现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南.doc
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1、12现有测绘成果转换到 2000 国家大地坐标系技术指南一、2000 国家大地坐标系的定义国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。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的初始指向推算,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。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐
2、标系采用的地球椭球参数的数值为:长半轴 a6378137m扁率 f=1/298.257222101 地心引力常数 GM3.98600441810 14m3s-2 自转角速度 7.292l1510 -5rad s-1其它参数见下表:短半径 b(m) 6356752.31414极曲率半径 c (m) 6399593.6258613第一偏心率 e 0.0818191910428第一偏心率平方 e2 0.00669438002290第二偏心率 0.0820944381519第二偏心率平方 2e 0.006739496775481/4 子午圈的长度 Q(m) 10001965.7293椭球平均半径 R1
3、(m) 6371008.77138相同表面积的球半径 R2(m) 6371007.18092相同体积的球半径 R3(m) 6371000.78997椭球的正常位 U0(m2s-2) 62636851.7149动力形状因子 J2 0.001082629832258球谐系数 J4 -0.00000237091126球谐系数 J6 0.00000000608347球谐系数 J8 -0.000000000014272/mabGM0.00344978650678赤道正常重力值 e(伽) 9.7803253361两极正常重力值 p(伽) 9.8321849379正常重力平均值 (伽) 9.79764322
4、24纬度 45 度的正常重力值 45(伽) 9.8061977695采用 2000 国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。二、点位坐标转换方法(一)模型选择14全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型;省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与 2000 国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。(二)重合点选取坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数,计算重合点坐标残差,根据其残差值的大小来确定,若残差大于 3 倍中误差则剔除,重新计算坐标转换参数,直到满足
5、精度要求为止;用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关,但不得少于 5 个。(三)模型参数计算用所确定的重合点坐标,根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 (四)精度评估与检核用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标,具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点,不参与转换参数计算,用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至少 6 个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核。(五)数据库中点位坐标转换模型参数计算的区域选取15对于 1980 西安坐标系下的数据库,采用全国数据计算的一套模型参数可满足 1:5 万及 1:2
6、5 万比例尺数据库转换的精度要求;采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足 1:1 万比例尺数据库转换的精度要求。对于 1954 年北京坐标系下的数据库的转换,采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足 1:5万及 1:25 万比例尺数据库转换的精度要求;按(23)进行分区计算模型参数可满足 1:1 万比例尺数据库转换的精度要求。三、1:2.5-1:25 万数据库的转换(一)按国家基本比例尺地形图分幅组织的数据库按国家基本比例尺地形图分幅组织的图形数据(DLG、DEM、DRG),依据以下方案进行转换。1、1:2.5-1:10 万 DLG 数据库转换(1)1954 年北京坐标系下 1:2.5-
7、1:10 万 DLG 数据库转换a、依据相应比例尺分幅 进行区域划分,分两步完成坐标转换。首先进行椭球体变换,再利用对应的比例尺图幅区域的X、Y 坐标平移量进行坐标平移;b、依据 2000 国家大地坐标系下对应的比例尺标准分幅图廓进行数据裁切,区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充;c、添加 2000 国家大地坐 标系下的方里格网层,删除原方里格网数据层;16d、完成图廓更改、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等数据后处理及建库工作;e、图 幅换带 接边:采用右 图(1954 年北京坐标系)接左图(2000 国家大地坐标系)时,先进行右图的椭球体与换带转换,在左带中利用左图的平
8、移量进行右图的坐标平移,完成接边后保存在左带中的右图(备份)成果。返回右图取消先前换带接边加入的平移量,并进行投影变换,最后利用右带自身的平移量完成平移后,方可与其相邻的右图接边;f、对基础地理信息数据库元数据相关条目进行更改。(2)1980 西安坐标系下 1:2.5-1:10 万 DLG 数据库转换依据相应比例尺分幅进行区域划分,不考虑椭球体变换,直接利用对应的比例尺图幅区域的 X、Y 坐标平移量进行坐标平移;然后按照 1954 年北京坐标系下 DLG 数据库转换的 bf 对应步骤进行。2、1:2.5-1:10 万 DRG 数据库转换原数据为 300500dpi 的原版印刷地图经扫描纠正生成
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