统一青岛市测量坐标系06(1)

1、综合青岛测量坐标系技术方案青岛土地资源和住房管理局国家测绘局大地测量数据处理中心2007.08年目录1.概述11.1地球范围和行政隶属11.2地理位置2青岛市新坐标系22.1青岛市新坐标系定义22.2青岛市建立新坐标系22.2.1空间坐标设置和精度统计数据32.2.2坐标转换和精度统计数据4青岛市控制网现状分析53.1青岛市土地调查大地基础控制测量事业控制网53.1.1空间坐标精度统计53.1.2平面坐标精度统计63.2青岛GPS控制网络73.2.1青岛市建立二等GPS控制网73.2.2青岛城市3-4等GPS控制网83.2.3青岛市各辖区GPS城市控制网83.3青岛市城市控制网和坐标系93.4

2、青岛地区使用的坐标系103.5青岛地区控制网络和信息103.6青岛控制网络分析103.6.1青岛控制网络分类103.6.2青岛GPS控制网络问题114.青岛市测量坐标系集成技术流程图115.综合青岛市测量坐标系方案125.1实施技术标准：125.2控制点结果转换方法125.2.2方法ii具体实施185.3各种数据图的坐标转换方法185.3.1转换电子图形185.3.2转换纸面图形195.3.3 ARCINFO软件E00图形数据坐标转换方法205.3.4自动CAD软件的DXF(或DWG)图形数据坐标转换方法236.神谷明坐标系控制成果和图的精度分析236.1分析旧坐标系和新坐标系控制结果236.

3、1.1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系与新系统坐标比较分析和转换24(1)两个坐标比较分析246.1.2青岛80坐标与新系统坐标的比较分析和转换25(1)两个坐标比较分析256.1.3 1954年北京坐标系与新系统坐标比较276.1.4 1980西安坐标系与新系统坐标比较286.2神谷明坐标系图分析286.2.1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系图形转换为新坐标系296.2.2青岛96坐标系映射转换296.3神谷明坐标系对长度的影响296.3.1 2004青岛市土地调查大地基础控制测量网的1980西安坐标与新系统坐标变化的差距296.3.2青岛80坐标与新系统坐标边的

4、长度差306.4神谷明坐标系对面积的影响30(1)，2004年青岛市土地调查大地基础控制测量网1980西安坐标与新系统坐标面积的差距307.控制网络特定转换程序317.1主要控制网络坐标结果转换317.1.1青岛市GPS城市控制网317.1.2青岛市控制网改造网(3、4等)327.2局部控制网络坐标转换方法327.2.1原始控制网络裴珉姬平面坐标变换特定处理方法：338.更新各种信息系统的坐标系358.1更新房地产交易中心系统35附表1:“青岛市基础控制测量网”地心坐标转换1980西安坐标采用的重合点36附表2 2006和2004青岛市测量基础控制网1980西安坐标系坐标差38附录一：2附录二

5、：各种坐标转换参数6综合青岛测量坐标系技术方案1.概述随着青岛市经济建设的飞速发展，原有的测量标准网已经不能满足城市建设发展的需要。1995年，青岛市规划局分析了青岛市现有基础控制网，实施了青岛市GPS城市控制网建设。2004年，青岛市国土局为了进行青岛市国土资源调查，分析了基础控制网的现状，结合国土资源调查的需要，进行了青岛市土地调查大地基础控制测量事业建设。2005-2006年，国家统计局在新技术条件下，为满足国民经济建设、国防建设和地球科学研究的三维动态大地测量基准框架的需求，实施了“华东、华中地区大地水准面精化”项目。山东省GPS A、B、C级网络建设及大地水准面精密化，青岛市有1个G

6、PS。这种控制网的建设大大满足了青岛市城市建设的要求。与此同时，也有不足之处。现在青岛市有多套测量坐标成果，规划部有自己的坐标系和控制网，土地部门也有自己的坐标系，两者之间的差距很大，不能融合各种图案，不能统一。这不利于依法行政、统一管理和使用，对测量成果的使用和管理造成了巨大的困难，严重制约了测量成果。根据现代测量理论，在一个城市中，测量标准及其成果必须严格统一和唯一，因此，统一上述坐标系及其成果是必要的。青岛市坐标系统一将为各种地图资料的信息孔刘、绩效管理和使用奠定良好的基础，为青岛市国民经济建设提供基础测量保障和服务，在青岛市经济建设中发挥重要作用。如何集成青岛市测量坐标系、原始控制成果

7、和图片在集成系统中的使用、原始地理信息系统的使用等，成为所有行业关注的焦点。此设计解决方案是解决这些问题。1.1测量地球范围和行政隶属关系青岛市位于山东半岛东南部，东西宽约140公里，南北长约180公里，全市总面积10654平方公里，其中市内(包括城南、市北、四方、宜昌、崂山、城阳、黄岛7区)管辖胶州路1102平方公里全市有69个岛。1.2地理位置青岛市位于董卿1193012100，北纬35353709。东，南与黄海相邻，东北与烟台市相邻，西与潍坊市相连，西南与日照市相接。青岛市新坐标系2.1青岛市新坐标系的定义建立的青岛市新坐标系以2004“青岛市土地调查大地基础控制测量项目”控制网为青岛，

8、将基础控制网更名为“青岛市测量基础控制网”，采用1980西安坐标系。为了区分青岛市测量基础控制网(2006) 1980西安坐标系。n参考椭球体：iag-75椭球体n椭球长度半径：n地球重力场二次带谐波系数：n重力常数：n地球自转角速度：n高程以上：使用1980西安坐标系高程以上n投影面：相当于1985年国家高程基准的黄海平均海平面n平面坐标：中央子午线120，3投影台2.2青岛市新坐标系的构建青岛市测量基础控制网(2006)成果由华东、华中地区大地水准面整治项目(青岛市)的GPS A B C级网络和青岛市土地调查大地基础控制测量项目的GPS框架网、C D级网络组成，共由GPS点382分组成，其

9、中GPS A级网点1个，B级青岛市测量基础控制网(。参考基准：全球中心坐标系ITRF97，参考坐标系，2000.0逆圆。2.2.1空间坐标设置和精度统计使用GAMIT/GLOBK(美国MIT的GPS数据处理软件之一)执行青岛市测量基本控制网络数据处理，这是目前国际公认的高精度定位软件之一。华东、华中地区大地水准面整治项目在全国及国际GPS连续运行站的控制下进行了全面调整，取得了地心坐标成果，与2000国家GPS控制网一致。山东省GPS ABC急网是华东、华中地区大地水准面精化项目的重要组成部分，目前山东省最新的现世是最好的基础控制成果。青岛市GPS C快速网(2004青岛市土地调查大地基础控制

10、测量项目)作为山东省GPS C快速网的一部分，在山东省GPS ABC快速网的控制下，青岛市GPS D快速网进行了调整，取得了与青岛市目前最新、现势最高、山东省基础控制标准相一致的成果。华东，华中大地水准面精华项目(青岛)(GPS A B C级网络)2005-2006青岛市土地调查区基础控制测量项目(GPS帧网络，C D级网络)2004“青岛测量基本控制网”(2006)结果图2-2青岛市测量基本控制成果(2006)配置GPS A，B级点的南北方向的平均精度为0.4 mm，东西方向为0.4 mm，高程方向为1.7 mm，基准线相对中央误差平均值为。GPS C级圆点的南北方向的平均精度为0.8 mm

11、，东西方向为0.8 mm，高程方向为2.1mm，基准线相对中央误差平均值为。GPS D级圆点的南北方向的平均精度为1.3 mm，东西方向为1.4 mm，高程方向为2.9mm，基准线相对中央误差平均值为。2.2.2坐标转换和精度统计青岛市测量基础控制点地心坐标系(WGS-84坐标系)到三心坐标系(1980西安坐标系)重合点分布：图2-3 WGS-84坐标系和1980西安坐标系变换重合点分布坐标变换使用Bursa 7参数模型，坐标变换精度通过计算变换参数匹配点的误差来反映。青岛全球中心坐标系和1980西安坐标系坐标转换精度：表2-1 80坐标转换坐标残差表精确度统计残差(米)点号转换的重合点数平面

12、坐标x最大点0.1485PA38144平面坐标y最大点0.1363PB74最大点0.1509P574平面x残差错误0.0588(米)平面y残差错误0.0606(米)平面坐标残差错误0.0844(米)青岛市控制网现状分析青岛市土地调查大地基础控制事业控制网和青岛市GPS二等控制网是早期青岛地区骨干控制网，精度高，分布均匀，复盖5点7区，青岛大部分地区控制网是在此基础上建立的，只有少量地区控制网是在国家控制网的基础上发展的。3.1青岛土地调查大地测量基础控制测量项目控制网2004年在青岛市土地调查土地基础控制测量工作、青岛市GPS C、D网部署、GPS C网控制下，青岛市GPS D网调整，在青岛市

13、当前最新情况下取得了最好的成绩。GPS网络调整使用多级控制。首先，在ITRF97框架中，参考站为2000.0，以国内和周边地区GPS连续运行站为框架点，进行三维约束调整，获得GPS A，B级点坐标。第二，ITRF97框架下的参考站为2000.0，以国内和周边地区GPS连续运行站和临时标杆为框架点。其中，GPS A、B级网络和临时基准站点给出了2约束，以获得GPS C级点坐标。在GPS C级网络的控制下，青岛市进行GPS D级网络调整。然后使用Bursa 7参数坐标变换模型和14个重合点坐标将地心坐标转换为1980西安坐标。3.1.1空间坐标精度统计表3-1 GPS C级网络空间笛卡尔坐标和基准

14、精度统计统计项目最大值XrmsYrmsZrms基线相对中间误差最小值0.6 mm0.8 mm0.6 mm最大值4.8毫米7.9毫米5.2 mm平均值1.3 mm1.8 mm1.4毫米如上表所示，坐标精度优于8mm，基线相对中间误差的最大值为，平均值为。表3-2 GPS C级网站中心直角坐标精度统计表统计项目最大值NrmsErmsUrms最小值0.4 mm0.5 mm1.0 mm最大值3.8毫米3.8毫米9.2毫米平均值1.0 mm0.9 mm2.2 mm如上表所示，水平方向的精度优于4mm，高程方向的精度优于10mm，水平方向的最弱点为C088，高程方向的最弱点为C088。表3-3 GPS D

15、级网络空间笛卡尔坐标和基准精度统计统计项目最大值XrmsYrmsZrms基线相对中间误差最小值0.6 mm0.9 mm0.7 mm最大值24.0 mm16.8毫米8.5毫米平均值1.6毫米2.1毫米1.7毫米如上表所示，坐标精度均优于2.4厘米，基线相对中间误差的最大值为，平均值为。上述统计不包括D151点。此点的数据质量太差，因此D151点精度Xrms为59.3mm、Yrms为35.8mm、Zrms为33.8mm。表3-4 GPS D级网站中心笛卡尔坐标精度统计表统计项目最大值NrmsErmsUrms最小值0.5 mm0.5 mm1.1毫米最大值7.7毫米20.8 mm15.7毫米平均值1.3 mm1.3 mm2.8 mm如上表所示，水平方向的精度优于2.1cm，高程方向的精度优于1.6cm，水平方向的最弱点为D253，高程方向的最弱点为D253。上述统计不包括D151点