云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分

云南省2000國家大地坐標(biāo)系培訓(xùn)

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分2000國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行坐標(biāo)系有何不同

2000國家大地坐標(biāo)系現(xiàn)行坐標(biāo)系（54北京系、西安80系）坐標(biāo)系類型地心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系橢球定位方式與全球大地水準(zhǔn)面最密合局部大地水準(zhǔn)面最吻合原點位置包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心與地球質(zhì)量中心有較大偏差坐標(biāo)系維數(shù)三維坐標(biāo)系統(tǒng)二維坐標(biāo)系統(tǒng)相對精度10-7～10-810-6實現(xiàn)技術(shù)通過現(xiàn)代空間大地測量觀測技術(shù)確定傳統(tǒng)的大地測量方式確定云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分

各基準(zhǔn)的參數(shù)比較

坐標(biāo)系統(tǒng)地球橢球1954年北京坐標(biāo)系1980西安坐標(biāo)系WGS842000國家大地坐標(biāo)系橢球名稱克拉索夫斯基IUGG1975WGS-84CGCS2000建成年代50年代197919842008橢球類型參考橢球參考橢球總地球橢球總地球橢球a（m）J2或C20(f)－1：298.3J2:1.08263×10-31：298.257C20：-484.16685×10-61：298.257223563J2:1.8×10-31：/298.257222101GM(m3s-2)－3.986005×10143.986005×10143.986004418×1014ω（rad/s）－7.292115×10-57.292115×10-57.292l15×10-5云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分坐標(biāo)轉(zhuǎn)換采用的模型三維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型省級以下相對獨立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000國家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系全國及省級三維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型二維四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型范圍與模型選擇多項式回歸模型詳見《現(xiàn)有測繪成果轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系技術(shù)指南》第六部分

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分各省在ITRF框架下及WGS-84下的成果如何與2000國家大地坐標(biāo)系發(fā)生聯(lián)系

各省市已建立的基于WGS-84坐標(biāo)系及ITRF框架下的GPSC級網(wǎng)的坐標(biāo)成果，根據(jù)ITRF框架與ITRF97框架之間轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換到2000歷元上，則可視作2000國家大地坐標(biāo)系的成果，并依此完成現(xiàn)有測繪產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分國際地球參考系統(tǒng)（ITRS）

ITRS是一種協(xié)議地球參考系統(tǒng)，它的定義為（IERSConventions,1996）:ITRS所定義的地心包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心；ITRS的長度為米（SI），是在廣義相對論框架下的定義；ITRS坐標(biāo)軸的定向與國際時間局BIH1984.0歷元的定義一致；ITRS的時間演變基準(zhǔn)是使用滿足無整體旋轉(zhuǎn)NNR條件的板塊運動模型來描述地球個塊體隨時間的變化。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分ITRF

(InternationalTerrestrialReferenceFrame)ITRF是ITRS的具體實現(xiàn)，是由IERS中心局IERSCB利用VLBI-甚長基線干涉、LLR-激光測月、SLR-衛(wèi)星激光測距、GPS和DORIS-衛(wèi)星軌道跟蹤和定位等空間大地測量技術(shù)的觀測數(shù)據(jù)分析得到的一組全球站坐標(biāo)和速度，進行Co-location協(xié)同定位。ITRF是通過框架的定向、原點、尺度和框架時間演變基準(zhǔn)的明確定義來實現(xiàn)的。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分ITRF云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分ITRF云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分ITRF云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分ITRF云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分

ITRF參考框架及其相互轉(zhuǎn)換

自1988年起，IERS已經(jīng)發(fā)布了ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97、ITRF2000和ITRF2005等全球坐標(biāo)參考框架。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分CGCS2000與WGS84的比較從定義上CGCS2000與WGS84是一致的，即關(guān)于坐標(biāo)系原點、尺度、定向及定向演變的定義都是相同的。參考橢球非常相近，在4個橢球常數(shù)ａ、ｆ、GM、ω中，唯有扁率ｆ有微小差異：

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分CGCS2000與WGS84的比較相同歷元相同框架下的比較同一點在兩個坐標(biāo)系內(nèi)的大地坐標(biāo)產(chǎn)生差異，也導(dǎo)致正常重力產(chǎn)生差異。大地緯度B、大地經(jīng)度L、大地高H的變化用下式表示:

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分CGCS2000與WGS84的比較結(jié)論：同一框架不同歷元下的坐標(biāo)不進行歷元歸算，坐標(biāo)差異在分米量級。時間間隔越大差異越大。即點位的差異與速度場、當(dāng)前歷元與參考歷元時間間隔有關(guān)，例如ITRF97框架歷元為1997.0下的坐標(biāo)與2008歷元下的坐標(biāo)差，對于武漢站ITRF97-2267749.1575009154.3333221290.7471997ITRF97-2267749.51955009154.25163221290.60732008基于不同歷元相同框架下的比較同一框架下不同歷元差異為：云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分CGCS2000與WGS84的比較ITRF2005-2267749.2765009154.3383221290.7522000ITRF2000-2267749.25955009154.30193221290.72632000ITRF2000-2267749.16205009154.32503221290.76201997ITRF97-2267749.1575009154.3333221290.7471997相同歷元不同框架坐標(biāo)比較結(jié)論：不同框架在在同一歷元下的點位坐標(biāo)差異一般在3～5cm。相同歷元不同框架點位坐標(biāo)差異，下表以武漢站為例云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分CGCS2000與WGS84的比較ITRF20001022ITRF20051.01.01.0ITRF2000-1281255.4735640746.0792682880.117-0.0318，-0.0024，-0.0203ITRF2005-1281255.5655640746.0602682880.057-0.0317，0.0035.-0.0147相同歷元不同框架坐標(biāo)比較結(jié)論：昆明站不同框架在在同一歷元下的點位坐標(biāo)差異為4cm。相同歷元不同框架點位坐標(biāo)差異，下表以昆明站為例IGS坐標(biāo)X(m)Y(m)Z(m)

ΔX(m)ΔY(m)ΔZ(m)

IGS站坐標(biāo)和速度場的解算精度

σX(mm)σY(mm)σZ(mm)σX1(mm)σY1(mm)σZ1(mm)云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分基于ITRF97后的ITRF框架完成的定位是否需要轉(zhuǎn)換到ITRF97框架中

需要。以上海站為例，不轉(zhuǎn)換時，不同框架下同一個站點的坐標(biāo)差差異較大，轉(zhuǎn)換后精度在毫米級。

不同框架下坐標(biāo)及轉(zhuǎn)換后坐標(biāo)比較

其他站的坐標(biāo)精度遠不如上海站好，若不進行轉(zhuǎn)換，其差異能差到分米級。所以，其他框架下的坐標(biāo)成果必須轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系所在的ITRF97框架下。

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分相對獨立的平面坐標(biāo)系如何建立與

2000國家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系獨立坐標(biāo)系下的控制點成果投影變換

現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系下平面坐標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換2000國家大地坐標(biāo)系下的控制點坐標(biāo)云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分(通常情況)平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型（重合點較多）多元逐步回歸模型(三維地心坐標(biāo)）

Bursa七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型相對獨立的平面坐標(biāo)系如何建立與

2000國家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換rms<0.05m。具體方法可參照國家測繪局下發(fā)的《現(xiàn)有測繪成果轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系技術(shù)指南》云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分不同空間直角坐標(biāo)之間的變換

當(dāng)兩個空間直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)換算既有旋轉(zhuǎn)又有平移時，且兩個坐標(biāo)系尺度不一致，則有七個參數(shù)

坐標(biāo)變換公式(布爾莎模型)：

至少需要3個公共點，當(dāng)多于3個公共點時，可按最小二乘法求得7個參數(shù)的最或是值。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分不同大地坐標(biāo)系的變換

對于不同大地坐標(biāo)系的換算，除包含三個平移參數(shù)、三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個尺度變化參數(shù)外，還包括兩個地球橢球元素變化參數(shù)

顧及全部7參數(shù)和橢球大小變化的轉(zhuǎn)化公式又稱為廣義大地坐標(biāo)微分公式或廣義變換橢球微分公式。

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分控制點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法重合點確定根據(jù)用所計算的轉(zhuǎn)換參數(shù)計算的重合點坐標(biāo)殘差；剔除殘差大于3倍中誤差的重合點；重新計算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，直到滿足精度要求為止；用于計算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點數(shù)量與轉(zhuǎn)換區(qū)域的大小有關(guān)，但不得少于5個。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分控制點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法精度評估與檢核選擇未參與轉(zhuǎn)換參數(shù)計算部分重合點作為外部檢核點；用轉(zhuǎn)換參數(shù)計算計算這些點的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)與已知坐標(biāo)進行比較進行外部檢核。應(yīng)選定至少6個均勻分布的重合點對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度進行檢核。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系B級網(wǎng)參考框架為ITRF93，歷元為1996.365,CGCS2000參考框架為ITRF97，歷元為2000.0。三種方式轉(zhuǎn)換(1)按已公布的ITRF框架之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進行轉(zhuǎn)換(2)通過公共點求解轉(zhuǎn)換參數(shù)進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(3)通過平差的方法將C級網(wǎng)納入到2000國家大地坐標(biāo)系。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系B級網(wǎng)ITRF93框架，歷元1996.365=>ITRF97框架,2000.0歷元,方法如下：ITRF93->ITRF97=ITRF93->ITRF2000+ITRF2000->ITRF97歷元轉(zhuǎn)換,將ITRF93框架,歷元1996.365=>ITRF93框架,1988.0歷元。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系將參考歷元t1轉(zhuǎn)換為t2。轉(zhuǎn)換公式為t1為原參考歷元，t2為需轉(zhuǎn)到的參考歷元，[VX，VY，VZ]T為控制點的速率，可從ITRF網(wǎng)站（http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF）所提供的相應(yīng)的框架站點坐標(biāo)文件中獲取(例如：ITRF2000_GPS_SSC)。云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系參考框架ITRF93轉(zhuǎn)換為ITRF97，框架轉(zhuǎn)換公式為也可將觀測值所采應(yīng)的框架由參考歷元轉(zhuǎn)換到觀測值所在的觀測歷元，即對于給定的歷元轉(zhuǎn)換參數(shù)T,在歷元（以年）的值可用下面公式得到

云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系

從ITRF2000轉(zhuǎn)換到以前框架的轉(zhuǎn)換參數(shù)與速率（歷元1997.0）轉(zhuǎn)換參數(shù)T1(cm)T2(cm)T3(cm)DppbR1.001"R2.001"R3.001"ITRF970.670.61-1.851.550.000.000.00速率0.00-0.06-0.140.010.000.000.02歷元1988.0ITRF931.270.65-2.091.95-0.390.80-1.14

速率-0.29-0.02-0.060.01-0.11-0.190.07從ITRF2005到ITRF2000的轉(zhuǎn)換參數(shù)及它們的速率（歷元2000.0）轉(zhuǎn)換參數(shù)T1(mm)T2(mm)T3(mm)DppbR1(mas)R2(mas)R3(mas)ITRF20000.1-0.8-5.80.400.0000.0000.000速率-0.20.1-1.80.080.0000.0000.000云南省2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部分GPSC級網(wǎng)轉(zhuǎn)換到CGCS2000坐標(biāo)系ITRFN(mm/Y)E(mm/Y)U(mm/Y)StartEndDataspan(years)ITRF9723.2±6.951.4±9.110.7±8.3JAN-93DEC-986.0ITRF20000.1±2.732.4±5.43.2±4.3JAN-93MAR-996.3

ITRF穩(wěn)定性ITRF參考值轉(zhuǎn)換參數(shù)T1(cm)T2(cm)T3(cm)DppbR1.001"R2.001"R3.001"ITRF970.670.61-1.851.550.000.000.00速率0.00-0.06-0.140.010.000.000.02