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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;,,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()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国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为:
长半轴 a=6378137m
扁率 f=1/
地心引力常数 GM=×1014m3s-2
自转角速度ω=×10-5rad s-1
其它参数见下表:
短半径b(m)

极曲率半径c (m)

第一偏心率e
**********
第一偏心率平方e2

第二偏心率

第二偏心率平方2

1/4子午圈的长度Q(m)

椭球平均半径R1(m)

相同表面积的球半径R2(m)

相同体积的球半径R3(m)

椭球的正常位U0(m2s-2)

动力形状因子J2

球谐系数J4
-
球谐系数J6

球谐系数J8
-

赤道正常重力值γe(伽)

两极正常重力值γp(伽)

正常重力平均值γ(伽)

纬度45度的正常重力值γ45°(伽)

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
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
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1:25万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(2°×3°)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:-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:-1:10万DLG数据库转换
(1)1954年北京坐标系下1:-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