抚顺市国土资源数据cgcs2000转换的实现

ＵｒｂａｎＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ＆Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ

城　市　勘　测

Ａｐｒ.２０２０Ｎｏ.１

引文格式:林亚斌.抚顺市国土资源数据ＣＧＣＳ２０００转换的实现[Ｊ].城市勘测ꎬ２０２０(１):１２３－１２５.文章编号:１６７２－８２６２(２０２０)０１－１２３－０３

中图分类号:Ｐ２２６＋􀆰３

文献标识码:Ｂ

抚顺市国土资源数据ＣＧＣＳ２０００转换的实现

林亚斌∗

摘　要:以地球质心为原点的地心大地坐标系ꎬ是２１世纪空间时代全球通用的基本大地坐标系ꎮ以空间技术为基础的ＣＧＣＳ２０００坐标系ꎬ可以满足大地测量、地球物理、天文、导航和航天应用以及经济、社会发展对我国大地坐标系的新要求ꎮ为推进使用ＣＧＣＳ２０００的顺利进行ꎬ保证地方坐标系转换为ＣＧＣＳ２０００数据成果质量和统一性ꎬ本文对抚顺市国土资源空间数据测绘成果进行分析ꎬ充分利用辽宁省ＧＮＳＳ网成果ꎬ恢复抚顺城市平面控制框架网ꎬ通过自主研发ＥｓｒｉＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ为基础的空间数据转换软件ꎬ实现了抚顺市国土空间数据转换为ＣＧＣＳ２０００ꎬ并对空间数据坐标转换参数进行了精度评定ꎮ

关键词:国土资源数据ꎻＣＧＣＳ２０００ꎻ坐标转换ꎻ四参数ꎻ精度评定

(辽宁省第十地质大队有限责任公司ꎬ辽宁抚顺　１１３００４)

１　引　言

测量框架网是国土资源空间数据的基础ꎬ空间数据

支撑着各级国土资源日常管理和监管工作ꎬ并为国民经济和社会发展、社会公众提供广泛的信息服务ꎬ空间数据坐标系的统一为跨部门资源融合共享提供数据基础ꎮ我国于２０世纪５０年代和８０年代ꎬ分别建立了国家大地坐标系１９５４年北京坐标系和１９８０西安坐标系ꎬ测制了各种比例尺地形图ꎬ为国民经济和社会发展提供了基础的测绘保障ꎮ随着社会的进步ꎬ国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求ꎬ迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系２００８年７月１日启用ＣＧＣＳ２０００坐标系ꎬ过渡期８至１０统(ＣＧＣＳ２０００)作为国家大地坐标系ꎮ国务院批准自年ꎬ根据辽宁国土资源厅、辽宁省测绘地理信息局要求据向ＣＧＣＳ２０００坐标转换工作ꎬ２０１８年７月１日起国土资源系统全面采用２０００国家大地坐标系ꎮ本文通过对抚顺市国土资源空间数据测绘成果分析ꎬ认为重新恢复城市平面测量控制网ꎬ充分利用辽宁省ＧＮＳＳ控制网成果ꎬ将抚顺城市测量框架网与辽宁省ＧＮＳＳ网联系测量ꎬ采用平面坐标转换四参数实现抚顺市国土空间数据转换为ＣＧＣＳ２０００数据成果ꎮ

１５５ｋｍꎬ南北１３９ｋｍꎬ全域面积１１２７１ｋｍ２ꎬ城市规划于４１高斯－克吕格投影带ꎬ清原县、新宾县位于４２高区８８１ｋｍ２ꎮ根据各区县地理位置ꎬ市区及抚顺县位

区４个行政区ꎬ及抚顺县、清原县、新宾县三县ꎬ东西

斯－克吕格投影带ꎮ为了适应城市建设需要ꎬ应满足投影长度变形值不大于２.５ｃｍ/ｋｍ的要求[２]ꎬ１９９６年抚顺城市建成区开始使用抚顺城市坐标系ꎬ多用于规划部的４号控制点为中心ꎬ将投影面沿垂线降低到部门ꎬ该框架网为１９５４年北京坐标系ꎬ以位于城市中－１５０ｍ高程面ꎬ其投影变形是以４号点为投影中心ꎬ

按距离成比例缩放ꎬ１ｋｍ变形－２.４ｃｍꎮ根据工作要求全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据ꎬ经分析国土空间数据分为矢量数据和栅格数据ꎬ矢量数据主要有地形数据、不动产数据、土地利用现状和规划ＤＬＧ数据等ꎮ市区国土资源

于２０１８年６月底前全国国土资源系统完成各类空间数

存量数据成果有抚顺城市坐标系、１９８０西安坐标系的成果并存ꎬ抚顺县、清原县及新宾县国土资源空间数据成果为１９８０西安坐标系ꎮ

３　实施方案

根据国土空间数据的分布情况ꎬ结合抚顺市实际ꎬ

２　数据分析

ＧＮＳＳ框架网ꎬ保证转换成果精度ꎬ全市采用统一的坐标转换参数ꎬ为今后测绘基准建设的统一化、标准化和科学化ꎬ进一步推进国土资源数据应用与共享奠定基础ꎮ抚顺市域地跨４１、４２两个高斯－克吕格投影带ꎬ需

做到省、市、县转换成果的有效衔接ꎬ统一到辽宁省

抚顺市位于辽宁省东部ꎬ东经１２３°４２′~１２４°１０′ꎬ

北纬４１°４５′~４１°５７′ꎬ辖新抚区、顺城区、望花区、东洲

∗　收稿日期:２０１９—０６—０６

作者简介:林亚斌(１９６８—)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ主要从事工程测量技术工作ꎮ

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城　市　勘　测２０２０年４月

统一计算４套坐标转换参数ꎬ即城市系转西安８０系、城市系转ＣＧＣＳ２０００平面坐标转换四参数ꎬ４１、４２高斯换四参数ꎮ充分利用覆盖抚顺市的辽宁省２０００国家大地坐标系Ｂ、Ｃ级框架网成果ꎬ作为４１、４２高斯－克３􀆰１　城市框架网ＣＧＣＳ２０００联测吕格投影带坐标转换参数计算的依据ꎮ

为完成各类抚顺城市坐标系的测绘空间数据向－克吕格投影带的西安８０系转ＣＧＣＳ２０００平面坐标转

４２带两个区域ꎮ４１带采用ＬＢ５８、ＬＢ５９、ＬＢ６０、ＬＢ７４、ＬＢ７５、ＬＢ９６六个重合点计算西安８０系⇒ＣＧＣＳ２０００平ＬＢ６１、ＬＢ７７、ＬＢ９６六个重合点计算西安８０系⇒ＣＧＣＳ２０００平面二维四参数转换模型ꎮ如图１所示ꎮ面二维四参数转换模型ꎻ４２带采用ＬＢ４５、ＬＢ４６、ＬＢ５９、

ＣＧＣＳ２０００坐标转换ꎬ发挥城市测量框架网的基础设施ＣＧＣＳ２０００的联系测量和数据传递ꎬ为ＣＧＣＳ２０００的实现提供基础数据支持ꎮ以城市三等ＧＮＳＳ网的技术要求ꎬ完成抚顺城市框架网与辽宁省ＧＮＳＳ网之间的联系测量ꎬ求得抚顺城市框架网的ＣＧＣＳ２０００成果ꎬ实现城市框架网坐标系与辽宁省ＧＮＳＳ网ＣＧＣＳ２０００之间的统一融合ꎮ采用辽宁省Ｂ级ＧＮＳＳ点ＬＢ５８、ＬＢ６０、ＬＢ７５为平高起算数据ꎻＣ级ＧＮＳＳ点Ｃ１５３、Ｃ１５５、Ｃ１５６为高程已３Ｄ２９、ＪＪＳＣ和ＳＷＸＨ控制点作为城市平面坐标起算数知数据ꎬ布设ＣＧＣＳ２０００联测网ꎮ以原三等城市框架点

图１　重合点选取与分区图

作用ꎬ首先要完成抚顺城市测绘平面框架网与

计算模型如下:

ｘ△ｘùｃｏｓαéú＝éê２ùêú＋(１＋ｍ)éê

êúêêëｓｉｎαëｙ２úûë△ｙû

－ｓｉｎαù

úｃｏｓαúû

ｘéê１ùú

úêëｙû

１

据ꎬＣ１５３、Ｃ１５６、ＺＦＱＧ、ＬＢ６０、ＬＢ７５为高程已知数据ꎬ布设抚顺城市坐标框架网ꎮ框架网由４４点组成ꎬ其中ꎬ原有平面控制点或水准高程点２５点ꎬ新设１９点ꎮ三等ＨＧＯ数据处理软件包进行数据处理ꎬ同时利用美国ＭＡＧＥＬＬＡＮ公司研发的ＧＮＳＳ数据处理软件ＧＮＳＳＳｏ￣安和抚顺城市坐标系三套坐标成果ꎮ

ｌｕｔｉｏｎｓＶ３􀆰７进行了复算ꎬ计算得到ＣＧＣＳ２０００、１９８０西ＧＮＳＳ框架网的平差计算ꎬ应用商务中海达ＨＤＳ２００３及

(１)

式中:ｘ１、ｙ１—原坐标系下平面直角坐标(ｍ)ꎻ(ｍ)ꎻ

△ｘ平移参数(ｍ)ꎻ△ｙ平移参数(ｍ)ꎻ

ｘ２、ｙ２—２０００国家大地坐标系下的平面直角坐标

α旋转参数ꎬ弧度(ｒａｄ)ꎻｍ尺度参数ꎬ无量纲ꎮ参数解算应用已通过国家测绘地理信息局测评的广州南方数码科技股份有限公司ｉＤａｔａ数据工厂坐标转换软件ꎮ平面二维四参数解算包括城市坐标系⇒参数采用３Ｄ２９、３Ｄ０９、ＪＪＳＣ、３Ｄ２０、３Ｄ２５、ＳＷＸＨ六个ＣＧＣＳ２０００及城市坐标系⇒西安８０系两套平面二维四３􀆰３　转换参数精度评定

重合点计算平面二维四参数转换模型ꎮ

按照规范要求ꎬ省、地市级卫星大地控制网Ｃ级点

３􀆰２　参数解算

重合点的选取原则是一般遵循高等级、高精度、分

布均匀、覆盖整个转换区域等为原则ꎬ并应尽量避免选取变形或沉降较大区域的点ꎮ大中城市至少选取５个均匀分布的重合点ꎬ包围城市区域ꎬ并在城市内部选定至少６个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检３Ｄ２９、３Ｄ０９、ＪＪＳＣ、３Ｄ２０、３Ｄ２５、ＳＷＸＨ六个重合点计算平面二维四参数ꎮ根据抚顺市域特点ꎬ将分别解算两个投影带１９８０西安坐标系到ＣＧＣＳ２０００的转换参数ꎮ抚顺市区及抚顺县分为第４１带ꎬ清原和新宾县为第

转换参数名称城市坐标系⇒ＣＧＣＳ２０００４１带西安８０系⇒ＣＧＣＳ２０００４２带西安８０系⇒ＣＧＣＳ２０００城市坐标系⇒西安８０系

参与计算点数

６６６６

内符合精度/ｍｍ

５４２２

核ꎮ城市坐标系转换为ＣＧＣＳ２０００参数解算采用

坐标转换精度不大于３ｃｍꎬ内符合精度不大于１ｃｍ[１]ꎮ利用未参与计算转换参数的重合点作为外部检核点ꎬ其点数一般不少于６个且均匀分布ꎻ利用转换参数计算外部检核点坐标ꎬ与该外部检核点的已知坐标进行比较ꎮ转换参数内、外符合精度检核如表１所示ꎮ

转换参数精度表　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表１内符合最大误差/ｍｍ

６６４３

外符合检核点数

３８３８１１１０

外符合精度/ｍｍ外符合最大误差/ｍｍ

４１４２６

８２１１７２

第１期林亚斌􀆰抚顺市国土资源数据ＣＧＣＳ２０００转换的实现

１２５

３􀆰４　软件开发与数据转换

本软件是结合抚顺市域特点研制的空间数据转换

４　结　论

本文通过对抚顺市国土资源空间数据坐标转换工(１)根据工作要求ꎬ全面理清国土资源数据类型ꎬ

软件ꎮ采用ＥｓｒｉＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ构件为基础的开发模式ꎬ在Ｗｉｎｄｏｗｓ７操作系统下ꎬ建立的将抚顺市域空间数据转换成ＣＧＣＳ２０００或１９８０西安坐标系软件ꎮ该软件具有坐标数据单点、坐标数据文件转换及Ｓｈａｐｅ格式数据转换功能ꎮ软件的空间数据转换方法采用逐点２０００国家大地坐标系(或１９８０西安坐标系)下各点坐计算的方法ꎬ即读取各要素原始坐标值ꎬ逐点计算

作的实现ꎬ主要得出如下两点结论:

各类型空间数据地理位置及测量坐标系的种类及分常必要的ꎮ

布ꎬ对顺利完成国土资源空间数据坐标转换工作是非

(２)通过对抚顺市国土资源空间数据测绘成果分析ꎬ

充分利用已有高等级ＧＮＳＳ成果ꎬ以相同观测精度恢复抚顺城市测量框架网ꎬ采用平面坐标转换四参数实现抚顺市国土空间数据的坐标转换ꎬ使空间数据转换成果精度得到有效保证ꎬ对类似的实际工作具有指导意义ꎬ为今后推进国土空间数据的应用和融合奠定了基础ꎮ

参考文献

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[Ｓ].

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家大地坐标系的通知[Ｒ].２０１７.

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[８]　高春辉ꎬ李秀龙ꎬ王东阁.基于ＣＧＣＳ２０００的珠海市地方

标ꎬ将计算结果存储到空间数据库新建的要素类中ꎮ具体方法首先新建一个与原要素类结构相同的新要素类ꎻ获取各要素原始坐标值ꎬ逐点计算２０００国家大地坐标系(或１９８０西安坐标系)下各要素的坐标ꎻ将入新建要素类ꎻ更新相关字段属性值ꎮ

２０００国家大地坐标系(或１９８０西安坐标系)下要素写

图２　空间数据转换流程图坐标体系技术探讨ꎬ城市勘测ꎬ２０１８(３):６５~６８.

ＴｈｅＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＦｕｓｈｕｎＣｉｔｙＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＤａｔａ

ＣＧＣＳ２０００Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｇｅｏｃｅｎｔｒｉｃｇｅｏｄｅｔｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｍａｓｓｏｆｔｈｅｅａｒｔｈａｓｔｈｅｏｒｉｇｉｎｉｓｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓａｌ

(ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＴｅｎｔｈＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＢｒｉｇａｄｅＣｏ.ꎬＬｔｄꎬＦｕｓｈｕｎ１１３００４ꎬＣｈｉｎａ)

ＬｉｎＹａｂｉｎ

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｎｅｗｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｇｅｏｄｅｓｙꎬｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓꎬａｓｔｒｏｎｏｍｙꎬｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｓｐａｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬａｓｗｅｌｌａｓｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.ＴｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｕｓｅｏｆＣＧＣＳ２０００ｓｍｏｏｔｈｌｙꎬｅｎｓｕｒｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｌｏｃａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄꎬａｎｄｍａｋｅｆｕｌｌｕｓｅｏｆＧＮＳＳｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｕｌｔｉｎｌｉａｏｎｉｎｇｐｒｏｖｉｎｃｅꎬｒｅｓｔｏｒｅｔｈｅｆｕｓｈｕｎｃｉｔｙｐｌａｎｅｃｏｎｔｒｏｌｆｒａｍｅｗｏｒｋｎｅｔｗｏｒｋꎬｔｈｒｏｕｇｈｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｈｅＥＳＲＩＭａｐＯｂｊｅｃｔｓｂａｓｅｄｓｐａｔｉａｌｄａｔａｃｏｎ￣

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｌａｎｄａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｄａｔａꎻＣＧＣＳ２０００ꎻｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎꎻｆｏｕｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓꎻｐｒｅｃｉｓｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｐａｔｉａｌｄａｔａ.

ｓｙｓｔｅｍｉｎｔｏＣＧＣＳ２０００ｄａｔａｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｕｎｉｔｙꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｕｓｈｕｎｃｉｔｙｓｐａｔｉａｌｄａｔａｏｆｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｌａｎｄｖｅｒｓｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅꎬｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｆｕｓｈｕｎｃｉｔｙｎａｔｉｏｎａｌｓｐａｔｉａｌｄａｔａｉｎｔｏＣＧＣＳ２０００ꎬａｎｄｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ

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