80坐标系向2000国家大地坐标系转换研究

 80坐标系向2000国家大地坐标系转换研究

周德馨

西宁市国土勘测规划研究院有限公司　青海西宁　810000

摘　要：为客观、精准掌握地球空间整体框架，需依附大地坐标进行分析，其可真实呈现地球空间实际部位，合理应用此类坐标系统对航天、导航定位等产生影响，80坐标系和2000国家大地坐标系起算点、参考椭球不同，两者间实际转换模型存在差异性，应积极掌握其转换方法和程序。

关键词：80坐标系；2000国家大地坐标系；转换方法

严格依照相关规范和要求构建大地坐标，是测量任务目标达成的基础，其与经济、军事等活动高效化实施密切相关，其是满足现下多方面发展的历史产物。受原有科技水平等因素的局限，其基本特征是非地心的、二维应用，地心坐标主要是将地球中心为原点，大地坐标系具备较佳的应用成效。

一、80坐标系和2000国家大地坐标系分析

1、80坐标系

80坐标是我国处于1980年开始正式应用的坐标系，其实际应用基本原理为选取多点定位，积极结合实际状况选取地球椭圆基本参数，满足相关规范和要求。该坐标系其原点位于我国陕西泾阳县，所以将其又称之为1980年西安坐标系。将其逐步转变为2000国家大地坐标系吗，是未来发展的主趋，应选取合理的转换方法和程序，显著提升转换精准度，实现转换目标的达成。

2、2000国家大地坐标系

我国于2008年正式启用2000国家大地坐标系，该系统提升实际测量的绝对精准度，可获取完整、精准的三维坐标耗损时间较短，可完整提供高精度的大地坐标系，保证不同经济活动高效化实施，客观阐述地球空间物体的运动，符合不同部门高精度实际定位的需求。2000国家大地坐标系原点特指大气、海洋整个地球质量中心，其自身含有的Z轴主要是从原点指向历元2000的地球参考极的方向，该历元的指向交由国际时间局给定的历元年为初期展开实际估测推算，定向的时间演化主要是保证相对地壳不形成冗余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线于地球赤道面实际衔接点，Y轴和Z轴和X轴构成右手正交坐标系。现下CGCS2000的维持主要依附持续性运行GPS参考站，其作为整个GPS2000的骨架，其坐标精度属于毫米级，速度精度为±1mm/a。CGCS2000的骨架主要是由2000国家大地控制网点构成，其内部主要涵盖三维大地控制点共计2600个，点位精准度应满足相关规范和要求。国务院和军事相关测绘部门结合实际状况，严格执行大地网与2000国家大地控制网，构建完善的加密网点，3维点位实际偏差约为±0.3m。

二、80坐标系向2000国家大地坐标系转换

通过以上可看出这两种坐标系统的起算点并未处于同一个椭球基准面上，内部涵盖两个椭球间相互转换问题，所谓坐标转换的过程最重要的转换参数的求解过程，现下转换方法最为关键的方法分为数据计算模型、格网内插模型。现下转换方法较多，主要包含数学计算模型、格网内插模型，其主要包含的方法主要涵盖三参数法、四参数法和七参数法，其主要方法体现在以下几方面：

（1）测算三参数（X、Y、Z）基本方法是应用基本方法是应用该点的西安80坐标系和CGCS2000坐标系的平面坐标，充分精准性测量转换软件计算出参数。

（2）测算四参数是区域范围较大，最远间的距离不小于30km（经验值）内完成转换，此类方法受距离的局限性，需结合实际状况进行合理化选取。

（3）常规下较为严密的是应用七参数，即X平移、Y平移、Z平移、Y旋转，Z旋转，尺度变化，精准性计算七参数需结合现场实际状况，处于特定区域内可靠、精准查找现有重合点位，最佳实际工作区处于已知重合点内，重合点在5个以上，方可将其换算为成果资料，确保其精准度满足相关规范和要求。插值内插模型的构建，其不仅包含多项式回归法、高斯克里格加权法而且涉及加权反距离法、三角剖分法等，不同计算方法基本原理和特征不尽相同，需结合实际状况合理确定和选择。结合实际状况高效化选取模型参数，是明晰重合点核心坐标的关键，坚持以坐标实际转化的程序和方法确定，为后续计算重合点坐标修正量提供导向，选取精准度较高的计算方法，可灵活性改正任意点上坐标，进而实现不同坐标的灵活性变化，其优势在于可更佳拟合由于大地网局部性系统误差的干扰，进而产生的变形差值，可实现局部细致拟合和全网连续的成效，且自身持有的转换精度较高[1]。

插值内插模型实际整体转换方法，实际基本原理和思路架构为，始终将转换点视为中心，确定合理的搜索范围半径，计算实际需修正量，进而获取最终的大地坐标系坐标。坐标实际重合点可选用在两个还需按照所确定的实际转换参数，精准计算重合点坐标残差，结合其残差值大小进而确定，若残差超过3倍中误差则剔除，精准计算坐标转换参数，直至符合相应的精度满足相关规范和要求，用于计算转换参数关键重合点数量与转换区域实际大小密切相关，但一般严禁超过5个。

三、应用国家大地坐标系实际应用要求

始终遵循集中化管理、分级落实和全方位推进的基本原则，不同级别的管理部门，严格依照相关规范和要求，积极贯彻和落实自身职责，形成合力完成区域内坐标转换工作，整体规划统筹部署相关业务过程中，及时做好衔接，最为关键的是完成职责分工。第一，国土资源部统一化组织和部署全国国土资源数据2000国家大地坐标系转换工作，制定完善的转换i技术基本要求，积极组织相应的数据转换及地方上报数据衔接。第二，省级资源管理部门从宏观层面进行考量，选取可操作性较强策略，逐步推动2000国家大地坐标系转换工作，实现本区域内工作转换的同时，为市区、县等工作落实提供导向，循序渐进向2000大地坐标系过渡，最终实现高效化应用。第三，市、县级国土资源主管部门按照相关基本要求，组织专业单位机构完成空间数据采集工作，高效化应用2000大地坐标系。第四，国家测绘地理信息局应始终为国土资源机构提供支持，制定相应的技术要求，对本级数据转换提供强有力的支持，组织相关专业机构对2000国家大地坐标系转换和应用提供服务。

结束语

80坐标系下成果转化目标的达成，应掌握2000大地坐标系特征和转换要求，选取合理的模型，严格依照相关规范和程序，逐步实现转换应用，显著提升整个转换精准度，促使其满足相关规范和要求。

参考文献：

[1]王宁娜.1980西安坐标系向2000国家坐标系转换省级兴趣点数据成果分析[J].测绘与空间地理信息,2021,44(1):4.