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。

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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

表1已知控制点坐标表单位：m

通过表3来对残差数据进行计算可以发现外部检核点误差σ的值是±0.008m。对比上述图表的精度另外通过对外部检核点误差进行计算能够清楚的发现，转换的精度相对较高，可以达到实际使用的需要，能够让2000国家大地坐标系向某市地方独立坐标系的转换得以实现。

结束语

综上所述，坐标系的转换需要对测绘成果及重合点情况进行分析，对地方独立坐标系建立方法进行了解，依照具体的重合点分布情况、重合点的数量以及重合点的精度，对最佳转换参数来进行计算，对转换精度进行具体分析，从而让2000国家大地坐标系向某市地方独立坐标系转换的工作得以实现。

参考文献：

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