【正文】 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件使用 指南 2022年 9月 10日星期二 各類成果技術(shù) 支持 ? 中國測繪科學(xué)研究院負責 GNSS連續(xù)運行基準站 、 控制點轉(zhuǎn)換技術(shù)支持和服務(wù) ， 聯(lián)系電話 010－ 63880709。 ? 轉(zhuǎn)換 模型多 ， 橢球體三維七參數(shù) 、 橢球三維四參數(shù) 、 橢球體三參數(shù)；橢球面上二維七參數(shù) 、 平面四參數(shù) 。 成果的提供和使用依照測繪成果管理的有關(guān)規(guī)定辦理 。 ? 圖幅 轉(zhuǎn)換量成果 。 2022年 9月 10日星期二 行業(yè)專題地理信息數(shù)據(jù)（庫）坐標轉(zhuǎn)換 可參照 1:1萬及 1:5千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)坐標轉(zhuǎn)換方法，實現(xiàn)跨省、跨區(qū)域的無縫、連續(xù)、高精度的坐標轉(zhuǎn)換。 2022年 9月 10日星期二 1:1萬及 1:5千 DEM數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換 原數(shù)據(jù)為 5米及 。將非 1： 5萬原分幅影像數(shù)據(jù)進行拼接后形成 5萬分幅 2022國家大地坐標系影像成果數(shù)據(jù)。 2022年 9月 10日星期二 1:5萬 DOM數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換 1:5萬 DOM數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)到 2022國家大地坐標系轉(zhuǎn)換是基于 1:5萬數(shù)據(jù)庫更新工程上交的 1980西安坐標系分幅正射影像成果數(shù)據(jù)，進行必要的整理和預(yù)處理后，根據(jù)計算生成的 1:5萬圖幅影像從 1980西安坐標系到 2022國家大地坐標系的坐標改正數(shù)，用開發(fā)的 1980西安坐標系到 2022國家大地坐標系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和重新分幅拼裁工具，采用多項式擬合、重采樣糾正方法對影像數(shù)據(jù)進行批量轉(zhuǎn)換處理后形成 2022國家大地坐標系下 1： 5萬分幅組織的新影像成果數(shù)據(jù)。 2022年 9月 10日星期二 1:5萬 DLG數(shù)據(jù)庫 轉(zhuǎn)換 1:5萬 DLG數(shù)據(jù)庫采用分幅組織，以 MDB格式存儲，采用 1980西安坐標系，高斯 6度分帶投影。 ? 連續(xù)觀測至少 3年； ? 遠離板塊邊緣及變形區(qū)域； ? 速度精度優(yōu)于 3mm/a； ? 至少 3個不同解的速度殘差小于 3mm/a。 3中的板塊運動改正 。 ? 外部符合精度檢核方法如下： a） 利用未參與計算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點作為外部檢核點 ， 其點數(shù)不少于 6個且均勻分布； b） 選擇由轉(zhuǎn)換參數(shù)計算的點位坐標與其已知點位坐標進行比較與外部檢核 。 ? 二 維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型：適用于全國及省級適用于橢球面 3?及以上不同地球橢球基準下的大地坐標系統(tǒng)間控制點坐標轉(zhuǎn)換 。 ???????????? ????????????????110022co ss i ns i nco s)1(yxmyxyx????用于范圍較小的不同高斯投影平面坐標轉(zhuǎn)換。 ? 國家 一 、 二等天文大地點：可作為三 、 四等天文大地點的控制點使用 。 我國點位變化速率平均為 3－ 4cm/年 ， 距離 ， 對點位影響量級見下 表 1： 對于基本比例尺地形圖圖上的實際精度主要地物點 為 ，次要 地物點為 ，對應(yīng)到相應(yīng)的比例尺，其實際精度為： 10年后 1:500、 1:1000地圖而言點位的變化已超過了制圖精度，對于注重絕對位置變化需要更新，但 1:500及 1:1000工程與城市建設(shè)用圖，只關(guān)心地物的相對位置而不是絕對位置，可以不更新。 ） 1954北京坐標系 1980西安坐標系 X Y－ 29m～－ 62m － 9m～＋ 43m － 56m～＋ 84m ＋ 76m～＋ 119m 2022年 9月 10日星期二 28 采用 2022國家大地坐標系對現(xiàn)有地圖 的 影響 ?1:50萬及更大比例尺地形圖中點 (含圖廓點 )的地理位置的改變值已超過制圖精度 ， 必須重新給予標記 ?1:50萬及 1:100萬地形圖 ， 由坐標系更換引起圖廓點坐標的變化在制圖精度內(nèi) ， 可忽略其影響 ?由于坐標系轉(zhuǎn)換引起的各種比例尺地形圖任意兩點的長度 (包括圖廓線長度 )和方位變動在制圖精度以內(nèi) ， 可忽略不計 2022年 9月 10日星期二 29 2022國家大地坐標系與現(xiàn)行坐標系 的 不同 2022國家大地坐標系 現(xiàn)行坐標系 （ 54北京系、西安 80系） 坐標系類型 地心坐標系 參心坐標系 橢球定位方式 與全球大地水準面最密合 局部大地水準面最吻合 原點位置 包括海洋和大氣的整個地 球的質(zhì)量中心 與地球質(zhì)量中心有較大偏 差 坐標系維數(shù) 三維坐標系統(tǒng) 二維坐標系統(tǒng) 相對精度 107～ 108 106 實現(xiàn)技術(shù) 通過現(xiàn)代空間大地測量觀 測技術(shù)確定 傳統(tǒng)的大地測量方式確定 2022/5/24 2022年 9月 10日星期二 GNSS后處理定位結(jié)果與 2022國家大地坐標系關(guān)系 30 用高精度 GNSS定位軟件處理后得到的各站點坐標是與 觀測 時刻衛(wèi)星星歷 定義的基準 是一樣 的，衛(wèi)星在不同時間段 采用的是 不同的 ITRF框架，但 不同框架最大的差異在 cm量級 ，差異 主要體現(xiàn)在 板塊運動 引起的點位變化，站點位于 不同的 板塊上，隨板塊 一起 運動，若按我國平均點運動速率 為 2－ 3cm/年，以10年 計， 點位相距定義時點坐標已變化 了 20－ 30cm。 ? 大地原點坐標決不是 （ 0， 0， 0） ， 而是與大地原點在橢球上所處具體位置密切相關(guān)的 。 ? 2022國家大地坐標系下天文大地網(wǎng)成果 ,地心坐標的精度平均為 177。 2022年 9月 10日星期二 2022國家 大地坐標系 ? 原點 為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心 ； ? Z軸由原點指向歷元 ， 該歷元的指向由國際時間局給定的歷元為 ， 定向的時間演化保證相對于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋轉(zhuǎn) ； ? X軸由原點指向格林尼治參考子午線與地球赤道面 （ 歷元 ） 的交點 ； ? Y軸與 Z軸 、 X軸構(gòu)成右手正交坐標系 。參考橢球的中心一般和地球質(zhì)心不一致。 2022年 9月 10日星期二 總地球橢球和參考橢球 地球橢球： 旋轉(zhuǎn)橢球體與地球形體非常接近，旋轉(zhuǎn)橢球面是一個形狀規(guī)則的數(shù)學(xué)表面，在其上可以做嚴密的計算，而且所推算的元素（如長度、角度）同大地水準面上的相應(yīng)元素非常接近。 加快 2022國家大地坐標系的推廣使用 2022年 5月 24日星期二 對地方測繪地理信息行政主管部門提出的要求 2022年 5月 24日星期二 三 .基本概念 ? 坐標系與坐標框架 ? 總地球橢球和參考橢球 ? 參心坐標系 (大地原點 ) ? 參心坐標框架 國家天文大地網(wǎng) ? 1954年北京坐標系 ? 1980西安坐標系 ? 新 1954北京坐標系 ? 相對獨立的平面坐標系 ? 地心坐標系 ? 國家地球參考系 (ITRS) ? 國際地球參考框架 (ITRF) ? 歷元 ? 2022國家大地坐標系 ? 2022國家大地坐標系坐標框架 ? WGS84坐標系 ? 板塊運動 ? 板塊運動改正 ? “ 4D”產(chǎn)品 坐標系與坐標框架 坐標系是定義坐標如何實現(xiàn)的一套理論方法。 ? 2022年經(jīng)國務(wù)院批準 ， 國家測繪地理信息局向社會發(fā)公告 ， 于 2022年 7月 1日正式在全國啟用 2022國家大地坐標系 。 ? 受當時科技水平的限制 ， 我國參心坐標系所采用的坐標系原點 、 坐標軸的方向均與采用現(xiàn)代科技手段測定的結(jié)果存在較大差異 ， 其原點與地球質(zhì)量中心有較大的偏差 ， 坐標系下的大地控制點的相對精度僅 為 106， 這導(dǎo)致先進的對地觀測技術(shù)所獲取的測繪成果在使用時的精度損失 ， 無法全面滿足現(xiàn)勢性較高的城市建設(shè) 、 行業(yè)部門對高精度測繪地理信息服務(wù)的要求 。 2022國家大地坐標系與現(xiàn)行國家大地坐標系轉(zhuǎn)換 、 銜接的過渡期為 8～ 10年 。 坐標框架是 實現(xiàn)一個特定坐標系而設(shè)置的參考點及其坐標屬性的集合 。它代表地球的數(shù)學(xué)表面。 a．屬參心大地坐標系 b．采用克拉索夫斯基橢球的兩個幾何參數(shù) c. 大地原點在原蘇聯(lián)的普爾科沃 d．采用多點定位法進行橢球定位 e．高程基準為 1956年青島驗潮站求出的黃海平均海水面 f．高程異常以原蘇聯(lián) 1955年大地水準面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù) ,按我國天文水準路線推算而得 2022年 9月 10日星期二 1980年國家大地坐標系 ? 1980西安坐標系是完成全國天文大地網(wǎng)整體平差 后建立的 。 ? 2022國家 GPS大地控制網(wǎng)除了 CORS站以外的所有站 。 2022年 9月 10日星期二 2022年 9月 10日星期二 大地原點和坐標系原點的區(qū)別 ? 大地原點一般選在特定范圍的中心位置 ， 其坐標通過各種方法綜合確定 。 ～ 56176。對應(yīng) 1:5萬圖幅圖廓平移量 X方向約 、 Y方向約 ， 1980西安坐標系下的 X平移量為－ 9～+43m， Y方向的平移量為 +76～ +119m。 ? 省級 CORS站點：可作為省級 、 市 、 縣城市基礎(chǔ)建設(shè)控制網(wǎng)點 。 轉(zhuǎn)換公式為： 2022年 9月 10日星期二 三維七參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換模型 2222si n c os 0( ) c os ( ) c ossi n c os si n si n c os ( ) ( ) ( )c os c os si n si n si n( 1 ) ( 1 )c os si n 1( ) si nLLXL N H B N H BYB B L B L BM H M H M H ZHB L B L BN e H N e HtgB L tgB LN H N HN H N e B??? ? ???????? ?? ????????? ? ?? ?????? ??? ? ? ???? ???? ??????? ? ? ???????222222222222( ) si n0si n c os0si n c os si n si n c os c os0si n c os ( ) si n00( 2 si n )si n c os si n c os 1( 1 si n )(11xyzBN H N e BLLM H M HN e B B L N e B B LNe B B mMN H N eeBNBBe B BfMaNMeBaa???????????????????????????????????????????