浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用
浅谈线性工程GPS独立坐标系的建立
浅谈线性工程GPS独立坐标系的建立引言近年随着国家基础建设投资力度的加大，线性工程建设项目越来越多，对测量技术也提出了更高的要求。
水利灌溉渠道和输水管线是典型的线性工程，其建设范围为带状区域，常常跨越投影带或工程区处于投影带边缘，特别是地处高海拔地区的情况下，坐标投影变形无法满足工程设计和施工的要求。
相对传统的测绘方法来说，GPS测量具有高精度，速度快、效率高等优点，因此，GPS在工程测绘领域已得到广泛的使用。
在GPS控制网内业数据处理过程中，为了将GPS所得的WGS84全球大地坐标转换成为我国常用的1954年北京坐标系或者1980西安坐标系，必须利用对应坐标系中2个以上已知点对GPS控制网进行约束平差，求出控制网中待定点的坐标。
由于投影的原因，致使GPS点间坐标反算边长与实测边长之间存在一定的差值。
根据《工程测量规范》的要求：平面控制网的坐标系，应满足测区内相对误差小于1/40000。
因此当这个边长差值相对误差不满足此要求时，必须采取有效的措施，使长度变形小于1/40000，从而满足线性工程测量的要求。
如何处理投影变形对坐标成果的影响已经成为测量后处理的一项重要内容。
1、高程归化和高斯改化的计算工程平面坐标系的选择取决于控制网长度的投影变形，地面上控制网的观测边长归化到参考椭球面时，其长度会缩短；将椭球面上的长度改化到高斯平面上时，其长度会变长。
（1）测距边水平距离归化到参考椭球面上的长度（高程归化）：△D=D-D1= - （1）式中：△D-高程改化改正数（mm），-测区平均曲率半径（6378km），-测距边两端平均高程（m），-测区大地水准面高出参考椭球面的高差（m），D-测距边水平距离（m），对于不同高程的高程归化改正数计算如下表，D=1000m。
每公里高程归化改正数表一（2）参考椭球面上的长度改化到高斯平面上的长度（高斯改化）：（2）式中：-高斯改化改正数（mm）；-高斯平面上边长（m）；-测距两端横坐标平均值（米）；-测距两端横坐标差值值（m）；-平均曲率半径（6378km）；D1=1000m。
浅谈高原地区线路工程坐标系统建立的应用方法
和一些细节问题 ， 提出了为方便高原地 区线路测量 中坐标系统建立的一些应用经验 ， 以此为同行 提供有益参考。 关键词： 坐标 系统
１ 概述
大部分工程测量为 了满足大 比例尺地形图测绘 以及施工放 样精度要求 。其坐标系统的选择首要原则就是其投影变形不超
过 ２５ｍｋ 即相 对 误 差 应 达 到 １ ００ ． ／ｍ， ｃ ／ ００的精 度 要 求 。而 国家 坐 ４
如使测 区范围为横 坐标 之差ｆｍ ｘ Ｙ ｉ）考虑 到变形 极限 Ｙ ａ— ｍ ｎ， 值， 则抵偿范围为 ：
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青海 国土经 略 １ ０８ ／ ０ ２
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则：
ｍ该线路坐 标系中央子午线 ， ９ ５ Ｒ ６６ ７ ０ 将 中央子午线为 ９ ｏ 的 ３ ｍ＝ ３ ７ ０ ， ０ 。带坐标换算 到 中央子 午线 为 ８ 。０ 的坐标系内。 ９ ５ 同时鉴于测区高差起伏较大 ， 该线 路要设定 五个平均 高程 面作 为投影 面 ，通 过对分段高程面长度 变形计算 ， 确认 高程 面分别为 ４ ７ 、４ ０ ４ ０ 、９０ ５ ０ １０ ４ ９ 、８ ０ ４ ０ 、 １５时变
２ 独 立坐标 系建立 的方 法
在满足工程精度要求 的前提下 ， 尽量采用国家统一 ３ ｏ带高 斯平面直角坐标 系 ， 使控制 网同国家测量 系统相联 系 ， 当综合变
形不满足要求时 ， 可采用任意带 的独立高斯平 面直 角坐标系 ， 归
算 测量结果 的参考面可 自己选定。
标系统 中（９４年北京坐标 系 、９ ０年西安坐标 系 ）无论采用 ６ １５ １８ ， 度带或 ３ 度带 ，其与工程实地控制边长值存在两方面的投影变
独立坐标系统在工程建设中的应用
独立坐标系统在工程建设中的应用摘要：本文从坐标系统建立的原则出发，说明不同坐标系统转换的方法等，结合最小二乘原理与工程实例，阐述独立坐标系统在不同工程中的具体应用。
关键词：坐标系统；坐标转换；投影；参数；最小二乘法为了满足在局部地区大比例尺测图和工程测量的需要，以任意点和方向起算建立的平面坐标系统或者在全国统一的坐标系统基础上，进行中央子午线投影变换以及平移、旋转等而建立的平面坐标系统，称为相对独立的平面坐标系统（简称独立坐标系），由于独立坐标系对工程建设带来极大的方便，所以在应用上比较广泛。
一、控制网平面坐标系统建立的原则根据《城市测量规范》（CJJ8-99）的要求，平面坐标系统的选择应以投影长度变形值不大于2.5cm/km为原则，长度变形主要由以下两个因素引起: 边长归算到参考椭球面的相对变形：参考椭球面归算到高斯投影面的相对变形：式中：Hm为归算边高出参考椭球面的平均高程R为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径ym为归算边两端点横坐标的平均值Rm为参考椭球面平均曲率半径根据以上原则，可按以下次序选择坐标系统：1、当长度变形值不大于2.5cm/km时，应采用高斯正形投影统一3°带的平面直角坐标系统。
2 、当长度变形大于2.5cm/km时，可依次采用：（1）投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带的平面直角坐标系统。
由可得：（2）高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统，投影面可采用黄海平均海水面或测区平均高程面。
这种把地面观测结果归算到参考椭球面，但投影带的中央子午线通过计算Y 值来解算。
由可得通过这种移动中央子午线的办法实现长度变形在允许值内，在地籍测量、工程测图中十分常见。
（3）具有抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系。
把投影的中央子午线选在测区中央，地面观测值归算到测区平均高程面上，这种坐标系统显然有效地补偿了两种长度变形的影响，这常常应用于大型水利设施（如水电站）的设计、施工、放样测量中。
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换一、引言随着城乡一体化发展的深入推进，农村地籍测量工作也迎来了新的发展机遇和挑战。
在农村地籍测量中，高程面的测量和建立独立坐标系，是非常重要的一项工作。
抵偿高程面独立坐标系的建立和转换，在农村地籍测量工作中起着至关重要的作用，也是提高地籍测量数据精度和有效性的重要手段。
二、抵偿高程面独立坐标系的建立在地籍测量中，建立高程面独立坐标系，是为了解决不同高程面之间的高程不一致问题。
由于地球表面存在地形变化，不同高程面之间的高程存在差异，为了使不同高程面之间的数据能够进行统一处理和比较，需要建立独立的高程坐标系统。
建立高程面独立坐标系的方法有多种，其中比较常见的方法包括水准测量法、大地水准线法和全球卫星导航系统法。
水准测量法是通过一定的水准仪器对地表进行高程测量，然后根据测得的高程数据建立高程坐标系统。
这种方法的优点是精度高，但是成本较高，时间费力，并且只能测量有限的地区。
大地水准线法是通过通过测量各点的大地水准线高程差，根据大地水准线的原理，建立高程坐标系统。
这种方法的优点是适用范围广，缺点是精度较差。
全球卫星导航系统法是利用全球卫星导航系统的技术手段，通过卫星信号对地表高程进行测量，然后建立高程坐标系统。
这种方法的优点是测量范围广，精度高，成本低，效率高。
综合考虑成本和效率，目前在农村地籍测量中，全球卫星导航系统法是建立高程面独立坐标系的主要方法。
数学模型法是通过建立数学模型，根据不同高程坐标系统之间的变换关系，进行高程数据的转换。
这种方法的优点是精度高，适用范围广，但是需要根据具体情况进行模型的建立和验证。
数据拟合法是通过采集大量的高程数据，然后利用数据拟合的方法，进行高程数据的转换。
这种方法的优点是简单易行，但是需要考虑数据拟合的精度和可靠性。
四、实际案例分析以某村庄地籍测量工作为例，该村庄地势起伏，地形变化较大，存在不同高程面之间的高程差异。
在进行地籍测量工作时，需要建立高程面独立坐标系，并进行高程数据的转换。
独立坐标系在施工中的应用
独立坐标系在施工中的应用[摘要]本文介绍了施工独立坐标系的建立方法，并通过实例说明了建立施工独立坐标系的优点和必要性。
[关键词]施工独立坐标系；坐标转换；施工测量；快速1 前言国家经济飞速发展，各种现代化建筑拔地而起，地铁也成为各大城市中不可或缺的交通工具。
在地铁车站和其他类似工程的施工测量和竣工验收工作中，侧墙超前，柱子偏位情况等都是非常重要的测量技术指标。
但在实际施工中，车站在坐标系中的位置如图1所示，可以看出通过大地坐标系N-E的坐标反映不出侧墙的超前情况，因此，为了施工方便和顺利进行竣工验收工作，建立施工独立坐标系就显得很有必要，如图2所示，侧墙AB和CD均可用X坐标的一个值表示，通过实测X坐标值与设计值对比，可以清楚明了的看出侧墙超前情况。
其他类似工程同理。
图1 图22 坐标转换2.1 公式计算法通过设计图纸可以得到车站四个角点A,B,C,D的大地坐标系坐标，为(NA,EA)...(ND,ED),同样通过设计图纸可以得出各角点在施工坐标系中的坐标（XA,YA）...(XD,YD)。
如图3所示，设N-O-E坐标系为大地坐标系，X-O1-Y为施工独立坐标系，那么根据以上已知的坐标，独立施工坐标系原点O1在大地坐标系中的坐标可以通过简单的计算得出O1（NO,EO），则测区中任意一点P都可以由下式完成从大地坐标系（NP,EP）到施工独立坐标系（XP,YP）的转换：XP=(EP-EO)sinα+(NP-NO)cosαYP=(EP-EO)cosα+(NP-NO)sinα式中α为坐标系的旋转角度，sinα和cosα可以通过里两个施工独立坐标系的坐标（XA,YA）,（XC,YC）用三角函数公式计算得出。
或者将两点坐标带入上述公式中即可求出sinα和cosα的值。
为了避免坐标出现负数或者让坐标系更适应现场实际情况，可以在公式中分别加上一个常数。
图32.2 图形转换法AutoCAD制图软件目前在工程施工中的应用非常广泛，并且大学学习期间也有CAD制图的课程。
浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用
浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用关键字：长度投影变形高程补偿面独立坐标系GPS基线0 引言某工程为石油管线带状地形图测量。
为此需做一个带状地形控制网。
用于带状地形图的绘制。
其目的为以后施工建设提供控制依据，并为线路定测和中线放样提供依据。
因测区地形多为山区。
地形条件复杂，作业季节为盛夏，山区树林茂密，通视条件极差。
为此，平面控制采用GPS测量，高程控制采用水准测量。
由于平面控制网不仅要满足测图的需要，还要满足改扩建工程施工测量的要求，在进行GPS工程控制网坐标系的选择时，二者需同时兼顾。
测区位于国家坐标系三度带边缘，且和国家控制点联测较为困难。
本次工程对GPS工程控制网坐标系的选择和对短边GPS高程测量的精度分析得到结论，对工程控制网的建立有一定的借鉴作用。
1 长度投影变形来源长度投影变形是在两个过程中产生的，我们知道，通过GPS采集测量数据必须通过高程归化平差，归化到参考椭球面上。
在这过程中长度产生了高程归化投影变形。
然后是由参考椭球体面上的长度投影到高斯平面上时产生了高斯投影长度变形。
这样通过平差解算出的基线长度往往和实地量测长度值不同。
这就是长度变形的来源。
这时，必须人为加入长度变形改正数，为了避免在日常测绘工作中进行大量而繁琐的长度改正计算，必须对长度投影变形给予必要控制。
2 长度投影变形分析由于该工程平面控制网不但作为大比例尺侧路的控制基础，还要满足后续改扩建工程施工放样测量的需要。
为保证施工放样工作的顺利进行，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得边长尽量相等，也就是说，由高程归算和高斯投影两项改正而带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样的精度要求。
按《工程测量规范》要求，每公里长度改正数不大于2.5cm。
设地面实测边长归算到参考椭球面上的长度变形值为,则：= (1)式中：为归算边高出参考椭球面的平均高程，S为归算边的长度，R为归算边方向参考椭球的法截线的曲率半径。
独立坐标系在工程放样中的应用
独立坐标系在工程放样中的应用摘要：本文结合实例详细地介绍了在工程放样中利用独立坐标系解决具有相对关系的建筑放样，并进行了精度分析，探讨了其实用条件。
关键词：工程放样独立坐标精度分析Abstract: this paper introduced in detail the in engineering layout, by independent coordinate system building layout is solved.what’s, the precision and analyzes, actually with conditions.Keywords: projects layout independent coordinate precision analysis0 引言工程放样是测绘工作中要求精度高，技术运用较灵活的工作。
而且施工现场的条件会使一些可以采用的定位放法受到限制。
放样施工技术人员要根据不同的现场条件，结合可利用的条件，分析选择合适的定位方式。
在实际放样过程中，我们往往会遇到到如图1的定位图形，已形成M与待建筑楼N相关位置数据已知，要求对待建筑楼N进行放样。
一般的定位方法是在AB的延长线上O点安置仪器，以AB定向，拨270°角量取OE＝BN定点E；在E点安置仪器，O点定向拨直角，然后根据相关尺寸放样出C、D。
这样的定位方式较易理解，但需要多次安置仪器，多次转角，出现误差机会较多，更重要的是只适合施工现场地比较平坦，可以任意安置仪器的条件，当两楼之间场地不平，或有障碍物的时候，则不易处理。
这时候我们可以利用独立坐标系，通过坐标来放样。
1 方法分析1．1设立坐标系，解坐标如图2所示：设A点坐标为（XA，YA）AB方位为0°，测得SAB，在P 点上安置仪器，以A定向测得角δ，测出边SPA，SPB，在⊿APB中：cosβ＝（SAB2＋SAP2－SPB2）/2×SAB×SAP式（1）cosγ＝（SAB2＋SPB2－SAP2）/2×SAB×SBP式（1）由于实际中δ＋β＋γ≠180°，其差值即为闭合差，用ω表示。
阐述独立坐标系在井巷测量中的应用
阐述独立坐标系在井巷测量中的应用[摘要]随着社会的发展以及科学技术的进步，原有的巷井测量方法已经远远不能满足工程的需要。
独立坐标系为选定任意原点以及坐标轴且可以自由旋转的直角坐标系，针对井下新施工巷道附近无测点可引用的情况，通过布设临时测点，建立独立坐标系，实现了巷道的准确对头贯通。
本文笔者从对独立坐标系的概述着手，分析了独立坐标系在井巷测量中的应用，目的是为井巷测量工作的开展提供指导以及借鉴，进而推动采矿行业的健康可持续发展。
[关键词]独立坐标系井巷测量三架法效率1引言所谓井巷工程是指为进行采矿，在底下开凿各类通道以及硐室的工程。
独立坐标系在井巷的测量中得到了广泛的应用，取得了显著的成效，在全站仪的配合作用下，简化了工作的程序，大大的提高了工作的效率，对采矿行业的发展起到了积极的推动作用。
特别是对于井下使用时间较长的巷道，其中的控制点会受到多个方面的破坏，进而对矿井的测量工作带来了很大的不便，而独立坐标系的应用有效的解决了这一问题。
2独立坐标系与井巷测量独立坐标系在井巷测量中是一种切实可行且有效的测量方法，在测量中，能够有效的避免工作中出现的坐标负值，能够最大限度的减少误差的出现，并简化了工作程序。
独立坐标系是指在实际的测量工作中，将平面直角坐标系的原点选在测量K域的西南角某点上，以北方向或建筑物的主轴线为坐标纵轴，这一平面直角坐标系与国家统一的坐标系无直接的联系，因此一般被成为任意坐标系或者是独立坐标系。
井巷的测量是矿井生产建设中的基础性工作，是进行科学管理，正确指导生产，监督资源合理开采，实现矿井生产技术现代化的一个重要部分。
井巷的测量工作是一个综合的过程，包括地面测量、联系测量、采区测量以及井下控制测量等，对矿井的生产建设起着举足轻重的影响。
井巷测量工作具有工作量大、时间性强的特点，如果是在测量环节出现误差，便会给矿井带来严重的经济损失。
因此，井巷测量工作需要建立地面以及井下的测量控制系统，进而为煤矿的发展以及进步提供可靠的依据，通过井巷测量工作的开展，能够有效的把握煤矿生产的具体情况，并依据测绘资料解决相应的问题，同时，还可以为煤矿灾害的预防以及救护提供重要的测绘资料。
浅谈我国几种常用坐标系的建立及其应用
浅谈我国几种常用坐标系的建立及其应用作者：裴俊红来源：《科技创新导报》2012年第11期摘要:在国民经济飞速发展的今天,随着空间测量技术的普及和精度的进一步提高,非常有必要研究学习我国常用坐标系发展的有关问题。
本文主要阐述了我国几种常用坐标系的发展、建立,与其自身的特点和不足;简要的分析了它们相互之间的联系和区别;着重分析了独立坐标系向CGCS2000转化的方法。
关键词:国家坐标系 CGCS2000 独立坐标系坐标转化中图分类号:TH72 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0227-021 我国常用坐标系统介绍1.1 常用坐标系统,表11.2 1954年北京坐标系新中国成立后,由于当时缺乏椭球定位必要资料,把我国东北三个基线网与苏联大地网相连,把苏联1942年坐标系延伸到我国,定名为1954年北京坐标系,其坐标原点在苏联,采用克拉索夫斯基椭球。
其控制网先按一等三角锁分区局部平差,再进行二等网平差,然后逐级控制平差。
受当时的技术条件所限,1954年北京坐标系存在以下五点缺陷与不足:(1)所采用椭球参数误差较大;(2)克拉索夫斯基椭球仅有两个几何参数:长半轴和扁率,不能满足现代大地测量的需求;(3)椭球定位所确定的椭球面与我国似大地水准面符合较差,由西向东存在着明显的系统倾斜,其数值最大达60余米;(4)椭球短半轴指向不明,与现在通用的地极不一致;(5)坐标精度差,不同区域的尺度差异很大,坐标传递的积累误差也很明显。
1.3 1980西安坐标系为了克服1954年北京坐标系存在的问题,80年前后对国家一、二等三角网进行天文大地网整体平差。
其大地原点在陕西省泾阳县,椭球参数采用1975年国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)第16届大会推荐的参数,椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。
高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面。
同1954年北京坐标系相比,1980西安坐标系具有以下几方面的特点:(1)由于采用严密平差,大地点的精度大大提高,最大点位误差在1米以内,边长相对误差为1/20万;(2)在全国范围内,参考椭球面和大地水准面符合很好,高程异常为零的两条等值线穿过我国东部和西部,大部分地区高程异常值在20m以内,它对距离的影响小于1/30万;(3)平差后提供的大地点成果和1954年北京坐标系的成果是不同的,这个差异除了它们各属不同椭球与不同的椭球定位、定向外,还因为1980西安坐标系是经过整体平差的,而1954年北京坐标系只是作了局部平差;1.4 WGS-84坐标系WGS-84坐标系的原点为地球质心;Z轴指向BIHI1984.0定义的协议地极(CTP),X轴指向BIHI1984.0定义的零子午面与CTP相应的赤道的交点;Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,其椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值,是目前国际上统一采用的大地坐标系。
浅谈2000坐标系下测得的高程数据工程应用之梗李顺利张金海
浅谈2000坐标系下测得的高程数据工程应用之梗李顺利张金海发布时间：2021-11-03T07:31:35.387Z 来源：基层建设2021年第23期作者：李顺利张金海[导读] 针对同一坐标点的高程值在2000坐标系下（CGCS2000国家大地坐标系）和80坐标系下（1980年西安坐标系）测出的结果不一致现象，本文从高程系统和坐标系统等相关理论知识概念方面进行分析解释，找出差异的原因所在广东东图规划科技有限公司广州 510642摘要：针对同一坐标点的高程值在2000坐标系下（CGCS2000国家大地坐标系）和80坐标系下（1980年西安坐标系）测出的结果不一致现象，本文从高程系统和坐标系统等相关理论知识概念方面进行分析解释，找出差异的原因所在。
关键词：80坐标系、2000坐标系、高程值、差异、原因1 引言2018年7月份，我国开始全面采用CGCS2000国家大地坐标系（以下简称2000坐标系），取代了多年以来我国在测绘领域一直采用的1980西安坐标系（以下简称80坐标系）。
在GPS的测绘生产过程中，作业人员发现同一坐标点在2000坐标系和在80坐标系下（以下简称两种坐标系）测出的高程值不相同，且经过多点的测绘结果对比发现这种差值并非固定值，很多测绘人员对这种现象不明所以。
因此，2000坐标系下测出的高程数据能否在工程上应用便成了一个需要明确的问题。
2 高程系统世界各国采用的高程系统主要有两类：正高系统和正常高系统。
我国规定采用的高程系统是正常高系统。
另外，还有用于GPS测量的大地高系统[1]。
2.1 正高系统正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。
某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离。
图1 正高的起算面大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。
大地水准面是指与全球平均海平面相重合的水准面。
大地水准面是高程测量系统中正高系统的起算面（如图1）。
2.2正常高系统正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换随着农村现代化建设的不断推进，地籍测量工作也成为了一项必不可少的环节。
在农村地籍测量中，抵偿高程面独立坐标系建立和转换是非常重要的一个环节，它可以帮助测量人员更准确地获取地块的信息，并为土地利用提供有力支持。
本文将就农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换进行深入探讨。
一、抵偿高程面独立坐标系建立的必要性在过去的农村地籍测量中，地块的高程信息往往是相对于某个参考点或者基准面来进行测量的。
但是由于地形的不规则性以及测量误差的存在，通过这种方式得到的高程信息并不一定准确。
而采用抵偿高程面独立坐标系建立的方式，可以使得高程信息独立于地形和基准面，从而提高了高程信息的准确性和稳定性。
1. 全站仪测量法：利用全站仪对地块的各个角点进行测量，获取其三维坐标信息，然后通过数学模型对这些信息进行处理，建立抵偿高程面独立坐标系。
2. GPS测量法：通过GPS测量系统对地块的高程信息进行测量，从而建立抵偿高程面独立坐标系。
这种方法适用于对较大范围的地块进行高程信息获取。
3. 遥感测量法：利用遥感技术获取地块表面的高程信息，然后通过地图投影等方法建立抵偿高程面独立坐标系。
以上方法各有特点，可以根据实际情况选择合适的方法进行高程信息获取和坐标系建立。
1. 提高测量精度：抵偿高程面独立坐标系建立可以减少地形和基准面对高程信息的影响，从而提高了高程信息的准确性和稳定性。
2. 便于管理和利用：建立抵偿高程面独立坐标系后，地块的高程信息不再依赖于特定的地理位置或者基准面，便于对高程信息进行管理和利用。
3. 为土地利用提供依据：高程信息是土地利用规划和设计的重要依据，通过抵偿高程面独立坐标系建立，可以为土地利用提供更加准确的高程信息。
在农村地籍测量中，有时需要将抵偿高程面独立坐标系进行转换，以适应不同的需求。
抵偿高程面独立坐标系的转换方法主要有以下几种：1. 垂直坐标系转换法：通过对抵偿高程面独立坐标系的高程信息进行垂直坐标系转换，将其转换为其他垂直坐标系下的高程信息。
独立坐标系在公路改建工程中的应用
Ｖ＿ ． ８ ＮＯ ２ ０ ２ １ ．
Ａ ｐ ．２０１ ｒ， １
独 立 坐标 系在公 路 改建 工 程 中的应 用
康 永红
（ 华东交通 大学土木建筑学院 ， 江西 南 昌 ３ ０ １ ） ３０ ３
摘 要 ： 拓 宽 某段 公路 ， 公 路 两 旁布 设 Ｅ级 Ｇ Ｓ 制 网 ， 用北 极 星 ９ ０ 型 接 收 机 进 行 观 测 ， 用 南 方 测 绘 基 线 后 处 理 软 为 在 Ｐ控 采 ６０ 应
Ｅ级 Ｇ Ｓ控制 点 ， 格 按照 规定 的操作 程 序进 行数 据 Ｐ 严
采集 ， 采用 水 准仪 联 测 四等 水 准 进 行 高 程 控 制测 量 。 结合 技 术设计 任务 书 ， 经现 场踏勘 ， 测 区内采 用边连 在 式 布设 了 Ｅ级 Ｇ Ｓ 制 网 ， 了增 强成果 的可靠 性 ， Ｐ控 为 利 用 Ｃ Ｒ 基 站 测量 了 Ｇ０２ Ｇ １ 两 个 控制 点 的 国家 Ｏ Ｓ ０ 和 ００ ２０ 坐 标 ， 为全 网 的约 束 条件 。全 网共 １ 个 点 ， ００ 作 １ 测
重要 性 。
关键 词 ： 制 网 ； 线解 算 ； 立 坐标 系 控 基 独 中图 分 类 号 ：２ ８ Ｐ０ 文 献标 识 码 ： Ａ
随着公 路建设 的发 展 ， 勘测设 计作 为公 路建设 前期 一个 重要 而必 须 的环 节 ， 其质量 和 精度越 来越 引起 了广 大公路 建设 者 的高度 重视 。ＧＰ 定位技 术 以其 高精度 、 天候 、 Ｓ 全 高效率 等 特点著 称 。 目前 已在 大地 测量 、 地球 动力 学 、 程测 量等领 域得 到广 泛 的应 用 】 了满 足经济 建设 的发 展 ， 要拓 宽某 段公 路 ， 工 。为 需 该 公路 属县 级道路 ， 某些 路段 沉 陷 ， 到暴雨 ， 遇 雨水 淤积 现象 十分严 重 ， 当地 群众 的工作 和 生活造 成 了很大 对
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换
农村地籍测量中的抵偿高程面是指以一定高程为基准，将地表上各个点的高程数据进行统一转换和处理，得到的一个二维平面坐标系。
抵偿高程面的建立和转换在农村地籍测量中具有重要的作用，可以为农村土地利用规划、地力评价、农田灌溉和水资源管理等提供准确的基础数据。
抵偿高程面的建立首先需要进行高程测量。
一般情况下，采用全站仪或测量等级较高的水准仪进行高程测量。
测量时需要选择合适的基准点，如国家水准基准点等。
根据测量数据，可以计算出每个点的绝对高程数值。
抵偿高程面的建立和转换涉及到大量的高程数据处理和计算。
常用的方法是利用三角网进行插值计算。
需要在地面上选取一定数量的控制点，并进行高程测量。
然后，利用这些控制点建立三角形，并计算出三角形内部的点的高程数值。
通过插值计算，可以得到其余未测量点的高程数值。
抵偿高程面的建立和转换也可以利用数学模型和地理信息系统进行计算。
通过分析地面上不同点高程之间的关系，可以建立高程面的数学模型。
然后，利用地理信息系统的功能，将各个点的高程数值进行转换和处理，得到抵偿高程面。
在农村地籍测量中，抵偿高程面的建立和转换具有重要的意义。
可以为土地利用规划提供准确的高程数据，有助于合理规划农田面积和分配资源。
可以用于农田灌溉和水资源管理。
通过抵偿高程面，可以计算出土地的坡度和坡向，为农田灌溉的设计和水资源的合理利用提供参考。
抵偿高程面还可以用于农田地力评价。
通过分析不同地区的高程面，可以评估土地的肥力和可利用程度。
长线路工程独立坐标系的建立与应用
长线路工程独立坐标系的建立与应用摘要：通过分析长度变形问题得到了建立工程独立坐标系的方法，并以某工程为例，通过对投影变形值的分析计算，阐述了该工程独立坐标系的建立过程，并建立了GPS平面控制网，验证了其正确性。
关键词：线路测量；独立坐标系；投影变形值；GPS平面控制网0、引言长线路工程建设地区(如公路、铁路、管线)布设测量控制网时,其成果不仅要满足测绘大比例尺测图需要，而且还应作为工程建设施工放样数据的依据。
为了保证地形图测绘精度和便于施工放样工作的顺利进行，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地测量的边长，在长度上应该相等。
也就是说由实测边长归算到参考椭球面上的变形影响和参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样的精度要求。
建立独立坐标系的主要目的就是为了减小高程归化与投影变形产生的影响，因此必须将它们控制在一个微小的范围内，使计算出来的长度在实际应用时(如工程放样)不需要做任何改算。
1、边长投影变形分析1.1投影变形的因素平面控制测量投影面和投影带的选择，主要是解决长度变形问题。
这种投影变形主要由以下两方面因素引起：(1)实量边长归算到参考椭球体面上的变形影响，其值为：(1)式中, 为归算边高出参考椭球面的平均高程，S为归算边的长度，R为归算边方向参考椭球法截弧的曲率半径。
归算边长的相对变形为：(2)由公式(2）可以得出：值与成正比，随增大而增大。
(2)将参考椭球面上边长归算到高斯投影面上的变形影响，其值为：(3)公式(3)中, ，即为投影归算边长即S，为归算边两端点横坐标平均值，为参考椭球面平均曲率半径。
投影边长的相对变形为：(4)由公式(4)可以看出：的值总为正，即椭球面上长度归算至高斯面上，总是增大的，值与成正比而增大，离中央子午线愈远变形愈大。
1.2、投影变形的处理方法投影变形的处理方法可通过以下三种手段来实现：(a)通过改变从而选择合适的高程参考面，将抵偿分带投影变形，这种方法通常称为抵偿投影面的高斯正形投影。
基于高程抵偿面的独立坐标系建立方法及应用
28 信息化测绘基于高程抵偿面的独立坐标系建立方法及应用作者简介：杨智博（1983-），男，汉族，本科，高级工程师，主要从事测绘工程。
E-mail：****************杨智博1 张宗营2（1.新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830002；2.中煤科工集团南京设计研究院有限公司，江苏 南京 210031）摘 要：高斯投影变形包括两方面：离中央子午线越远，投影变形越大；地面高程越高，投影变形越大。
采用投影于高程抵偿面建立独立坐标系的方法可较好地解决小区域投影变形过大问题。
分析投影变形影响因素，研究确定测区合理的抵偿高程面方法，提出投影于抵偿高程面的独立坐标系数学模型，结合工程实例进行数据处理，与国家标准高斯投影坐标系下成果进行比对，试验结果表明，通过确定合理的高程抵偿面，可以较好地削减高斯投影变形影响。
关键词：高斯投影；投影变形；抵偿面高程；独立坐标系四川省布拖县洛嘎莫水库工程包括水库枢纽工程、供水工程，工程南北走向，总长度约7.6公里。
受业主委托，需对测区开展控制测量。
项目要求建立水利四等平面控制网作为测区首级控制网。
由于测区距中央子午线（102°）约77km，平均海拔高约2600米，按照高斯投影变形计算方法[1]，测区平均每公里投影变形约33cm。
按照《水利水电工程测量规范》（SL97-2013）要求，大比例尺地形测绘，长度投影变形值不应大于5cm/km [2]。
因此，若不考虑投影变形影响，按照传统方式进行控制测量，无法满足规范和后期工程建设测量要求。
本文提出在测区选择合适的抵偿高程面建立独立坐标系[3]，在保证工程控制网精度的情况下，解决投影变形过大问题。
1 工程投影变形分析及高程抵偿面选择1.1 高斯投影对于测绘各种比例尺地形图而言，地图投影为等角投影（又称为正形投影），且长度和面积变形不大。
为了测量目的的地图投影应限制在不大的投影范围，从而控制变形。
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换
农村地籍测量中抵偿高程面独立坐标系建立和转换一、引言农村地籍测量是国家土地管理工作的重要组成部分，也是保障农村土地权益的重要手段。
在农村地籍测量中，高程面独立坐标系的建立和转换是非常关键的环节，能够有效地保证地籍测量的准确性和可靠性。
本文将从高程面独立坐标系建立的意义、方法和转换过程等方面进行探讨，以期为农村地籍测量工作提供参考和指导。
二、高程面独立坐标系建立的意义在农村地籍测量中，地面高程是非常重要的地理信息之一。
为了保证测量数据的准确性和实用性，需要建立一个高程面独立的坐标系。
这样一来，不同的测量数据之间可以进行高程坐标的统一和转换，从而提高数据的质量和可靠性。
高程面独立坐标系的建立也可以为农村土地的规划、开发和利用提供重要的地理信息支持。
1. 坐标系建立原理高程面独立坐标系的建立原理主要是基于大地水准面的测量。
通过对一定范围内的水准测量数据进行分析和处理，可以得到一个高程面独立的坐标系。
这个坐标系的基准点一般选取具有代表性的地理位置，比如自然界的高峰、地理枢纽等。
2. 测量数据采集在进行高程面独立坐标系的建立时，需要对一定范围内的地理信息进行测量和采集。
这些地理信息包括地形的起伏、山脉的高低、水域的深浅等等。
通过对这些地理信息的测量和采集，可以得到一系列的高程数据，为坐标系的建立提供参考依据。
3. 坐标系参数计算在获得足够的地理信息数据后，需要对这些数据进行参数计算，从而确定高程面独立坐标系的基准点和参考点。
同时还需要计算出各个地理位置的高程数据，以及这些高程数据之间的关系和差异。
通过这些参数的计算，可以建立一个完整的高程面独立坐标系。
在实际的农村地籍测量工作中，由于不同的测量数据可能使用了不同的高程面独立坐标系，因此需要进行坐标系的转换。
这种转换通常是通过测量数据的坐标转换和参数校正来实现的。
以下是一些高程面独立坐标系转换的方法。
1. 坐标转换坐标转换是指将一个高程数据从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程。
浅谈工程独立坐标系的建立与统一
浅谈工程独立坐标系的建立与统一发布时间：2021-07-23T11:02:41.820Z 来源：《建筑科技》2021年8月中作者：郑涛[导读] 本文介绍了高斯投影的原理，包含了平面投影和高程抵偿投影。
论述了建立工程独立坐标系的原因和方法，高斯平面投影变形和高程投影变形对独立坐标系的综合影响，以及多个工程坐标系的统一。
四川省交通勘察设计研究院有限公司郑涛四川成都 610017摘要：本文介绍了高斯投影的原理，包含了平面投影和高程抵偿投影。
论述了建立工程独立坐标系的原因和方法，高斯平面投影变形和高程投影变形对独立坐标系的综合影响，以及多个工程坐标系的统一。
关键词：工程独立坐标系、投影变形任何工程建设都需要布设测量控制网，其成果不仅用于测图、设计，还需要满足工程放样的需求，这就要求控制网内两点的实测长度与坐标反算长度尽可能的相符。
而国家标准坐标系的中央子午线为固定的经线（3度带中央经线为3N、6度带中央经线6N-3，N为带号），投影高为0米。
而测区往往偏离这些经线很远，导致高斯平面投影变形很大，不能满足要求，因此必须建立工程独立坐标系。
并且有些大型项目经度跨度很大，需要多个中央子午线建立工程独立坐标系；测区高差很大，也需要建立多个抵偿投影坐标系。
为了便于项目施工，这里又涉及到多个工程坐标系统一的问题。
一、高斯平面投影变形根据高斯投影公式得知，高斯平面投影变形的大小与距离中央子午线的横坐标值相关，计算公式：△S/S ＝y2m/(2R2)。
其中：△S/S 为长度相对误差，ym为边两端点的平均横坐标值，R为地球曲率半径。
为了使投影变形不大于1/40000，按照公式反算工程独立坐标系的带宽应为45101 米，即57′，进而满足工程测量投影变形不大于1/40000的规范要求。
即是如若不考虑高程投影变形影响的情况下，若测区位于国家中央子午线左右45km范围内，可以直接使用该投影带内国家点坐标系，否则必须建立工程独立坐标系，将投影带内的国家点坐标换算为工程独立坐标系坐标后，才可以作为平差计算使用。
工程投影面独立坐标系建立与国家坐标系坐标的应用
工程投影面独立坐标系建立与国家坐标系坐标的应用
工程投影面独立坐标系建立与国家坐标系坐标的应用
作者：陈介炜;张丽丽
作者机构：呼伦贝尔市大雁勘测规划设计有限责任公司，内蒙古呼伦贝尔021122;呼伦贝尔市大雁勘测规划设计有限责任公司，内蒙古呼伦贝尔021122
来源：江西建材
ISSN：1006-2890
年：2015
卷：000
期：006
页码：216-216,296
页数：2
正文语种：chi
关键词：独立坐标系;国家坐标系;高斯投影
摘要：在工程测量中，我们常常遇到如“公路、河道、线路”等测区地理位置较长的施工测量工作，采用工程投影面独立坐标系解决长度变形对工程带来的影响，而工程投影独立坐标系如何改算为国家坐标系一直是困扰我们的难题，本文通过实际例子介绍、计算得出结果，行之有效的决解了工程投影面独立坐标系与国家坐标系坐标之间的改算。
浅析独立坐标系在矿井测量中的应用
浅析独立坐标系在矿井测量中的应用作者：肖培华来源：《科技资讯》2011年第08期摘要:在矿上,许多井下使用时间较长的巷道,由于测量控制点遭到严重破坏,不能及时恢复。
这些巷道相关的局部贯通工程的施工中,通过引进独立坐标系,使用全站仪配合“三架法”进行测量,减少了工作程序,提高了工作效率,本文以义煤集团新安煤矿14采区下山专回上段改造巷工程为例,重点论述。
关键词:独立坐标系矿井测量三架法中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)03(b)-0094-01独立坐标系是指:在实际工作中,为了避免坐标出现负值,通常将平面直角坐标系的原点选在测量区域的西南角某点上,以北方向或建筑物的主轴线为坐标纵轴,这种平面直角坐标系未与国家统一坐标系相联系,故称任意坐标系或独立坐标系。
三架法:如图1所示,欲从已知导线点A和B开始施测导线A-B-1-2-3……,首先在B点安置全站仪整平对中,在后视点A和前视点1安置觇标整平对中。
测完B站后,B点及1点的三脚架和基座保持不动,将B点的仪器头移到1点,直接插入原已安置好的三脚架基座中,将A点的棱镜觇标直接插入B点的三脚架基座中,而将A点的三脚架和基座移到2点整平对中,并将1点的棱镜觇标插入2点已整平对中的基座中,即开始第二站（即1点）的观测。
由此可见,每观测完一站,只需在新的前视点上将三脚架和基座整平对中一次,从而提高了工作效率。
在测绘领域,独立坐标系广泛应有于在地形测量中。
现在主要介绍独立坐标系在矿井测量中的应用。
由于笔者以前在义煤集团新安煤矿工作,井下测量中,由于井下巷道黑暗、阴凉、潮湿、空间狭小、风流大、煤尘多等恶劣条件的影响,再加上很多导线点不能通视,这给矿山测量工作者的井下测量工作带来了诸多不便。
以义煤集团新安煤矿14采区下山专回上段改造巷工程为例,浅析独立坐标系在矿井测量中的应用。
由于14采区专用回风巷施工时间较长,巷道中原来埋设的测量导线点几乎都遭到破坏,无法用现有的导线点进行施工测量;如果从现有14采区水平运输大巷的导线点通过往返复测支导线的方法引测导线点,不仅要花费大量的人力、物力,而且精度上也得不到保证。
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浅谈具有高程补偿面的独立坐标系在工程上的应用关键字：长度投影变形高程补偿面独立坐标系GPS基线
0 引言
某工程为石油管线带状地形图测量。
为此需做一个带状地形控制网。
用于带状地形图的绘制。
其目的为以后施工建设提供控制依据，并为线路定测和中线放样提供依据。
因测区地形多为山区。
地形条件复杂，作业季节为盛夏，山区树林茂密，通视条件极差。
为此，平面控制采用GPS测量，高程控制采用水准测量。
由于平面控制网不仅要满足测图的需要，还要满足改扩建工程施工测量的要求，在进行GPS工程控制网坐标系的选择时，二者需同时兼顾。
测区位于国家坐标系三度带边缘，且和国家控制点联测较为困难。
本次工程对GPS工程控制网坐标系的选择和对短边GPS高程测量的精度分析得到结论，对工程控制网的建立有一定的借鉴作用。
1 长度投影变形来源
长度投影变形是在两个过程中产生的，我们知道，通过GPS采集测量数据必须通过高程归化平差，归化到参考椭球面上。
在这过程中长度产生了高程归化投影变形。
然后是由参考椭球体面上的长度投影到高斯平面上时产生了高斯投影长度变形。
这样通过平差解算出的基线长度往往和实地量测长度值不同。
这就是长度变形的来源。
这时，必须人为加入长度变形改正数，为了避免在日常测绘工作中进行大量而繁琐的长度改正计算，必须对长度投影变形给予必要控制。
2 长度投影变形分析
由于该工程平面控制网不但作为大比例尺侧路的控制基础，还要满足后续改扩建工程施工放样测量的需要。
为保证施工放样工作的顺利进行，要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得边长尽量相等，也就是说，由高程归算和高斯投影两项改正而带来的长度变形或者改正数，不得大于施工放样的精度要求。
按《工程测量规范》要求，每公里长度改正数不大于2.5cm。
设地面实测边长归算到参考椭球面上的长度变形值为,则：
= (1)
式中：为归算边高出参考椭球面的平均高程，S为归算边的长度，R为归算边方向参考椭球的法截线的曲率半径。
由（1）式可知：的绝对值与成正比关系。
当越大，越大。
而与其他参数无关。
当S=1km,=160m,=-2.5cm，即测区平均海拔超过160m,长度变形值每公里2.5cm。
说明当测区平均海拔超过160m 时，若不采取解决办法。
就不满足《工程测量规范》的要求。
当为负值时，表明地标实测长度归算到参考椭球面上总是缩短的。
设将参考椭球面上的边长归算到高斯投影面上的变形影响为，则有
（2）
为参考椭球面上的边长，为归算边两端点横坐标平均值，为测区参考椭球面平均曲率半径。
由(2)式可知，与成抛物线关系。
即投影点距中央子午线越远，其长度变形越大，且递增速度越快。
当等于45KM时，=6371KM，=2.5cm.
所以总长度变形应为+ ，根据要求，我们在控制网建设过程中，当测区平均高程大于160M,控制点偏离大于45KM时，采用国家坐标系一般不再满足精度要求，应采取必要的手段和解决办法。
为确保建立较高精度的工程控制网，并通过上文的分析。
采用了以下方法建立测区的独立坐标系。
（1）在WGS-84坐标系中先进行三维无约束平差，得到各控制点的WGS-84的空间直角坐标X,Y,Z.同时以独立闭合环闭合差检验GPS网中的内部符合精度，对精度超限的基线边进行从新解算或外业从新采集数据。
（2）根据GPS控制网三维无约束平差得到的控制点的WGS-84的大地经纬度和WGS-84椭球的有关参数，以过测区中心某控制点的大地经度为中央子午线，由WGS-84椭球面做高斯-克吕格投影。
这样，将WGS-84椭球面上的工程控制网以高斯正形投影的方法投影到高斯投影平面上，变为平面上的控制网，由于高斯投影选择在测区的中央，故高斯投影的变形值的影响这一项几乎为零。
由于没有涉及到WGS-84坐标系转换为我国的参心坐标系的问题，因此不会受到转换参数求定误差的影响；由于没有和国家控制网进行联测，所以不会受到地面控制网测量误差或在国家平面控制网内进行约束平差的影响。
这样保证了GPS 差分相对定位的高精度特点。
由于这种方法与国家统一坐标系相比，只是投影带的中央子午线不同，而高程归化面相同。
（3）根据三维无约束平差得到的控制网中各控制点的大地高，求算测区WGS-84坐标系平均大地高程面，作为补偿高程面。
并将WGS-84椭球面上的高斯投影升高到该补偿高程面上，抵消因高程差而产生的投影变形。
将WGS-84椭球面上的高斯投影升高到测区平均高程面上，相当于重新选择一个与WGS-84坐标系椭球相近似的区域参考椭球面，在进行高斯投影计算时，我们无需精确确定新的椭球参数，选择WGS-84坐标系的椭球参数代替新的椭球参数，因此对控制网不影响计算精度。
3 案例分析：
某西气东输工程山西平顺县-林县段，位置处于太行山山脉山脚，山势高差大，工程计划在从黎城到林县处的骡断岭开凿隧道。
需做一个工程控制网，要求满足地形测图的需要。
同时为以后隧道施工建设，弃渣场，伴行路等提供原始控
制点。
为此，在黎城和安阳林县交界处做一D级控制网。
计划共做PS01.PS02.PS03和LX04,LX05五个控制点。
在平顺境内和林县分别有一个国家控制点。
并对控制网进行GPS静态数据采集,并联测国家控制网。
为控制网差提供依据。
由于从平顺到林县刚好处于山脉到丘陵的过渡区。
测区内高差达276米。
且位置处于6°带边界。
距中央子午线较远。
按一般的控制网平差方法。
经坐标反算出的基线长度与实地测量的长度误差严重超限。
远远超过工程控制规范的要求。
满足不了地形测图的需要。
更达不到隧道贯通的精度要求。
为此，我们采用的上文的控制网平差办法。
采用具有高程补偿面的独立坐标系。
以测区平均高程104.52米作为补偿高程的投影面。
并将PS03的大地经度作为坐标系投影的中央子午线。
经过这种方法得到的平差结果，其最短边LX04-LX05实地测量长度为576.431M,反算出的基线长度为576.431m,差为0.063M,中误差为0.16cm,远远满足工程需要。
总之，按照这种方法建立的控制网，即能满足对测图控制的精度要求，又能保持GPS测量的高精度不受影响，能保证建立高精度的GPS工程控制网。
为后期施工提供精确的控制数据。
4结束语
（1）当进行带状地形控制测量时，当测区平均高程小于159m,且距离中央子午线较近时，一般能满足<<工程测量规范》不大于 2.5cm/1000m,可采用国家坐标系统，可按统一的三度带或六度带中央子午线和参考椭球面进行投影。
（2）在进行跨带测量或离中央子午线线距离较远时，可以通过建立具有高程补偿面的独立坐标系的方法来进行投影计算。