工程投影面独立坐标系建立与国家坐标系坐标的应用.pdf

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1、２０１５年第６期（总第１５９期）江西建材勘察与测绘工程投影面独立坐标系建立与国家坐标系坐标的应用■陈介炜，张丽丽■呼伦贝尔市大雁勘测规划设计有限责任公司，内蒙古呼伦贝尔０２１１２２摘要：在工程测量中，我们常常遇到如“公路、河道、线路”等测区地理位置较长面高程之差不得大于１５９ｍ。即，当测区最大最小高程差不大于２×的施工测量工作，采用工程投影面独立坐标系解决长度变形对工程带来１５９ｍ＝３１８ｍ时可以采用测区平均高程作为投影面建立坐标系。当测的影响，而工程投影独立坐标系如何改算为国家坐标系一直是困扰我们区高差大于３１８ｍ时，则需要建立多个独立坐标系，高差每１５９ｍ建

2、立的难题，本文通过实际例子介绍、计算得出结果，行之有效的决解了工程一个才能满足工程需要。投影面独立坐标系与国家坐标系坐标之间的改算。３．２投影带横向Ｙ坐标宽度的限度关键词：独立坐标系国家坐标系高斯投影由于将椭球面上的边长投影到高斯平面上将发生长度变形，长度变形的大小与该边两端的平均横坐标值密切相关。国家平面控制网坐标系，要求采用统一的高斯投影３度带平面直２２公式为：△ｓ／ｓ＝ｙｍ／（２Ｒ）（公式６）角坐标系，国家中央子午线经度由东经７５度起，每隔３度至东经１３５当△ｓ／ｓ＝１／４００００时，则：主ｙｍ＝±４５０５０ｍ。度，在远离中央子午线４５公里时，其相对误差大

3、于１／４００００，而工程测由此可见：当测区偏离国家分带的中央子午线横向距离大于４５ｋｍ量尤其是线路测量时其所在地往往大于４５公里，故在工程测量坐标系以上时，为满足工程控制网测区内投影长度变形的要求，应建立工程独选取时，中央子午线以工程所在地中心经度为中央子午线。立坐标系。由于工程测量选取的坐标系统投影面、中央子午线与国家坐标系３．３以测区平均高程面建立工程独立坐标系或以测区平均经度建立的投影面、中央子午线不一致，导致坐标不一致，而工程很多后续工作工程独立坐标系换转为国家坐标改算（如征地）需要国家坐标系的坐标，须为本工程的建设单位提供一套国当测区横向宽度范围在９０

4、ｋｍ以内或高差范围在３１８ｋｍ以内时，家坐标系下的坐标。工程独立坐标系常以测区平均高程面作为投影高程面，建立独立坐标１限差要求及规范规定系，或以平均经度作为中央子午线，建立工程独立坐标系。此时工程独（１）根据《工程测量规范》ＧＢ５００２６—２００７中规定，平面控制网的立坐标系采用国家点坐标成果进行评差计算时，首先要进行换带计算，坐标系，应在满足测区内投影长度变形不大于２５ｃｍ／ｋｍ的要求下布将国家坐标系的控制点坐标换算为独立坐标系参考椭球面上的坐标，设。（２）根据《城市测量规范》ＣＪＪ８—９９中规定，平面控制网观测成果而后将换代后得到的参考椭球面上坐标再投影到

5、测区高程面上来，该的归化计算，应根据观测方法和成果使用的需要，采用我国１９８０西安数据才是工程独立坐标系进行评差计算实际使用的独立坐标起始点坐坐标系或继续沿用１９５４北京坐标系。标数据。２椭球面相对关系工程独立坐标系按投影高度进行坐标改算的公式如下：平面控制网中归算边长的高程基准面是测区平均高程面，而测区Ｘ＝Ｘ′＋（Ｈ／Ｐ）Ｘ′＝Ｘ′（１＋Ｈ／Ｐ）平均高程面与国家高斯投影参考椭球面是不重合的，如图１所示：Ｙ＝Ｙ′＋（Ｈ／Ｐ）Ｙ′＝Ｙ′（１＋Ｈ／Ｐ）（公式７）式中Ｘ．Ｙ为改算后得到的测区高程面工程独立坐标系之国家点坐标；Ｘ′，Ｙ′为国家坐标（Ｙ值去带号和５００ｋｍ

6、），Ｈ为投影面高程（一般测区平均高程）。由参考椭球面投影到测区投影到５００ｍ高程面时Ｈ＝５００ｍ；４实例４．１伊敏河东矿区新建铁路专用线测绘工程概况图１椭球面关系图（１）测区自然地理概况。测区位于大兴安岭西坡呼伦贝尔草原伊（１）针对这一问题解决方法有如下３种。①高程直接补偿法：直接敏河中下游东侧，行政区划隶属于内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克族选取△ａ＝Ｈｍ＋ζ（公式１）；②法线方向增长法：通过测区的卯酉圈曲率自治旗。半径Ｎ确定△ａ，假定长半轴是沿测区地面点的法线方向增加，Ｎ与参考地理坐标：东经１１９°４８′—１２０°０２′，２２椭球长半轴ａ的关系如下：△ａ＝Ｈｍ×

7、槡１－ｅｓｉｎＢｍ（公式２）；③平均北纬４８°４２′—４８°５２′。曲率半径法：通过测区的平均曲率半径确定△ａ，国家参考椭球面上的任测区北距呼伦贝尔市海拉尔区约６０ｋｍ，海拉尔至伊敏煤电公司的一点的平均曲率半径与参考椭球长半轴ａ的关系如下：△ａ＝Ｈｍ×国有铁路和二级公路从本区西侧通过，区内尚有多条牧区土路，交通较２２１－ｅｓｉｎＢｍ（公式３）工程中，我们常用第一种方法来进行改算。为方便。测区属大兴安岭西坡伊敏煤田东北隅的低山丘陵区，地势东２槡１－ｅ南高，西北低，地貌多为草地、沙丘、沼泽，海拨标高最高７８１ｍ，最低３改算方法６４４ｍ，相对高差１３７ｍ。３．１工程投

8、影变形所允许的归算高程面