基于 CGCS2000的达州市独立坐标系建立-论文.pdf

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1、第39卷第3期全球定位系统Vo1．39，No．32014年6月GNSSWorldofChinaJune，2014基于CGCS2000的达州市独立坐标系建立黄堰(四川省煤田地质局一三七队，四川达州635006)摘要：建立达州市中心城区CGCS2000坐标系时，投影变形值已经大于2．5cm／km，需要根据城市中心离中央子午线的距离和城市平均高程面，确定了建立达州市相对独立坐标系的方案，通过边长的高程归化和高斯投影改化，最终解算出地方椭球基于2000国家大地坐标系的椭球参数。关键词：城市独立坐标系；CGCS2000；抵偿高程

2、面；高程归化；高斯投影改化中图分类号：P228．4文献标志码：A文章编号：1008—9268(2014)03—0090—04测区平均高程面D0引言CGCS2000独立坐标系以GNSS作为获取高精度成果的主要手段，能快速、方便的得到坐标和高程成果，现势性强，有利于城市GIS与GNSS的有效结合；CGCS20oo独立坐标系可以通过数学公式变换为CGCS2OOO坐标系，无精度损失，实现国家坐标系与城市独立坐标系保持相对一致，实现资源共享；重新设计坐标系消除城市发展带来的严重长度变形问题，同时统一城市独立坐标系，解决一个城市同

3、时存在多种独立坐标系的问题r1]。鉴于此，达州市建立CGCS2O0O独立坐标系。按照《城市测量规范》L2]规定：城市平面控制测量坐标系统图1边长D高程归化的选择应以投影长度变形值不大于2．5cm／km(即1／4o000)为原则。采用国家坐标系统在许多S1—一一一情况下不能满足上述原则，需要建立地方独立坐标R+H+HR．‘(⋯1)。系。由式(1)得1边长的高程归化s：鲁砸D．(2)设测区的方位角为a，a方向的参考椭球面法作近似计算时，取R=R一6371km，令H+H截弧的曲率半径为R，测距边在测区平均高程面=H，则式(2

4、)可化为H的水平距离为D，将其归化到参考椭球面的距s：jD(3)离为s，大地水准面对于参考椭球面的高程为边长D的高程归化相对差数为H，根据图1可以写出边长D的高程归化公式为3_5一D一—一一一．㈩L4J收稿日期：2014—04—11联系人：黄堰E—mail：hy544793031@163．COrn第3期黄堰：基于CGCS2000的迭州市独立坐标系建立91计算H与△D／D的关系如表1所示。时(8)式只在城市的很小地区成立，要扩大这种地表1H与／D之间的关系区可以给定一个允许残余相对差数k，则有H／mAD／D集2R～R+H

5、一k．‘(⋯9)5O一1／1274211OO—1／63711令：愚一±1／40000，将上式简化为15O——1／42474一159—1／40070√2R(+忌)．㈣16O—1／39820式中R、H均以km为单位，计算Y与H的数值关系如表3所示。由表1可知，当H<1501TI时，高程归化长度彻／一／舢1111表3抵偿带的高程与相应的横坐标区间变形AD／D~I／40000；当H>159m时，AD／D>Him士Y／kin区间宽／kin1／4oooo．0O～45．0452边长的高斯投影改化5OO～51．651．615OO～62

6、．862．8参考椭球面的边长S投影到高斯平面上的边16O3．0～63．86O．8长为S，则投影改化公式为30042．3～76．534．2sz—s+(菱+簇)s，㈤50065．9～91．725．8由表3可见，对于一定的测区平均高程只存在式中：为边长两端点的平均横坐标；Ay为其差某一范围的抵偿地带，其东西宽度随着测区平均高数。近似计算时取R=R一6371km，AY=0，则式(5)可简化为程的增加变得越来越窄，城市区域可能不在这一范围内。S2S1+S1·(6)3达州市中心城区相对独立坐标系投影改化的相对差数为的建立AS=SS

7、一箍2R0’．(⋯7)113．1测区概况计算as／s与Y的数值关系如表2所示。测区位于川东北平行岭谷北部与大巴山南麓表2as／sl与y的数值关系与盆周山区交替带，行政区划属达州市通川区和达Y／kinAS／S1县。其地貌基本顺应了地质构造的形态，区内共由1O低山、深丘、浅丘宽谷和河流阶地构成。2O3．2测区投影变形分析3O建立的平面控制网范围为东西宽度19km，测44区中心离中央子午线52km，如图2所示。4546市规划区的西边和东边距108。子午线分别为w一68．8km和yE一49．8km．东西边的平均高程由表2可知，

8、当Y<45km时，高斯投影改化为：Hw一326in和H一3151TI．城市的平均高程的长度变形AS／S。<1／40000；当Y>45km时，面约为320m，测区高程异常H一40m．则根据式高斯投影改化的长度变形AS／S>1／40000．由于(1O)计算横区间Y，Y一(42．3～76．5)km．测区测距边经高程归化后被缩短，再经高斯