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韶关市区2000国家大地坐标系转换研究与应用

作者：龚甫浪 李永生 赖华荣 佘俊潮 徐尚昭 来源：《科技资讯》2018年第04期

摘 要：韶关市不同地区之间、同一地区不同时期的基础测绘数据所采用的坐标体系互不相同，这一历史遗留问题严重影响了韶关市国土资源的统一管理，制约了信息化工作的正常开展，同时也给社会各应用部门带来诸多不便。韶关市特开展现有数据成果2000国家大地坐标系转换工作，为统筹全市地理信息资源，实现省、市、县、区节点的互联互通、数据共享、数据服务发布提供数据支持。

关键词：2000国家大地坐标系 坐标系统转换 参数 数据服务发布

中图分类号：P22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0001-06 Abstract：Between the different areas of Shaoguan City， the basic surveying and mapping data in different periods of the same area of the coordinate system are different， the historical problem has seriously affected the unified management of land resources in Shaoguan City， restricted information work， but also bring a lot of inconvenience to the application of Shaoguan City show special open society. The data conversion results for the 2000 national geodetic coordinate system， geographic information resources， co-ordinate the city's implementation of province， city， county， district node interconnection， data sharing， provide data support data service publishing Key Words： 2000 national geodetic coordinate system； Coordinate system transformation； Parameter； Data service release

由于历史原因，目前韶关市不同地区之间、同一地区不同时期的基础测绘数据所采用的坐标体系互不相同，这一历史遗留问题严重影响了韶关市国土资源的统一管理，制约了信息化工作的正常开展，同时也给社会各应用部门带来诸多不便。韶关市特开展现有数据成果2000国家大地坐标系转换工作，切实贯彻落实国务院关于加强2000国家大地坐标系推广使用工作的要求，为统筹全市地理信息资源，实现省、市、县、区节点的互联互通、数据共享提供数据支持。

1 项目建设内容

根据国家、省、市相关标准规范，结合韶关市已有成果的实际情况，具体工作内容包括以下几个方面。

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（1）选择市区20个GPS-C、GPS-D级控制点进行重合点观测及计算。 （2）韶关市区1980西安坐标系至2000国家大地坐标系转换模型建立。 （3）180km21∶500基础地理信息数据坐标转换。 （4）575km21∶2000影像数据坐标转换。

（5）1∶500基础地理信息数据及影像地图数据保密处理。

（6）18-20级矢量地图数据坐标转换及处理，导入国家天地图及数字城市系统。 （7）18-20级影像地图数据坐标转换及处理，导入国家天地图及数字城市系统。 （8）地名地址数据坐标转换及处理，导入国家天地图及数字城市系统。 （9）地理实体数据坐标转换及处理，导入国家天地图及数字城市系统。

（10）对现有的40个GPS-D级控制点进行1980西安坐标系至2000国家大地坐标系坐标系转换。 2 技术路线

在我市已有1980西安坐标系控制点数据成果的基础上，采购覆盖作业范围的控制点2000国家大地坐标系坐标成果，并利用GPS静态观测技术求取剩余已有控制点的2000国家大地坐标系成果。均匀选取覆盖作业范围的控制点作为求取转换参数的同名点，利用坐标转换工具求出1980西安坐标系至2000国家大地坐标系的转换参数，并对转换参数进行检核。

利用求取的转换参数将市区其他已有控制点成果、基础地理信息数据、1∶2000影像图数据、地名地址数据及地理实体数据进行2000国家大地坐标系转换，并将转换完毕的所有数据重新进行处理、建库及重新发布。技术流程如图1所示。 3 转换参数计算模型确定

根据国家测绘地理信息局下发的《2000国家大地坐标系推广使用技术指南》，可用于进行坐标转换的模型主要包括：不同空间直角大地坐标系间的变换模型、三维七参数坐标转换模型、三维四参数转换模型、二维四参数转换模型、多项式拟合模型。经分析适合本项目使用的转换模型为二维四参数转换模型，其转换模型如下。 转换公式为：

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式（1）中，，为原坐标系下平面直角坐标，m；，为2000国家大地坐标系下的平面直角坐标，m；，为为平移参数，m；为旋转参数，rad；m为尺度参数，无量纲。 4 坐标转换参数求取 4.1 1980西安坐标系

80坐标系是参心坐标系，大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳县永乐镇；椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度O方向；Y轴与Z、X轴成右手坐标系； 椭球参数采用IUGG1975年大会推荐的参数如下： 长半轴a=6378140±5（m）； 短半轴b=6356755.2882（m）； 扁率α=1/298.257；

第一偏心率平方=0.00669438499959； 第二偏心率平方=0.00673950181947。

多点定位：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。 大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准。 4.2 2000国家大地坐标系

2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0作为初始指向来推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转；X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点；Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。2000国家大地坐标系的尺度为在引力相对论意义下的局部地球框架下的尺度。

2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数数值为： 长半轴=6378137m； 扁率=1/298.257222101；