WGS_84坐标与地方独立坐标的转换.pdf

2010年 2月城
市
勘
测 F eb. 2010
第 1期 U rban G eotechn ica l Investigation & Survey ing N o. 1
文章编号: 1672- 8262( 2010) 01- 112- 03 中图分类号: P 226
3 文献标识码: A
WGS- 84坐标与地方独立坐标的转换
唐玉娟* , 史珂
(昆明理工大学, 云南昆明
650093)
摘
要: 对城市 GPS首级网的 W GS- 84坐标值和地方坐标值的平面转换关系进行研究, 比较了四参数转换模型和多
项式拟合法的转换误差, 精度和可靠性, 并得出一些实用的结论。
关键词: WG S- 84坐标系; 转换参数; 坐标系转换; 拟合
1
前
言
由于 GPS定位技术具有高精度、速度快、成本低
的显著优点, 已经用于建立高精度的全国性大地测量
控制网, 测定全球性的地球动态参数, 也成为城市控制
测量和工程测量的主要手段。 GPS 平差后的解属
W GS- 84坐标系, 它是一个以地球质心为坐标原点的
地心坐标系。而一些工程网还是要求采用地方独立坐
标系, 依据当地实际形成的当地独立坐标系使测量和
绘制在地形图上的结果和实际相一致, 投影变形最小,
而且采用原有的坐标系统, 还可充分利用原有的测量
成果资料。所以利用 GPS 做城市控制测量或工程测
量时, 为了适应测量的要求, 必须将获得的 WGS- 84
坐标转换为当地坐标系, 这就需要求定坐标变换参数
图 1
项目网形图
和进行相应的坐标变换。本文主要阐述了 WGS- 84
直角坐标系与地方坐标系之间常用的坐标转换的关系
轴、X轴垂直构成右手坐标系, 又称为 1984年世界大
方法及其精度比较。
地坐标系统。
1
1
实验概况
该坐标系采用的地球椭球 4个基本参数是:
本文针对地理信息数据采集的需求(平面精度约
长半轴
a= 6 378 137m
0
3 m ), 应用某地的 GPS一级网以平面四参数转换模
扁率 f = 1/298. 257 223 563
型和多项式拟合转换方法推求整个 GPS网的 WGS- 8 3 2
地球引力常数(含大气层) GM = 3 986 005 10 m /s
84坐标和地方坐标的转换关系, 并就其精度是否满足- 11 - 1
地球自转角速度
= 7 292 115 10 rads
地理信息数据采集需求进行比较分析。该地 GPS 网
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地方独立坐标系
形如图 1 所示( 63 点, 平均边长 18 km, 控制面积约
基于实用、方便和科学的目的, 将地方独立测量控
20 000 km2, 63点在 W GS- 84和地方坐标中都有坐标
制网建立在当地的平均海拔高程面上, 并以当地子午
真值)。
线作为中央子午线进行高斯投影求得平面坐标, 这些
1
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WGS- 84坐标系的定义
控制网都是以地方独立坐标系为参考, 参考椭球与当
一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球
地平均海拔高程对应, 其中心、轴向和扁率均与国家参
质心, 其地心空间直角坐标系的 Z轴指向 B