的一部分。 坐標系根據原點位置的不同可分為參心坐標系、地心坐標系、站心（測站中心）坐標系。 ?現有各類測繪成果 ， ? 過渡期內 ， 可沿用現行國家大地坐標系； ? 2022年 7月 1日后 ， 新生產的應采用 2022國家大地坐標系 。 2022年 9月 10日星期二 二 .政策 ?2022國家大地坐標系的啟用 ?加快 2022國家大地坐標系的推廣使用 ?對地方測繪地理信息行政主管部門提出的要求 關于印發啟用 2022國家坐標系實施方案的通知 國測國字 〔 2022〕 24號 ? 國務院各部委 、 各直屬機構 ， 各有關中央企業 ， 各省 、 自治區 、直轄市測繪行政主管部門 ， 新疆生產建設兵團測繪主管部門： ? 經國務院批準 ， 我國自 2022年 7月 1日起 ， 啟用 2022國家大地坐標系 。 而且我國參心坐標系只能提供二維的點位坐標 。報告人 : 姚宜斌 教授 單位 : 武漢大學 2022國家大地坐標系推廣使用技術指南 2022年 5月 24日星期二 四川成都 主要內容 一 二 五 六 緒論 政策 基本概念 2022國家大地坐標系與現行的坐標系的關系 控制點坐標轉換 獨立坐標系建立聯系的方法 基礎地理信息數據成果轉換 成果服務 附錄 四 三 七 八 2022年 5月 24日星期二 一 .緒論 緒論 ? 建國以來 ， 國家測繪地理信息局先后于上世紀 50年代和 80年代建設了基于參考橢球的國家大地坐標系統 （ 參心坐標系 ） —— 1954年北京坐標系和 1980西安坐標系 ， 測制了各種比例尺地形圖 ， 并應用于國民經濟和社會發展的各個領域 ， 提供了基礎的測繪保障服務 。 同時并行使用兩個國家大地坐標系給實際應用帶來很多問題 。 為做好啟用 2022國家大地坐標系的實施工作 ， 我局組織制定了 《 啟用 2022國家大地坐標系實施方案 》 ， 現予印發 ， 請遵照執行 。 ?現有地理信息系統 ， ? 過渡期內 ， 逐步轉換到 2022國家大地坐標系； ? 2022年 7月 1日后 ， 新建設的應采用 2022國家大地坐標系 。 坐標系從其表現形式上可以分為空間直角坐標系、空間大地坐標系、站心直角坐標系、極坐標系和曲面坐標系等。在參考框架下，其他點的坐標可以通過其相對于這些參考點位置的觀測量來確定。 參考橢球： 為了大地測量的實際需要，各個國家和地區只根據局部的天文、大地和重力測量資料，研究局部大地水準面的情況，確定一個與總橢球接近的橢球，以表示地球的大小，作為處理大地測量成果的依據。“參心”意指參考橢球的中心。我國的 1954年北京坐標系、 1980西安坐標系以及新 1954年北京坐標系，均是參心坐標系。 橢球 定位和定向的條件是 : ? 橢 球 短 軸 平 行 于 地 球 地 軸 (由 地 球 質 心 指 向 ) ? 首子午面平行于格林尼治平均天文 子午面 ? 橢球面同似大地水準面在我國境內最密 合 2022年 9月 10日星期二 ? 大地坐標 原點在陜西省涇陽縣永樂鎮 ， 又稱 80西安坐標系 ? 多 點定位；橢球定位時按我國范圍內高程異常值平方和最小為原則求解參數 ? 大地 高程以 1956年青島驗潮站求出的黃海平均水面為基準 1980西安坐標系 2022年 5月 24日星期二 新 1954北京坐標系 ?新 1954年北京坐標系在 1980西安坐標系的基礎上 ， 將基于IUGG1975年橢球參數的 1980西安坐標系平差成果整體轉換為基于克拉索夫斯基橢球參數的坐標值 ， 并將 1980西安坐標系坐標原點空間平移建立起來的 。 2022國家大地控制網構成： ? 2022國家 GPS大地控制網 ? 2022國家 GPS大地控制網的基礎上完成的天文大地網聯合平差獲得的在 ITRF97框架下的近 5萬個一 、 二等天文大地網點 ? ITRF97框架下平差后獲得的近 10萬個三 、 四等天文大地網點 。 3 cm。 3 cm。 1980西安坐標系的大地原點設在我國中部地區 ，可使推算坐標的精度比較均勻 。 局部坐標系的原點偏離地心較大 (接近 200m ) 因此 ， 54北京坐系和 80西安系下的地形圖 ， 在采用地心坐標系后 ，都需要進行適當改正 。 ～ 135176。 2022年 9月 10日星期二 不同橢球變化對圖幅表示的影響 1954年北京坐標系到 1980西安坐標系或 2022國家大地坐標系的數據轉換在考慮坐標平移參數時，還必須進行橢球體間的變換；而 1980西安坐標系到 2022國家大地坐標系的轉換，其橢球體帶來的坐標位移很小，考慮到空間數據庫的實際精度、轉換誤差與數據后處理等因素，其橢球體變換過程可忽略； 空間上相同經緯度坐標點在 1954年北京坐標系、 1980西安坐標系及2022國家大地坐標系下具有不同的大地平面坐標（統一采用高斯投影 6度分帶）。可見不同坐標系下轉換后數據接邊與重合不容忽略； 2022年 9月 10日星期二 CGCS2022圖更新周期 ? 2022國家大地坐標系基本比例尺地形圖更新 ,主要考慮點位變化速率對點表示到圖上的影響精度是否超出了允許范圍 。 年跨度 變化量 10 － m 20 － 30 － 40 － 50 － 60 － 70 － 80 － 90 － 比例尺 實地誤差 主要地物 次要地物 1： 500 1： 1000 1： 5000 1： 10000 表 1 表 2 2022年 9月 10日星期二 五 .控制點 坐標 轉換 ? 大地控制點 分類 ? 控制點 用途 ? 控制點坐標轉換 模型 ? 控制點坐標轉換模型 適用范圍 ? 控制點坐標轉換 方法 ? CORS站點坐標歸算 方法 ? 國際地球參考框架 (ITRF)及其相互轉換 大地控制點分類 ?大地 控制點有： ? 國家級 CORS站點 ? 2022國家 GPS大地控制網點 ? 國家 一 、 二 、 三 、 四等天文大地點 ? 省級 CORS站點 ? 省市 級衛星大地控制網 C級 、 D級點 ? 其他 1954年北京坐標系 、 1980西安坐標系及相對 獨立的 平面坐標 系下的控制點 2022年 9月 10日星期二 控制點用途 ? 高 等級控制點可用于低等級控制網的外部控制；可用于 1954年北京坐標系 、 1980西安坐標系坐標成果轉換為 2022國家大地坐標系坐標成果時計算坐標轉換參數 。 ? 省市 級衛星大地控制網 C級 、 D級點：相對獨立坐標系建立控制點 。 轉換公式為 ： 2 1 12 1 12 1 1x Z Yy Z Xz Y XX X T D R R XY Y T R D R YZ Z T R R D Z?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2022年 9月 10日星期二 不同空間直角大地坐標系間的變換模型 ?三維七參數坐標轉換 模型 ?二 維七參數轉換模型 ?三維四參數轉換模型 ?二維 四參數轉換 模型 ?多項式擬合模型 等 2022年 9月 10日星期二 不同空間直角坐標之間的變換 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 Z Y 1 02 1 Z X 1 02 1 Y X 1 0X X 0 ε ε X Δ XY = ( 1 + m ) Y + ε 0 ε Y+ Δ YZZ ε ε 0Z Δ Z至少需要 3個公共點，當多于 3個公共點時，可按最小二乘法求得 7個參數的最或是值。坐標單位為米。實用中有兩種形式 ， 橢球面上和平面表現形式 。 ? 平面擬合公式 ： 2524321025243210BLBLBLdLLBBLLBdB????????????????????????yyyxxx??????12122022年 9月 10日星期二 控制點坐標轉換模型適用范圍 ? 三維 七參數轉換模型：適用于全國及省級橢球面 3?及以上不同地球橢球基準下的大地坐標系統間控制點坐標轉換 。 ? 多項式 擬合模型：橢球面上適用于全國或大范圍的擬合；平面擬合多用于相對獨立的平面坐標系統轉換 。 ? 轉換參數計算 ? 坐標轉換 ? 精度評價 ? 坐標轉換精度可采用內符合和外符合精度評價 ， 依據計算轉換參數的重合點殘差中誤差評估坐標轉換精度 ， 殘差小于 3倍點位中誤差的點位精度滿足要求 。 選取原則有： ? 連續性：測站連續觀測近 3年 (或以上 )； ? 穩定性：站點坐標時序穩定性好 ， 具有穩定 、 可知的點位速度； ? 高精度：速度場精度優于 3mm/y； ? 多種解：至少 3個不同分析中心的速度場殘差優于 3mm/y； ? 平衡性：站點盡量全球分布； ? 精度一致性：站點位置和速度的精度應當一致 。 轉換公式見 167。 框架間如無直接轉換關系 ， 可按間接方法轉換 。 ? 框架原點位于地球質量中心 ， 其中心誤差小于 10cm， Z軸為北天極 ， 尺度為國際單位米 ?國際 地球參考框架維護 ? 通過具有高精度且滿足下列條件的站點來實現 ITRF網的建立 。 轉換參數計算時采用公式為：（以轉換到 2022歷元為例） 2022年 9月 10日星期二 六 .獨立坐標系 建立聯系的方法 ? 獨立坐標系建立的