PH机场坐标系与2000国家大地坐标系的转换

・108・林业科技情报2020Vol.52No.2
P/H机场坐标系与2000国家大地坐标系的转换
李小伟
（黑龙江省林业设计研究院，黑龙江哈尔滨150080）
［摘要］P/H机场坐标系为专用坐标系，而测量作业为2000国家大地坐标系，需要进行坐标系转换,确保后期机场设计、机场施工建设和机场投入使用的需求。

［关键词］P/H机场坐标系;2000国家大地坐标系；转换
Conversion between P/H Airport Coordinate System and CGCS2000
Li Xiaowei
(Forestry Design and Research Institute of Heilongjiang Province,Harbin150080,Heilongjiang,China) Abstract:P/H airport coordinate system is special,but the survey operation is CGCS2000.It needs to be converted to ensure the needs of airport design,construction and operation.
Key words:P/H airport coordinate system；CGCS2000；conversion
民用机场设计多采用独立的P/H坐标系，以机
场主跑道中心线为基准，横轴H平行于跑道方向，
纵轴P垂直于跑道方向。

P/H机场坐标系是在国
家坐标系或地方坐标基础上，经过位移、旋转、重新
定义坐标单位值而得。

某地规划一条2600m长的机场跑道，并建立P/
H机场坐标系，该P/H机场坐标系以2000国家大
地坐标系为基础，先平移坐标原点，再以新原点为基
点顺时针旋转0角，最后定义方格网间距为20x
20m所得。

该跑道中心点A坐标值为P200/H100,其几何意义为:跑道中心点A在P轴上的投影距P/H机场坐标系原点200个格网，即4000m,在H轴上的投影距P/H机场坐标系原点100个格网，即2000m o 根据设计单位的技术要求,为了满足后期机场详细设计需求和外部配套的需要⑴，需要建立该机场P/H机场坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换关系表达式23】。

1公式推算
1.1平移2000国家大地坐标系
将坐标原点位移到机场主跑道规划中心点A,由X-0-Y大地系平移为X移-A-Y移坐标系，得到平移坐标系和公式（1）,如图1：
X移=X2000_X。

Y移二丫和-丫。

（1）
其中（X移,Y移）是任意点P在平移坐标系下的坐标值,（X2000,Y2000）为点P在2000国家大地坐标系下的坐标值,（X。

，Y。

）是机场主跑道中心点A在2000国家大地坐标系下的坐标值。

1.2旋转坐标系
以X移-A-Y移坐标系原点A为基点顺时针旋转坐标轴0角，使X轴与机场主跑道中心线重合,Y 轴垂直于机场主跑道中心线，得到“旋转坐标系”X旋-A-Y旋,女口图2。

得到旋转公式（2）
乂旋=%移•cosp-Y移•sinp
丫旋二乂移・sin0+Y移・cosp（2）
任意点P在旋转坐标系下的坐标值为（X旋，丫旋）。

1.3平移旋转坐标系
将旋转坐标系平移坐标原点,
得到机场坐标系
2020Vol.52No.2林业科技情报・109・
的雏形,平移量为机场中心点的几何值，沿横轴平移2000m,纵轴平移4000m。

得到平移公式(3)。

任意点P在机场雏形坐标系下的坐标值为
X雏二X旋+2000
Y雏二Y旋+4000⑶丫机场
丫旋
4--p
跑道瓦
X机场。

机场
图3
1.4定义P/H机场坐标系
依据设计将P/H坐标格网间距值定义为20m,将机场雏形坐标系缩放，得到P/H机场坐标系，得到缩放公式(4):
将公式(1)、(2)、(3)、(4)整合，得到2000国家大地坐标系转换为P/H机场坐标系的转换公式：h=[2000+(X2000-X o)cos0-(场。

-h)sin^]/20
P=[4000+(^2000-X。

)sin^+(I^ooo〜丫°)cos0]/20
(5)
将公式(5)转换,可得到P/H机场坐标系转换为2000国家大地坐标系的转换公式：
P
P
1
1
1
跑道
1
1
1
1H
1
图4
无2ooo二X。

-4000sir^8-2OOOcos0+20Psir^8+2O〃cos0
血。

二h-4OOOcos0+2000sir^8+2OPcos0-20Hsin/3
(6)
公式(5).(6)中，(X°,Y°)和0角度为设计值,是已知量,(X。

,Y。

)是机场主跑道中心点A在2000国家大地坐标系下的坐标值,(X2000,Y2000)为任意点在2000国家大地坐标系下的坐标值,(P,H)为该点在机场坐标系下的坐标值。

2验证
验证一,任一点ptl
X2000=450840.873h=60
y2000=4965925.030p=140
使用公式计算的P/H坐标值为
P=140.00004
h=59.99991
验证二，任一点pt2,
X2000=450841.371A=75
y2ooo=4965163.453p=105
使用公式计算的P/H坐标值为
P=105.00004
h=74.99991
验证三，任一点pt3,
Do。

=452718.014A=130
y2000=4966753.488p=215
使用公式计算得p/h坐标值为
P=215.00004
h=129.99994
通过多点验证,依据推导的公式计算结果和图形标注的P/H值相同。

3图形处理
地形测量、施工放样采用2000国家大地坐标
(下转第112
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中得以全面的体现，以便施工设计单位对于施工现场的地质状况做到全面准确的了解。

6做好质量要点控制,提高勘察质量
岩土工程勘察中要做好质量要点的控制，可以从以下几方面提高勘察质量。

6.1提高技术人员的专业素养
岩土勘察中主要由勘察技术人员在施工现场进行实地勘察取样和室内土工试验。

因此，技术人员的专业水平对勘察报告的准确性精确性存在着很大的影响。

定期对专业技术人员进行专业的培训和考核,提高其专业素养和工作效率,保证技术人员能够以专业的理论知识为基础,在试验中严格按照国标的操作规程进行试验,在工程当中与实地勘察相结合,为工程勘察提供重要的前期保障。

6.2引进现代化的专业设备与技术
岩土勘察中专业的仪器设备也对试验结果和勘察报告的质量影响较大。

岩土勘察的外业工作因其特殊性和外业的局限性多在室外进行，天气以及温度的变化势必会对外业勘探设备产生一定的影响O 因此应定期对外业设备及时校准、检查、维修和更新，保证试验结果的精确程度,以免因设备的问题造成试验结果的偏差,对工程整体都产生较大影响。

岩土勘察的室内土工实验对仪器的精准度和准
(上接第109页)
系，使用AUTO CAD内业绘图后通过CAD命令查询测量点坐标依然是2000国家大地坐标系统值，而无法显示P/H坐标值，需要对图形做进一步处理,确保查询即所得。

可以通过新建立用户坐标系和重新定义格网值，实现标注的坐标值就是P/H值。

使用CAD命令UCS和采用定义坐标轴实现新建坐标系，操作步骤如下：
第一步,UCS/新建N/三点(3),选择机场主跑道中心点为坐标原点，定义跑道方向为X轴，定义垂直跑道方向为Y轴,此时坐标系旋转，坐标值变化而图形北方向不变化。

第二步，平面视图plan/当前UCS,此时图形旋转,平面显示用户坐标系统值。

第三步,将坐标纵轴向左平移2000m,将坐标横轴向下平移4000m,再重新定义P/H机场坐标系的坐标原点，命令:UCS/新原点。

确度要求较高，应定期到兄弟单位或各龙头企业去学习交流,掌握时下最先进的试验方法和技术设备,及时更新先进高效精准的仪器设备,减小试验误差,提高工作效率,并学习理论方法和技术手段，做到与时俱进。

7结语
随着时代的发展,建筑行业对建筑施工的技术和质量都提出了新的要求,而岩土勘察试验也要与时俱进，充分适应现代社会的发展速度。

综上而言,面对复杂的地形变化和新的试验要求，只有做好岩土工程勘察中的质量控制工作,不断更新换代仪器设备,加强技术人员的理论知识和操作水平,才能保证整个试验流程的准确性和精确性,继而确保整个试验提供的第一手资料的准确性与全面性。

参考文献
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出版社,2003.
[2]张小军.浅谈如何提高岩土工程勘察的质量
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[3]张友安.岩土工程勘察中的技术问题分析与对
策研[J].价值工程,2010(3).
[4]GB/T50123-2019,土工试验方法标准.
来稿日期：2019-11-25
第四步，定义格网值,在标注样式属性中修改测量单位的比例因子为0.05，此时通过坐标点标注命令就能直接显示点的P/H值。

4结语
在机场建设的实际作业中，实地采集的坐标数据和收集的资料与机场设计具体要求不符，通过转换公式实现坐标系的归化统一。

通过某机场建设项目实践,在确定机场主跑道中心点和旋转角后,利用该转换公式的转换成果完全满足机场建设的需要,对机场设计和施工作业有实际意义。

参考文献
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来稿日期：2019-11-08。