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簡介：CGCS2000坐標系對現有測繪成果的影響及坐標轉換方法的探討孟渙，戴明松，馮發(fā)杰，王新安，朱進11現行大地坐標系缺點無法全面滿足當今地震、水利、氣象、交通等部門對高精度測繪地理信息服務的要求。現行的1954北京坐標系和1980西安坐標系均為參心坐標系，所采用的坐標系原點、坐標軸方向等由于當時科技水平的限制，均與采用現代科技手段測定的結果存在較大差異，從而導致先進的空間觀測技術所獲取的測繪成果在使用時的精度損失。并行使用兩個國家大地坐標系給實際應用帶來很多問題。如坐標系之間轉換測繪成果的精度損失，不同坐標系下相鄰地形圖的拼接誤差較大，無法充分利用先進的空問觀測手段的觀測成果，等等。因此，現行參心大地坐標系已不適用我國經濟社會發(fā)展的需要。12地心坐標系隨著空間技術的快速發(fā)展，地心坐標系的應用日益流行，它可以大幅度提高測量精度，快速獲取精確地三維地心坐標。目前利用空間技術所得到的定位和影像等成果，都是以地心坐標系為參照系。空間技術發(fā)展成熟與廣泛應用迫切要求國家提供高精度、地心、動態(tài)、實用、統(tǒng)一的大地坐標系作為各項社會經濟活動的基礎性保障。13本文梗概大地坐標系是測繪的基礎，大地坐標系的改變勢必引起測繪成果的變化，測繪成果主要包括控制點成果、基本比例尺地形圖、基礎地圖數據庫、航空攝影和衛(wèi)星遙感成果等。如何將各種成果轉換到CGCS2000坐標系是此次坐標系換代的重要難題。本文首先分析了CGCS2000坐標系對測繪成果的影響，尤其是對CS網、地形圖成果的影響，繼而對現有測繪成果轉換至CGCS2000坐標系的主要模型和方法進行了分析探討，針對了不同方法分別進行了可行性和精確性分析，并得出了重要結論，為全國各級測繪部門、勘測部門的測繪成果的轉換工作提供了一定的參考。21符合國際地球參考系ITRS的下列條件CGCS2000為右手地固正交坐標系22CGCS2000定義方法02030405原點在地球的質量中心Z軸指向IERS參考極IRP方向X軸為IERS參考了子午面IRM與通過原點且同Z軸正交的赤道面的交線Y軸與ZX軸構成右手正交坐標系0123CGCS2000的參考橢球CGCS2000的參考橢球為一旋轉橢球，其幾何中心與坐標系的原點重合，其旋轉軸與坐標系的Z軸一致。參考橢球面在幾何上代表地球表面的數學形狀。CGCS2000的參考橢球在物理上代表一個等位橢球水準橢球，其橢球面是地球正常重力位的等位面。參考橢球四個參數扁率F1298257222101地心引力常數3986004418X108M3S2地球自轉角速度72921150X101RADSS長半軸A63781370M31大地坐標系換代對測繪成果的影響測繪成果大地點成果地方坐標系的成果控制點坐標和地形圖地球空間數據基礎數據高程異常和垂線偏差跟蹤站、測控站、設備點、發(fā)射陣地的坐標參考于橢球面的觀測數據如方向觀測值、方位角、基線、物理測距邊等本文對地形圖、控制點坐標、連續(xù)運行參考站系統(tǒng)CS）等三個方面的影響予以重點分析。地形圖、海圖、航空圖和地籍33對地形圖的影響33對地形圖的影響CGCS2000通過2000國家GPS大地控制網的坐標和速度具體實現。采用ITRF97框架，參考歷元為200002000國家GPS大地控制網是在測繪、地震和科學院等部門布設的4個GPS網聯合平差的基礎上得到的一個全國規(guī)模的GPS大地控制網，共包括2518點。天文大地網有20余萬點，其中一、二等點和部分三等點約48000個已通過與空間網聯合平差納入了CGCS2000，對于未參與聯合平差的低等大地網點10余萬點，應通過低等網平差改算到或通過精密坐標轉換變換到CGCS2000坐標系。各省市級的控制網大都是以國家高精度GPSB級網為基準建立起來的，而B級網其參考框架為ITRF93，歷元為1996365，與前述的CGCS2000參考框架不同，因此各省市建立GPSC級網、城市基礎控制網成果必須轉換到CGCS2000坐標系，具體的轉換方法將在下文中予以探討。對控制網的影響34對控制網的影響35對CS系統(tǒng)的影響123441控制點坐標轉換42城市GPS平面控制網轉換至CGCS2000坐標系的三種方法城市相對獨立的平面坐標系統(tǒng)，城市所用的各種測繪成果也大都采用這一坐標系，在建立與2000國家大地坐標系聯系時，可通過1980西安坐標系或1954年北京坐標系與2000國家大地坐標系的坐標轉換關系作為過渡，即首先經過投影變換將相對獨立平面坐標系下的坐標歸算到現行參心坐標系下的平面坐標，再經過坐標轉換獲取2000國家大地坐標系下的控制點坐標。選取坐標模型時要同時適用于地方控制點轉換和城市數字地圖的轉換，一般采用平面四參數轉換模型，重合點較多時可采用多元逐步回歸模型。當相對獨立的平面坐標系統(tǒng)控制點和數字地圖均為三維地心坐標時，采用BURSA七參數轉換模型。坐標轉換中誤差應小于005M。43相對獨立的平面坐標系統(tǒng)建立CGCS2000聯系結語本文簡述了2000中國大地坐標系的意義和定義，在分析了CGCS2000坐標系對現有測繪成果影響的基礎上，針對城市測量成果轉換至2000國家大地坐標系這一問題進行了詳細探討，分別對各種轉換方法進行了可行性和精確性分析，為全國各城市測量成果的轉換工作提供了一定的參考。2000國家大地坐標系的科學性、先進性和實用性是顯而易見的。它符合IERS標準，符合大地基準的發(fā)展趨勢，同世界大地坐標系相容，適宜于衛(wèi)星定位和導航，有利于地球空問信息產業(yè)的發(fā)展，能夠滿足當前與未來我國測繪及相關產業(yè)、經濟建設和國防建設與社會發(fā)展對大地坐標系的要求。THANKYOU

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