秦皇岛市2000国家大地坐标系建立及数据处理.docVIP

秦皇岛市2000国家大地坐标系建立及数据处理 　　作者简介：魏富朝（1957-），男，高级工程师，秦皇岛市测绘大队，河北秦皇岛066000 　　王洪峰（1980-），男，工程师，秦皇岛市国土资源局，河北秦皇岛066000 　　 　　摘要：秦皇岛市2000国家大地坐标系的建立，获取了覆盖秦皇岛市全市域的2000国家大地坐标系成果、1954年北京坐标系成果、1980西安坐标系成果，更新了原有GPS控制点坐标成果，并建立了秦皇岛市1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系之间的相互转换关系。 　　关键词：2000国家大地坐标系坐标转换数据处理GPS控制网 　　 　　1 引言 　　经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系(China Geodetic Coordinate System 2000，缩写为CGCS2000）。2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8-10年。2008年7月1日后，新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。 　　秦皇岛市位于河北省东北部，辖三区四县，总面积7812 km2。秦皇岛市平面坐标系统如下表所示： 　　区域名称 坐标系统 控制等级 　　及测量方式 控制面积 　　（km2） 控制网 　　建立时间 　　秦皇岛市区 1954年北京坐标系 　　1980西安坐标系 Ⅱ、Ⅲ，GPS 700 1985年建立 　　2003年复测 　　青龙县城 1954年北京坐标系 C、D，GPS 3700 2006年 　　昌黎县城 1980西安坐标系 Ⅳ，GPS 1200 2007年 　　抚宁县城 1954年北京坐标系 Ⅳ，GPS 25 2005年 　　卢龙县城 1954年北京坐标系 Ⅳ，GPS 22 2006年 　　柳江矿区 1954年北京坐标系 Ⅲ，△ 500 1992年 　　秦皇岛港 1954年北京坐标系 Ⅲ，GPS 10 1996年 　　表一：秦皇岛市三区四县使用的坐标系 　　2 秦皇岛市2000国家大地坐标系的建立 　　2.1项目内容 　　（1）全市域布设二等GPS控制点61个； 　　（2）全市域布设三等GPS控制点201个； 　　（3）2000国家大地坐标系下的二、三等GPS控制网的数据处理； 　　（4）建立秦皇岛市WGS84坐标系、1954年北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系之间的相互转换关系。 　　2.2 作业流程 　　 　　 　　 　　图一：秦皇岛市2000国家大地坐标系的建立及数据处理作业流程 　　2.3基本技术要求 　　级别 　　 项目 二等 三等 　　静 　　态 　　测 　　量 卫星高度角(°) ≥15 ≥15 　　 有效卫星总数 ≥4 ≥4 　　 时段中任一卫星有效观测时间(min) ≥15 ≥15 　　 时段长度(min) ≥90 ≥60 　　 数据采样间隔(S) 20 15 　　 PDOP ≤6 ≤6 　　 平均重复设站次数 ≥2 ≥2 　　 　　 　　 　　表二：二、三等GPS控制网外业观测的基本技术要求 　　等级 闭合环或附和路线边数 平均距离 　　(km) a(mm) b(1×10-6) 最弱边相对中误差 　　二等 ≤6 9 ≤10 ≤2 1/120000 　　三等 ≤6 4 ≤10 ≤5 1/80000 　　 　　 　　表三：GPS控制网主要精度指标 　　3 数据处理及精度评定 　　3.1 坐标框架（ITRF）和历元 　　目前，ITRF序列已有：ITRF88，ITRF89，ITRF90，ITRF91，ITRF92，ITRF93，ITRF94， ITRF96，ITRF97，ITRF2000，ITRF2005。其中常用的有：ITRF93，ITRF94，ITRF96，ITRF97， ITRF2000，ITRF2005。 　　为了比较不同时刻的观测结果，需要注明观测资料所对应的观测时刻，这种时刻称为观测历元。 　　3.2 GPS观测数据处理 　　严密平差法：由于GPS观测是在2009年8月，那么观测到的GPS数据就是在WGS84坐标系下的ITRF05框架、历元2009年8月的瞬时坐标。严格来说，若要转换到2000国家大地坐标系（ITRF97框架，2000.0历元），首先需要根据IGS网站公布的国内站点或当地CORS基准站的坐标及速度场建立ITRF框架转换关系，然后对站点坐标改正至与其同一历元下的坐标进行平差，从而解算出2000国家大地坐标系的GPS点坐标。 　　联合平差法：采用2000国家大地坐标系下的一、二等点作为控制点（ITRF97框架，2000.0历元），对所有观测