1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究

1、1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究摘 要：对我国当前常用坐标系统进行介绍，并对不同坐标系统之间坐标转换原理进行介绍。通过MATLAB编写基于最小二乘法的布尔沙七参数转换模型，并对1980西安坐标系统和2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，CGCS2000坐标进行转换实验，结果说明：该方法转换的点位误差均小于5cm，可满足一般工程使用。关键词：1980西安坐标系 2000国家大地坐标系 布尔沙模型 MATLAB中图分类号：P226  文献标识码：A文章编号：1672-

2、3791202101b-0200-03Abstract：Thecurrentcommoncoordinatesysteminourcountyandthetransformationmethodsofthesetwocoordinatesystemswereintroduced.TheorderofbursamodelwascompiledbyMATLABandtheparametercalculationbasedontheleastsquaremethod.Theexperimentofcoordinatetransformationbetween1980Xi'ancoordina

3、tesystemandChinaGeodeticCoordinateSystem2000CGCS2000showsthatthepointpositionerrorsarelessthan5cmandcanbeusedingeneralengineering.KeyWords：1980Xi'ancoordinatesystem;ChinaGeodeticCoordinateSystem2000;Bursamodel;MATLAB隨着科技的开展，不同国家在不同时期会采用不同的坐标系统，当前世界范围内常用的坐标系大概有150个。我国从建国初到现在主要使用了3种坐标系，即北京54坐标系、西安

4、80坐标系和2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，CGCS2000，各系统主要参数见表11-3。北京54坐标系采用的是前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，坐标原点不在我国境内，故使用起来具有一定的局限性并且测量结果具有一定的误差。为了改善这种情况，并提高我国境内的测绘成果质量，于1978年4月在西安确定了西安80坐标系统，目前我国大局部测绘数据都是基于西安80坐标系统。CGCS2000于2021年7月1日国务院批准开始启用，并要求从2021年7月1日起全面使用，届时，国家测绘地理信息局将停止提供其他坐标系下的测绘成果。为了减少重复测量工作，对现有成

5、果合理利用，将西安80坐标系下测绘成果高精度转换到CGCS2000坐标系统是眼下需要研究的问题之一。该文主要对西安80坐标系统和CGCS2000坐标系统的转换进行研究，目前有多种方法进行坐标转换，杜辉【4】、赵慧慧【5】、谢艳玲【6】、黄国森【7】等人研究了如何利用ArcGIS软件中的算法进行坐标转换，黎舒【1】、李巍8、叶大坚9等人分别研究了利用四参数、七参数法对常用坐标系统之间坐标进行转换。西安80坐标系和CGCS2000坐标系分属于两种坐标系类型，所以两种系统的转换研究，也是参心坐标系和地心坐标系的转换研究。1 坐标系统转换原理1.1同一基准下大地坐标和空间直角坐标转换1空间直

6、角坐标系转换成大地坐标系2大地坐标系转换成空间直角坐标系。1.2不同基准下空间直角坐标转换布尔沙模型、莫洛金斯基模型均是当前常用的空间直角坐标转换模型，该文主要对布尔沙七参数模型进行研究。2 转换实验分析依据上述原理，该文利用某市局部控制点进行转换验证，收集到点的坐标为西安80坐标系和CGCS2000坐标系下的空间直角坐标系。由于控制点坐标属于保密内容，故文中只给出了各控制点小数点后的数值，用于对转换精度进行检核，点位坐标信息见表2。依据上述原理，利用MATLAB编写坐标转换程序。选取D01-D04号点进行坐标转换参数计算，D05-D08号点进行精度验证。表3给出了转换参数的计算结果

7、，表4给出了D05-D08号点转换误差。通过对表4中结果进行分析可知：1X、Y、Z三个方向误差的均值分别为-0.019m、-0.009m、-0.028m，3个方向的中误差分别为0.022m、0.021m、0.029m，坐标转换精度与稳定性均较好;24个点的各个方向坐标转换误差均小于4cm，各点转换后的点位误差都在5cm左右，可满足一般工程的使用需要。3 结语西安80坐标系统向CGCS2000坐标系统转换模型相对较为成熟，布尔沙七参数模型为使用较为广泛的模型之一。该文通过MATLAB编程实现了基于普通最小二乘法的布尔沙七参数求解程序，并通过实例对参数转换精度进行验证，结果说明：该方法转

8、换精度较高，足够满足一般工程的使用需要。参考文献【1】黎舒，胡圣武.80西安坐标系到2000国家坐标系转换的研究J.测绘科学，2021，34S2：50-52，155.【2】何林，柳林涛，许超钤，等.常见平面坐标系之间相互转换的方法研究以1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系之间的平面坐标相互转换为例J.测绘通报，20219：6-11.【3】高春辉，李秀龙，王东阁.基于CGCS2000的珠海市地方坐标体系技术探讨J.城市勘测，20213：65-68.【4】杜辉，耿涛，刘生荣，等.基于ArcGIS的地物化成果各坐标系统向CGCS2000坐标转换研究J.物探与化探，2021，425：1076-1080.【5】赵慧慧，葛莹，肖胜昌，等.ArcGIS坐标转换方法及其精度评估J.地理空间信息，2021，143：73-76.【6】谢艳玲，夏正清.基于ArcGIS的1980西安坐标系到2000国家坐标系的转换研究J.测绘与空间地理信息，2021，3712：220-224.【7】黄国森.基于ArcGIS的80西安坐标系转换到2000国家坐标系的研究J.测绘与空间地理信息，2021，368：261-263，266.8李巍，高良博，王昶，等.2000坐标系转换模型的试