國(guó)家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行坐標(biāo)系關(guān)系

1、詳解 | 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行坐標(biāo)系關(guān)系2018-04-16國(guó)家局測(cè)繪學(xué)報(bào)測(cè)繪學(xué)報(bào)1. 采用 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系對(duì)現(xiàn)有地圖的 影響大地坐標(biāo)系是測(cè)制地形圖的基礎(chǔ)，大地坐標(biāo)系的改變必將引起地形圖要素產(chǎn)生位置變化。一般來(lái)說(shuō)，局部坐標(biāo)系的原點(diǎn)偏離地心較大( 最大的接 近 200m) ，無(wú)論是 1954年北京坐標(biāo)系，還是1980西安坐標(biāo)系的地形圖，在采用地心坐標(biāo)系后都需要進(jìn)行適當(dāng)改正。計(jì)算結(jié)果表明， 1954 年北京坐標(biāo)系改變?yōu)?000 國(guó)家大地坐標(biāo)系。在56° N 16° N 和 72° E 135 ° E 范圍內(nèi)若不考慮橢球的差異，1954年北京

2、坐標(biāo)系下的地圖轉(zhuǎn)換到2000 系下圖幅平移量為： X 平移量為 -29-62m ，Y 方向的平移量為-56 +84m。1980西安坐標(biāo)系下的X平移量為-9 +43m，Y 方向的平移量為+76 +119m。因此， 坐標(biāo)系的更換在 1:25萬(wàn)以大比例尺地形圖中點(diǎn)( 含圖廓點(diǎn) ) 的地理位置的改變值已超過(guò)制圖精度，必須重新給予標(biāo)記。對(duì)于 1:25 萬(wàn)以小地形圖，由坐標(biāo)系更換引起圖廓點(diǎn)坐標(biāo)的變化以及圖廓線(xiàn)長(zhǎng)度和方位的變動(dòng)在制圖精度內(nèi)，可以忽略其影響, 對(duì)于 1:25萬(wàn)比例尺地形圖，考慮到實(shí)際成圖精度，實(shí)際轉(zhuǎn)換時(shí)也無(wú)需考慮轉(zhuǎn)換。根據(jù)實(shí)際計(jì)算表明，由于坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換引起的各種比例尺地形圖任意兩點(diǎn)的長(zhǎng)度 (

3、包括圖廓線(xiàn)的長(zhǎng)度) 和方位變動(dòng)在制圖精度以?xún)?nèi)，可以忽略不計(jì)。也就是說(shuō)，采用地心坐標(biāo)系時(shí)，只移動(dòng)圖幅的圖廓點(diǎn)，而圖廓線(xiàn)與原來(lái)的圖廓線(xiàn)平行即可，且坐標(biāo)系變更不改變圖幅內(nèi)任意兩地物之間的位置關(guān)系。2.WGS84坐標(biāo)系 與 2000 國(guó)家大地坐標(biāo) 系的關(guān) 系在定義上， 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系與WGS84是一致的，即關(guān)于坐標(biāo)系原點(diǎn)、尺度、定向及定向演變的定義都是相同的。兩個(gè)坐標(biāo)系使用的參考橢球也非常相近，唯有扁率有微小差異。而在實(shí)際點(diǎn)位表示時(shí)，僅考慮橢球的差異，兩者的結(jié)果是一致的，但因2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)定義在 2000年那一時(shí)刻， 而大多數(shù)應(yīng)用實(shí)際上是不同時(shí)間進(jìn)行定位，因地球上的板體是在不

4、斷運(yùn)動(dòng)的，不同時(shí)刻位于地球不同板塊上站點(diǎn)的實(shí)際位置是在變化的，已經(jīng)偏離了2000 年的位置。因此不同時(shí)間定位的得到的WGS84坐標(biāo)不是嚴(yán)格意義下的2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系。如基于當(dāng)前框架當(dāng)前歷元( 如 2009 年 ) 坐標(biāo)值與2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的相比，最大差0.6m 。但對(duì)于1:1 萬(wàn)以小比例尺的應(yīng)用，可簡(jiǎn)單近似地認(rèn)為是同一坐標(biāo)系。3.GNSS后 處理定 位結(jié)果與2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系 關(guān)系用高 精度 GNSS定位軟件處理后得到的各站點(diǎn)坐標(biāo)是與觀(guān)測(cè)時(shí)刻衛(wèi)星星歷定義的基準(zhǔn)是一樣的，衛(wèi)星在不同時(shí)間段采用的是不同的ITRF 框架，但不同框架最大的差異在cm 量級(jí)，差異主要體現(xiàn)在板塊運(yùn)動(dòng)引起

5、的點(diǎn)位變化，站點(diǎn)位于不同的板塊上，隨板塊一起運(yùn)動(dòng)，若按我國(guó)平均點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速率為2-3cm/ 年，以 10年計(jì)，點(diǎn)位相距定義時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)已變化了 20-30cm 。精選文檔因此 GNSS后處理得到的站點(diǎn)坐標(biāo)需顧及點(diǎn)位移動(dòng)速率才能得到2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)。4. 坐標(biāo)系變化對(duì)圖幅點(diǎn)間距離的影響不同坐標(biāo)系間橢球體的變更在不同區(qū)域、不同圖幅、同一圖幅的不同位置上其產(chǎn)生的點(diǎn)位坐標(biāo)變化量是不均勻，但鑒于其不均衡性相差很小，故對(duì)于 1:5 萬(wàn)以至 1:1 萬(wàn)地形圖數(shù)據(jù)精度而言，其圖廓邊長(zhǎng)、圖幅內(nèi)不同點(diǎn)間的相對(duì)距離在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后仍保持不變。5. 不同橢球變化對(duì)圖幅表示的影響1954年北京坐標(biāo)系到1980西安坐標(biāo)系

6、或2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在考慮坐標(biāo)平移參數(shù)時(shí)，還必須進(jìn)行橢球體間的變換;而 1980 西安坐標(biāo)系到 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，其橢球體帶來(lái)的坐標(biāo)位移很小， 考慮到空間數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際精度、轉(zhuǎn)換誤差與數(shù)據(jù)后處理等因素，其橢球體變換過(guò)程可忽略;空間上相同經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)在1954 年北京坐標(biāo)系、1980 西安坐標(biāo)系及2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下具有不同的大地平面坐標(biāo)( 統(tǒng)一采用高斯投影6 度分帶 ) 。各坐標(biāo)系下的地圖分幅對(duì)于空間同一實(shí)體而言位置不同，因此原標(biāo)準(zhǔn)圖廓分幅線(xiàn)不再具有原圖廓線(xiàn)性質(zhì)，如1:5 萬(wàn)分幅數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后對(duì)于其 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系下的標(biāo)準(zhǔn)分幅而言，其圖幅四邊會(huì)存在兩測(cè)數(shù)據(jù)

7、冗余、兩測(cè)數(shù)據(jù)未到邊的情況;1954年北京坐標(biāo)系下的地圖轉(zhuǎn)換到2000系下圖幅平移量為：X平移量為 -29 -62m ， Y 方向的平移量為-56 +84m。對(duì)應(yīng) 1:5 萬(wàn)圖幅圖廓平移量X 方向約 1.2mm、Y 方向約1.7mm，1980 西安坐標(biāo)系下的X平移量為 -9 +43m， Y 方向的平移量為 +76 +119m。對(duì)應(yīng) 1:5 萬(wàn)圖幅圖廓平移量 X 方向約 0.8mm、 Y 方向約 2.4mm?？梢?jiàn)不同坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)接邊與重合不容忽略 ;6.CGCS2000 圖更 新周 期2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系基本比例尺地形圖更新 , 主要考慮點(diǎn)位變化速率對(duì)點(diǎn)表示到圖上的影響精度是否超出了允

8、許范圍。我國(guó)點(diǎn)位變化速率平均 為 3-4cm/ 年，距離 2000.0 歷元時(shí)間跨度不同時(shí)，對(duì)點(diǎn)位影響量級(jí)見(jiàn)下表：年跨 度變化 量100.3 0.4 m200.6 0.8m300.9 1.2m401.2 1.6m501.5 2.0m601.8 2.4m702.1 2.8m802.4 3.2m902.7 3.6m2精選文檔對(duì)于基本比例尺地形圖圖上的實(shí)際精度主要地物點(diǎn)為0.4mm，次要地物點(diǎn) 為 0.7mm，對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的比例尺，其實(shí)際精度為：實(shí)地 誤差比例 尺主要 地物次 要 地物1： 5000.20.351： 10000.40.701： 50002.03.501： 100004.07.0010 年后 1:500 、 1:1