大地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)程

1、大地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)程國(guó)家測(cè)繪地理信息局2013年6月目錄1 范圍 42 規(guī)范性引用文件 43 術(shù)語(yǔ)和定義 44 控制點(diǎn)類(lèi)型 84.1 控制點(diǎn)分類(lèi) 84.2 控制點(diǎn)精度 94.3 控制點(diǎn)用途 95 控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型及適用范圍 105.1 總則 105.2 轉(zhuǎn)換模型 105.3 適用范圍 115.4 模型選取 126 控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 126.1省級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)歸算 126.2 省市級(jí)衛(wèi)星大地控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 146.3 其他控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 147 精度評(píng)定 157.1省級(jí)GNSS1續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)歸算精度評(píng)定 157.2 其他控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度評(píng)定 15附錄 A 1.

2、6.附錄 B 1.8.附錄 C 2.4.附錄 D 2.7.附錄 E 2.9.大地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)程1 范圍本規(guī)程規(guī)定了各種坐標(biāo)系控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到 2000 國(guó)家 大地坐標(biāo)系時(shí)控制點(diǎn)選取、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型、轉(zhuǎn)換方法、精度 評(píng)價(jià)等方面應(yīng)遵循的原則、適用范圍和精度要求。本規(guī)程適用于大地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的重合 點(diǎn)選取、模型選擇和轉(zhuǎn)換方法。2 規(guī)范性引用文件 下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期 的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期 的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文 件。GB/T 17159 2009大地測(cè)量術(shù)語(yǔ)GB/T 18314 2009全

3、球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范GB/T 19391 2003全球定位系統(tǒng)（GPS）術(shù)語(yǔ)及定義GB/T 22021 2008國(guó)家大地測(cè)量基本技術(shù)規(guī)定GB/T 285882012全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)技術(shù)規(guī)范CH/T 1004 2005測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定2010（第三版） 測(cè)繪學(xué)名詞3 術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1 控制點(diǎn) control point 以一定精度測(cè)定其位置為其他測(cè)繪工作提供依據(jù)的固 定點(diǎn)。3.2 地球橢球 earth ellipsoid 近似表示地球的形狀和大小，并且其表面為等位面的旋 轉(zhuǎn)橢球。3.3 參考橢球 reference ellipsoid 最符合一

4、定區(qū)域的大地水準(zhǔn)面，具有一定大小和定位參 數(shù)的旋轉(zhuǎn)地球橢球。3.4 國(guó) 際 地 球 參 考 系 統(tǒng) International Terrestrial Reference System， ITRS由國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)（ IERS ）給出的地球坐標(biāo)系統(tǒng)的定 義和大地測(cè)量常數(shù)。3.5 國(guó)際地球參考框架 International Terrestrial Reference Frame,ITRF國(guó)際地球參考系統(tǒng)（ ITRS ）的實(shí)現(xiàn)。由國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服 務(wù)局（IERS）根據(jù)空間大地測(cè)量技術(shù)，包括甚長(zhǎng)基線干涉測(cè) 量（VLBI ）、衛(wèi)星激光測(cè)距（SLR ）、多里斯系統(tǒng)（DORIS ）、 全球定位系統(tǒng)（GPS

5、）等，所確定的地面點(diǎn)的坐標(biāo)所構(gòu)成的 集合。3.6 大地坐標(biāo)系 geodetic coordinate system 以地球橢球中心為原點(diǎn)、起始子午面和赤道面為基準(zhǔn)面的地球坐標(biāo)系。3.7 1954 年 北京 坐標(biāo) 系 Beijing Geodetic Coordinate System 1954將我國(guó)大地控制網(wǎng)與蘇聯(lián) 1942 普爾科沃大地坐標(biāo)系聯(lián)結(jié)后建立的我國(guó)過(guò)渡性大地坐標(biāo)系。3.8 1980 西安坐標(biāo)系 Xian Geodetic Coordinate System 1980采用 IAG 1975 國(guó)際橢球，以 JYD1968.0 系統(tǒng)為橢球定 向基準(zhǔn)，大地原點(diǎn)設(shè)在陜西涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，采用多點(diǎn)

6、定位所 建立的大地坐標(biāo)系。3.9 地心坐標(biāo)系 geocentric coordinate system原點(diǎn) O 與地球質(zhì)心重合， Z 軸指向地球北極， X 軸指向 格林尼治平子午面與地球赤道的交點(diǎn)E， Y 軸垂直于 XOZ的平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系。3.10 1984 世 界 大 地 坐 標(biāo) 系 World Geodetic System 1984,WGS84美國(guó)軍用大地坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)系定義和國(guó)際地球參考系 統(tǒng)（ ITRS ）一致。3.11 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系 China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心。

7、 Z 軸為 國(guó)際地球自轉(zhuǎn)局（ IERS ）定義的參考極方向， X 軸為參考子 午面與垂直于 Z 軸的赤道面的交線， Y 軸與 Z 軸和 X 軸構(gòu)成 右手正交坐標(biāo)系。3.12 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 coordinate transformation 包含坐標(biāo)系變換和橢球基準(zhǔn)變換兩層含義。在測(cè)量數(shù)據(jù) 處理過(guò)程中，采用適用的轉(zhuǎn)換模型和轉(zhuǎn)換方法，空間點(diǎn)從某 一參考橢球基準(zhǔn)下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到另一坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)。坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程就是轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解過(guò)程。3.13 坐標(biāo)系變換 coordinate conversion 同一橢球基準(zhǔn)下，空間點(diǎn)的不同坐標(biāo)表示形式間進(jìn)行變 換。包括大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系的互相轉(zhuǎn)換、空間直 角

8、坐標(biāo)系與站心坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換和高斯投影坐標(biāo)正反算。3.14 橢球變換 ellipsoid conversion 空間點(diǎn)在不同的參考橢球間的坐標(biāo)變換。3.15 重合點(diǎn) superposition point 同時(shí)擁有不同坐標(biāo)系坐標(biāo)的控制點(diǎn)。3.16 平移參數(shù) translation parameters 兩坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時(shí)，新坐標(biāo)系原點(diǎn)在原坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分 量。3.17 旋轉(zhuǎn)參數(shù) rotation parameters 兩坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時(shí)，把原坐標(biāo)系中的各坐標(biāo)軸左旋轉(zhuǎn)到與 新坐標(biāo)系相應(yīng)的坐標(biāo)軸重合或平行時(shí)坐標(biāo)系各軸依次轉(zhuǎn)過(guò) 的角度。3.18 尺度參數(shù) scale parameter 兩坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時(shí)引入的兩

9、坐標(biāo)系中長(zhǎng)度變化參數(shù)。3.19 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站 Continuously Operating Reference Station， CORS連續(xù)接收和發(fā)送本站坐標(biāo)及其變化， GNSS 星歷，星鐘 差等信息的地面固定站。3.20 國(guó)際 GNSS 服務(wù) International GNSS Service， IGS 提供全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，包括 GPS、 GLONASS 、GALILEO 等衛(wèi)星星歷，衛(wèi)星鐘差以及相應(yīng)衛(wèi)星系統(tǒng)的地面 基準(zhǔn)站坐標(biāo)等方面信息的國(guó)際組織。3.21 參考?xì)v元 reference epoch 在天文學(xué)上，歷元是為指定天球坐標(biāo)或軌道參數(shù)而規(guī)定 的某一特定時(shí)刻。在天文學(xué)和衛(wèi)星定位中

10、，所獲數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的 時(shí)刻也稱(chēng)為歷元。3.22 觀測(cè)歷元 observation epoch 為比較不同時(shí)刻的觀測(cè)結(jié)果，需要注明觀測(cè)資料所對(duì)應(yīng) 的觀測(cè)時(shí)刻，稱(chēng)之為觀測(cè)歷元。3.23 板塊 tectonic plate 板塊是指巖石圈板塊，即地殼和軟流圈以上的地幔頂 部。3.24 2000 國(guó)家 GPS 大地控制網(wǎng) National GPS Geodetic Control Network 20002000 國(guó)家 GPS 大地控制網(wǎng)由 A、B 級(jí)網(wǎng)、 GPS 一、二 級(jí)網(wǎng)以及中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)聯(lián)合平差后，得到的以 CGCS2000 三維地心坐標(biāo)為特征的高精度全國(guó)性大地控制 網(wǎng)。3.25 最小二乘法

11、least square method在殘差滿足 V TPV 為最小的條件下解算測(cè)量估值或參數(shù) 估值并進(jìn)行精度估算的方法，其中 V 為殘差向量， P 為其權(quán) 陣。4 控制點(diǎn)類(lèi)型4.1 控制點(diǎn)分類(lèi)a）國(guó)家級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)。b）2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)點(diǎn)。c）國(guó)家一、二、三、四等天文大地點(diǎn)。d）省級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)。e）省市衛(wèi)星大地控制網(wǎng) C級(jí)點(diǎn)、D級(jí)點(diǎn)。f）其他1954年北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系及相對(duì)獨(dú) 立的平面坐標(biāo)系下的控制點(diǎn)。上述控制點(diǎn)中，a）、b）、c）三類(lèi)控制點(diǎn)已有 2000國(guó)家 大地坐標(biāo)系坐標(biāo)；d ）、e）兩類(lèi)控制點(diǎn)需要?dú)w算到 2000國(guó)家 大地坐標(biāo)系；f）

12、類(lèi)控制點(diǎn)需轉(zhuǎn)換到 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。4.2控制點(diǎn)精度表1控制點(diǎn)的2000國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)精度要求點(diǎn)位類(lèi)型點(diǎn)位坐標(biāo)精 度GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)國(guó)家級(jí)GNSS!續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)0.005m省級(jí)GNSSS續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)0.01m2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)點(diǎn)0.03m國(guó)豕天文大地點(diǎn)一、二等點(diǎn)0.11m三、四等點(diǎn)0.20m省市級(jí)衛(wèi)星大地控制網(wǎng)占八、C級(jí)點(diǎn)內(nèi)符精度0.01mD級(jí)點(diǎn)內(nèi)符精度0.02m4.3控制點(diǎn)用途高等級(jí)控制點(diǎn)可用于低等級(jí)控制網(wǎng)的外部控制；可用于1954年北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)成果轉(zhuǎn)換為 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)成果時(shí)計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。a）國(guó)家級(jí) GNSS連續(xù)運(yùn)行基

13、準(zhǔn)站點(diǎn)：可作為省級(jí)連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站網(wǎng)建設(shè)的控制點(diǎn)。b）2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)點(diǎn)：可作為天文大地點(diǎn)控制點(diǎn)及相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系建立控制點(diǎn)。c） 國(guó)家一、二等天文大地點(diǎn)：可作為三、四等天文大地 點(diǎn)的控制點(diǎn)使用。d）國(guó)家三、四等天文大地點(diǎn)：可作為測(cè)圖控制點(diǎn)使用； 三等及以上天文大地點(diǎn)坐標(biāo)成果可作為像控點(diǎn)的起算點(diǎn)。e）省級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)：點(diǎn)位坐標(biāo)歸算到2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系后，可作為省級(jí)、市、縣城市基礎(chǔ)建設(shè)控制 網(wǎng)點(diǎn)。f） 省市衛(wèi)星大地控制網(wǎng)C級(jí)點(diǎn)、D級(jí)點(diǎn)：點(diǎn)位坐標(biāo)歸 算到 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系后，可作為建立相對(duì)獨(dú)立的平面 坐標(biāo)系的控制點(diǎn)。g） 其他大地測(cè)量控制點(diǎn)：點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2

14、000國(guó)家大 地坐標(biāo)系后，可作為建立相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系的控制點(diǎn)。5 控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型及適用范圍5.1 總則 在控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，控制點(diǎn)所在坐標(biāo)系涉及到 1954 年北京坐標(biāo)系、 1980 西安坐標(biāo)系、 2000 國(guó)家大地坐標(biāo) 系，上述坐標(biāo)系的參考橢球基準(zhǔn)及參數(shù)參見(jiàn)附錄 A 。5.2 轉(zhuǎn)換模型a）布爾沙模型：用于不同地球橢球基準(zhǔn)下的空間直角坐 標(biāo)系間的點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。涉及七個(gè)參數(shù)，即三個(gè)平移參數(shù)， 三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度變化參數(shù)。b）三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：用于不同地球橢球基準(zhǔn)下的 大地坐標(biāo)系間的點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，涉及三個(gè)平移參數(shù)，三個(gè)旋 轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度變化參數(shù)，同時(shí)需顧及兩種大地坐標(biāo)系所對(duì)應(yīng)的

15、兩個(gè)地球橢球長(zhǎng)半軸和扁率差C）二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：用于不同地球橢球基準(zhǔn)下的地 心坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，涉及三個(gè)平移參 數(shù)，三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度變化參數(shù)。d）三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：用于局部區(qū)域內(nèi)、不同地球 橢球基準(zhǔn)下的地心坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，涉及 三個(gè)平移參數(shù)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)。e）二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型： 用于局部區(qū)域內(nèi)、不同高斯投 影平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，涉及兩個(gè)平移參數(shù)，一個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè) 尺度參數(shù)。對(duì)于三維坐標(biāo)，需將坐標(biāo)通過(guò)高斯投影變換得到平面坐標(biāo)，再計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)。f）多項(xiàng)式擬合模型：不同范圍的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換均可用多項(xiàng)式 擬合。有橢球面和平面兩種形式。橢球面上多項(xiàng)式擬合模型 適用于全國(guó)

16、或大范圍的擬合；平面擬合多用于相對(duì)獨(dú)立的平 面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。上述轉(zhuǎn)換模型參見(jiàn)附錄 B。5.3適用范圍a）布爾沙模型：適用于省級(jí)及全國(guó)范圍的控制點(diǎn)空間直 角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。b） 三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：適用于橢球面3及以上的省 級(jí)及全國(guó)范圍的控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。c） 二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：適用于橢球面3及以上的省 級(jí)及全國(guó)范圍控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。d）三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：適用于 2以內(nèi)局部范圍的控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換e）二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型： 適用于小范圍的控制點(diǎn)平面坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換、相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系。f）多項(xiàng)式擬合模型：橢球面多項(xiàng)式擬合適用于全國(guó)或大 范圍的大地坐標(biāo)擬合；平面擬合多用于相對(duì)獨(dú)立的

17、平面坐標(biāo) 系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。5.4模型選取表2控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換到2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型選取控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換模型適用區(qū)域范圍所屬坐標(biāo)系坐標(biāo)類(lèi)型1980西安坐標(biāo)系大地坐標(biāo)三維七參數(shù)橢球面3吸以上 的省級(jí)及全國(guó)范 圍二維七參數(shù)橢球面多項(xiàng)式擬 合空間直角 坐標(biāo)布爾沙全國(guó)及省級(jí)范圍三維四參數(shù):2。以內(nèi)局部區(qū)域平面坐標(biāo)二維四參數(shù)局部區(qū)域1954年北京坐標(biāo)系大地坐標(biāo)三維七參數(shù)橢球面3吸以上 的省級(jí)及全國(guó)范 圍二維七參數(shù)橢球面多項(xiàng)式擬 合空間直角 坐標(biāo)布爾沙:全國(guó)及省級(jí)范圍三維四參數(shù)2。以內(nèi)局部區(qū)域平面坐標(biāo)二維四參數(shù)局部區(qū)域相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo) 系平面坐標(biāo)二維四參數(shù)局部區(qū)域平面多項(xiàng)式擬合局部區(qū)域6控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 6.

18、1省級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)歸算本方法適用于非 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下的省級(jí)GNSS連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的歸算。6.1.1基準(zhǔn)控制點(diǎn)選取選取我國(guó)周邊穩(wěn)定的IGS站、國(guó)內(nèi)IGS站及國(guó)家級(jí)GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站至少 10 個(gè)作為省級(jí) GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站 的最高級(jí)基準(zhǔn)控制站。選取原則有：a）連續(xù)性：測(cè)站連續(xù)觀測(cè)近 3年（或以上）;b）穩(wěn)定性：站點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)序穩(wěn)定性好，具有穩(wěn)定、可知 的點(diǎn)位速度；c）高精度：速度場(chǎng)精度優(yōu)于 3mm/y ；d）多種解：至少 3個(gè)不同分析中心的速度場(chǎng)殘差優(yōu)于3mm/y；e）平衡性：站點(diǎn)盡量全球分布；f）精度一致性：站點(diǎn)位置和速度的精度應(yīng)

19、當(dāng)一致。6.1.2 數(shù)據(jù)處理采用國(guó)內(nèi)外成熟的高精度數(shù)據(jù)處理軟件對(duì) GNSS 連續(xù)運(yùn) 行基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與平差，獲得各站點(diǎn)在現(xiàn)ITRF框架、觀測(cè)歷元下的位置和基線向量。省級(jí) GNSS 連續(xù)運(yùn)行 基準(zhǔn)站作為省級(jí) 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系框架基準(zhǔn)，需將相鄰 省份的相鄰 GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站納入本省 GNSS 連續(xù)運(yùn)行 基準(zhǔn)站一同處理。6.1.3 框架轉(zhuǎn)換GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)獲得的觀測(cè)歷元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)成果， 需經(jīng)歷元?dú)w算、 板塊運(yùn)動(dòng) 改正、框架轉(zhuǎn)換三個(gè)步驟。a）歷元?dú)w算。不同ITRF框架對(duì)應(yīng)的歷元不同，需將不 同ITRF框架下各參數(shù)（參見(jiàn)附錄 C）歸算到

20、同一歷元下。 框架間如無(wú)直接轉(zhuǎn)換關(guān)系，可按間接方法轉(zhuǎn)換；b）板塊運(yùn)動(dòng)改正。計(jì)算框架點(diǎn)坐標(biāo)從觀測(cè)歷元到需轉(zhuǎn)換歷元期間，由于板塊運(yùn)動(dòng)引起的坐標(biāo)變化值；c）框架轉(zhuǎn)換。利用框架轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行基準(zhǔn)站坐標(biāo)計(jì)算?？蚣苻D(zhuǎn)換公式參見(jiàn)附錄 D。6.2 省市級(jí)衛(wèi)星大地控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換省市級(jí)衛(wèi)星大地控制網(wǎng) C級(jí)點(diǎn)坐標(biāo)、D級(jí)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的方法參見(jiàn) 6.1。6.3 其他控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換本方法適用于除上述控制點(diǎn)類(lèi)型外的、其他 1954 年北 京坐標(biāo)系、 1980 西安坐標(biāo)系及相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系下的大 地測(cè)量控制點(diǎn)坐標(biāo)向 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。6.3.1 重合點(diǎn)選取原則選用具有原坐標(biāo)系坐標(biāo)和

21、2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)的 控制點(diǎn)作為重合點(diǎn)。重合點(diǎn)選取的基本原則為：等級(jí)高、精 度高、分布均勻、覆蓋整個(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)域、局部變形小。6.3.2 轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算按以下步驟進(jìn)行：a）按轉(zhuǎn)換區(qū)域選取適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換模型；b）按重合點(diǎn)選取原則選擇重合點(diǎn)；c）將重合點(diǎn)代入轉(zhuǎn)換模型， 利用最小二乘法計(jì)算轉(zhuǎn)換參 數(shù)；d）用得到的轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算重合點(diǎn)坐標(biāo)殘差；e）剔除殘差大于3倍點(diǎn)位中誤差的重合點(diǎn)；f）重復(fù)上述b）到e）的計(jì)算過(guò)程，直至重合點(diǎn)坐標(biāo)殘差均小于 3 倍點(diǎn)位中誤差；g）最終用于計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點(diǎn)數(shù)量與轉(zhuǎn)換區(qū)域大 小有關(guān)，但不得少于 6 個(gè)；h）根據(jù)最終確定的重合點(diǎn)，利用最小二乘法計(jì)算轉(zhuǎn)換 參數(shù)。

22、6.3.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 利用計(jì)算得到的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求得各控制點(diǎn)在 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。6.3.4 外部檢核點(diǎn)數(shù)量要求 利用未參與計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點(diǎn)作為外部檢核點(diǎn)，其點(diǎn)數(shù)不少于 6 個(gè)且均勻分布；7 精度評(píng)定7.1省級(jí) GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)歸算精度評(píng)定 省級(jí) GNSS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站點(diǎn)坐標(biāo)歸算后坐標(biāo)精度在平 面 3cm 以內(nèi)。7.2 其他控制點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度評(píng)定 采用內(nèi)符合精度和外符合精度評(píng)定，依據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù) 的重合點(diǎn)殘差中誤差評(píng)估坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度，殘差小于 3 倍點(diǎn)位 中誤差的點(diǎn)位精度滿足要求。內(nèi)符合精度計(jì)算公式參見(jiàn)附錄 E。附錄A（資料性附錄）常用坐標(biāo)系橢球基

23、準(zhǔn)及參數(shù)A1 WGS 84大地坐標(biāo)系的地球橢球基本參數(shù)A1.1 地球橢球基本參數(shù)長(zhǎng)半徑 a=6 378 137m扁率 f=1/298.257223563地球引力常數(shù)（含大氣層）GM=3 986 005 X1014m3s_2正?；A帶諧系數(shù) C2.0= - 484.166 85 X10-6地球自轉(zhuǎn)角速度3 =7 292 115 W-5rad.s-1A1.2 WGS84 （ G730）大地坐標(biāo)系，其他地球橢球基本 參數(shù)A1.1同規(guī)定。A2 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的地球橢球基本參數(shù)長(zhǎng)半徑 a=6378137m扁率 f=1/298.257222101地球引力常數(shù)（含大氣層）GM=3.986 0044

24、18 W014m3s-2正?；A帶諧系數(shù) J2=1.082629832258 X10-3地球自轉(zhuǎn)角速度 3 =7.292 115 X-fad/sA3 1980西安坐標(biāo)系的參考橢球基本參數(shù)長(zhǎng)半徑 a=6378140m扁率 f=1/298.257地球引力常數(shù)（含大氣層）GM=3.986005 X1014m3s-2二階帶諧系數(shù) J2=1.08263 X10-3地球自轉(zhuǎn)角速度3 =7.292115 X10-5 rad/sA4 1954年北京坐標(biāo)系參考橢球基本參數(shù)長(zhǎng)半徑 a=6378245m扁率 f=1/298.3附錄B（規(guī)范性附錄）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型B1布爾沙模型X畀xjTx!-丫2=+Ty+Z 一乙一T

25、z 一D-RzRyRzD_Rx-RyXiRxYD(B.1)式中:Xi ,第,乙一一原坐標(biāo)系坐標(biāo)X , Y2 , Z2 目標(biāo)坐標(biāo)系坐標(biāo)Tx，Ty，Tz，D，Rx，Ry，Rz參數(shù)B2三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型sin L(N +H)cosB= sinBcosL p(M +H)IL cosBcosL：cosLP(N H)cosB sinBsin L(M H)sin Bsin LTxcosB(M H)sin B(2e2si n2BLnBcosBP1 f(1 e2sin2 B)sin2 B1 -a-N(1-e2)+H , tgB cos LN +H(N +H) Ne sin B- sin L M +H-Ne si

26、n BcosBsin L / P0N 2c-一e sin BcosBFMIn +H) -Ne2 sin- 0N 2 .Qe sin BcosB H MaN 22.一(1 e sin B) a2N(1-e ) H式中：e2 第一偏心率的平方,無(wú)量綱e2 =2f -f2M 地球橢球子午圈曲率半徑，單位為米，M =a(1e2)1 e2sin2 B 3/2 N 地球橢球卯酉圈曲率半徑，單位為米N=(1e2si n2B),B , L , H 點(diǎn)位緯度、經(jīng)度、大地高，經(jīng)緯度單位為弧度，大地高單 位為米B， LH點(diǎn)位在兩個(gè)坐標(biāo)系下緯度差、經(jīng)度差、大地高差。經(jīng)緯度差值單位為弧度秒，大地高差值單位為米二角度與弧

27、度間轉(zhuǎn)換量，單位弧度秒，卜=180 3600/二a，厶a 橢球長(zhǎng)半軸和長(zhǎng)半軸差，單位為米f， -:f橢球扁率和扁率差，無(wú)量綱Tx，Ty，Tz 平移參數(shù)，單位為米R(shí)x，Ry，Rz旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度秒D尺度參數(shù)，無(wú)量綱B3二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型sin L 宀PcosL 小P01 yN cosBN cosBsin B cosL 皿Psin Bsin L 小-PMcos B p,M一MtgBcosL tgBsi nL -1-sin LcosL 00N 2re sinBcosBJ0N 2e2 sin Bcos BP .MaRx-+ |20 I (2 -e sin B) sin BcosBP1 fRyM(B

28、.3)式中：e 第一偏心率的平方，無(wú)量綱M，N 子午圈和卯酉圈的曲率半徑，單位為米B，LB，L點(diǎn)位緯度、經(jīng)度，及其在兩個(gè)坐標(biāo)系下的緯度差、經(jīng)度差。經(jīng)緯度單位為弧度，其差值單位為弧度秒角度與弧度間轉(zhuǎn)換量，單位弧度秒，:?= 180 3600/7：a，上a 橢球長(zhǎng)半軸和長(zhǎng)半軸差，單位為米f，二f橢球扁率和扁率差，無(wú)量綱Tx，Ty，Tz 平移參數(shù)，單位為米R(shí)x , Ry , Rz旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度秒D尺度參數(shù)，無(wú)量綱B4三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型實(shí)質(zhì)上是采用 Tx，Ty，Tz3個(gè)坐標(biāo)平移量和1個(gè)控制網(wǎng)水平定向旋轉(zhuǎn)量 乍為參數(shù)。:是以區(qū)域中心 P0點(diǎn)法線為旋轉(zhuǎn)軸的控制網(wǎng)水平定向旋轉(zhuǎn)量，顧及195

29、4年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系平面坐標(biāo)由于起始定向與 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的差異引起的坐標(biāo)變化Yg=Yc+Ty+Zc cosB0cosL0 + Xc sin B0Zg 一iZc 一Tz 一jYc cos B0 cos L0 - Xc cos B0 sin L0Xg XcTxZcCOsBsinL-YcSin B。(B.4)式中:Xg,Yg,Zg 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，單位為米B。，L。一一區(qū)域中心R點(diǎn)的大地經(jīng)、緯度，單位為弧度Xc,Yc,Zc 大地坐標(biāo)系（1954年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系）坐標(biāo), 單位為米Tx，Ty，Tz 坐標(biāo)平移量，單位為米:-為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度B5

30、二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型(B.5)cos+(1+叫冊(cè)-sina 中1 Jco護(hù)丿仏式中：兀Y1原坐標(biāo)系下平面直角坐標(biāo)，單位為米JX2, y2 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下的平面直角坐標(biāo)，單位為米x,即一一為平移參數(shù)，單位為米為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度m尺度參數(shù)，無(wú)量綱B6多項(xiàng)式擬合模型橢球面上擬合公式：2 2(B.6)dB = a0a1Ba2La3BL a4Ba5LdL = b0b1 Lb2Bb3BLb4L2b5B2式中：B , L緯度、經(jīng)度，單位為弧度ai，bi 多項(xiàng)式擬合系數(shù)，通過(guò)最小二乘求解。平面擬合公式X2 = % LX(B.7) y2 = yiy式中：Xl、yi原平面直角坐標(biāo) %2、目標(biāo)平面直角坐

31、標(biāo)X、人一一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量，用下式計(jì)算；lx或二y =a0 a1x a2y a3x2 a4xy a5y2 a6x3 a7x2y23a&xy asy其中a為系數(shù)，通過(guò)最小二乘求解。B7咼斯投影正算公式41 2 0.51 (5t29 24 4)cos2 B 1 21(61 58t2t4)cos4 B 1 4：|L24： 2720： 41(1t22)cos2B厶1 (5-18t2t4 14 2 -58 2t2)Ncos4 B6即120；-4(B.8)式中符號(hào)含義及計(jì)算方法參見(jiàn) B8高斯投影反算公式。B8高斯投影反算公式B 二Bf y(2Mf1222 2 y 2124 y 4P(Wff _葉)(十)+

32、360(61+90佞時(shí))Nfl(丄cosBf Nf)1(1+岔62）（d）2Nf+ 丄(5 + 2&2 +24t： +62 +2t2)(丄)4120NfB.9)式中:2e 第一偏心率的平方，e2 =2f - f2 a c 二be第二偏心率 e二a2b2b2 2 2二 e cosW 計(jì)算中間過(guò)程變量,V 計(jì)算中間過(guò)程變量,子午圈曲率半徑,W = .1 -e2 sin2 B=1e2 cos2 Ba(1 -e2)cN 卯酉圈曲率半徑,W3a cN W VX 子午線弧長(zhǎng)。設(shè)有子午線上兩點(diǎn)p1和p2, p1在赤道上，p2緯度為B,p1、p2間的子午線弧長(zhǎng)X計(jì)算公式X 二a(1e2)(AarcBB sin

33、2B C sin4B D sin6B E sin8BF sin10B G sin12B)式中:丄 3 2 丄45 4 丄 175 6 丄11025 43659 1。丄 693693 12A =1 e eeeee4642561638465536104857632154525622058727651029729712Beeeeee83210244096131072524288154 丄 105 6 丄 2205 8 丄 10395 1 丄 1486485 伐Ceeeee25610241638465536838860835 6 105 810395 1055055 12Deeee3072409626

34、2144104857631583465109909912Eeee131072524288838860869310 丄 900912Fee13107205242880100112e 8388608底點(diǎn)緯度Bf迭代公式:Bo 二a(1 -e2)ABi d - Bix -F(Bi)F (BJ直到Bj-Bj小于某一指定數(shù)值，即可停止迭代。式中F(B) =a(d -e2)A arcB -B sin2B C sin4B - D sin6BE sin8B F sin10B G sin12BF (B) =a(1 -e2)A -2B cos2B 4C cos4B 一 6D cos6B8E cos8B -10F

35、cos10B 12G cos12B附錄C(資料性附錄)ITRF框架轉(zhuǎn)換參數(shù)及其速率C1轉(zhuǎn)換參數(shù)符號(hào)表示及單位表C.1轉(zhuǎn)換參數(shù)符號(hào)表示及單位轉(zhuǎn)換參數(shù)平移參數(shù)尺度參數(shù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)參考?xì)v元符號(hào)表示TxTyTzDRxRyRzt0計(jì)量單位毫米(mm10-9(ppb)毫角秒(mas0.001)速率符號(hào)TxTyTzDRxRyRz計(jì)量單位毫米/年(mm/y10-9 / 年 (ppb/y)毫角秒/年(0.001/y)C2從ITRF2000轉(zhuǎn)換到ITRFyy的轉(zhuǎn)換參數(shù)與速率表C.2從ITRF2000轉(zhuǎn)換到ITRFyy的轉(zhuǎn)換參數(shù)與速率ITRFyyTxTyTzDRxRyRzt0速率(rates)TxTyTzDRxRyRz

36、ITRF976.76.1-18.51.550.000.000.001997.0rates0.0-0.6-1.40.010.000.000.02ITRF966.7 16.1-18.51.550.00 10.00r 0.001997.0rates0.0-0.6-1.40.010.000.000.02ITRF946.76.1-18.51.550.000.000.001997.0rates0.0-0.6-1.40.010.000.000.02ITRF9312.76.5-20.91.95-0.390.80-1.141988.0rates-2.9-0.2-0.60.01-0.11-0.190.07ITRF9214.713.5-13.90.750.000.00-0.181988.0rates0.0-0.6-1.40.010.000.000.02ITRF9126.727.5-19.92.150.000.00-0.181988.0rates0.0-0.6-1.40.010.000.000.02ITRF9024.723.5-35.92