我国大陆地区ITRF坐标系统转换研究

在研究ITRF坐标系统转换理论和方法的基础上,提出了一种实际可行的框架、历元转换方法,并应用于实际工程快速获得了CGCS2000坐标。结果表明,不同框架坐标在相同历元下坐标差异较小,ITRF2014与ITRF2008、ITRF2005在2021.00历元下的坐标偏差小于5 mm;不同地区地壳构造程度差异导致坐标历元间差别很大。提出了两套中国大陆地区3°×3°速度格网（CGCS2000和ITRF14）,可用于快速获取测站速度和历元坐标转换,精度可达厘米级,能在工程中广泛应用。     

ITRF2000框架坐标转换到ITRF1997框架下的研究与应用

在随着2000国家大地坐标系在全国不断推广与应用,将ITRF2000框架下的坐标转换到CGCS2000框架时,需先转换到ITRF1997框架下。本文采用布尔沙-沃尔夫模型对基于不同基准的两框架之间进行坐标转换,设计了七参数求解程序,并通过实例分析验证其准确性和可靠性。     

坐标系统任意框架和历元转换研究

研究国际陆地参考框架(ITRF)坐标转换问题,分析坐标框架的转换模型,构建一种实用的历元转换方法.研究结果表明在相同历元下,不同框架之间的坐标差异较小,不同活动块体下ITRF2008和ITRF2014在2020.00历元时各分量坐标差小于3 mm.受不同区域地壳活动程度影响,相同框架下不同历元之间的坐标差异明显,基于建立的历元转换方法,实际测试精度可达1 cm左右,能够在工程应用中快速获得CGCS2000坐标.     

利用IGS站空间数据求定CGCS2000坐标的方法研究

2000国家大地坐标由2000国家GPS大地网在历元2000.0的点位坐标和速度具体实现,其实质是使CGCS 2000框架与ITRF97在2000.0参考历元相一致.原国家测绘地理信息局规定从2008年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系,届时将停止提供非2000国家大地坐标系下的测绘成果,因此,获得2000国家大地坐标系下的测绘成果尤为必要.本文利用IGS站数据与测区数据联合解算并进行框架转换和历元转换获得CGCS 2000坐标,该方法不依赖外部的CGCS 2000控制点,实现CGCS 2000坐标的获取,满足了1:1000数字化测图精度要求.     

我国CGCS2000坐标框架与全球ITRF2008框架的融合研究

基于我国现有CGCS2000地心坐标框架及国际上现行的ITRF2008坐标参考框架,总结了我国区域坐标框架与国际坐标框架的融合方法,并利用陆态网络2015年计算的精密结果进行了验证。研究结果表明,强制约束法能实现中国区域框架与全球坐标框架的融合,而参数转换法及框架转换能实现两类坐标框架的相互融合;参数转换法可很好地解决区域CGCS2000框架与全球框架的融合,其转换精度与现有CGCS2000框架的精度高度相关;框架转换法能实现区域CGCS2000框架与全球框架的融合,但其与框架点解算的速度场精度高度相关,如果要进行高精度框架维持,框架点计算的速度场精度必须可靠。     

基于PPP的CGCS2000坐标计算方法研究

当前基于精密单点定位（PPP）方法获得的坐标是基于ITRF框架下表示的,而CGCS2000坐标系是我国建立并大力推广的全球地心坐标系,很多测绘成果最终都需要转换到CGCS2000系下。本文对ITRF与CGCS2000坐标转换方法进行了研究,并以广西CORS站PPP定位结果为例,验证了转换方法的可行性及正确性。     

ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法及分析

参考框架作为参考系统的具体实现,是某一历元坐标和速度的体现。对于高精度的GNSS测量,必须使用精密星历进行解算,而不同的精密星历产品是基于某参考历元t和特定参考框架的,因而最终数据解算结果也是某ITRF框架、历元t的三维坐标;IERS目前公布了多个ITRF框架,2000国家大地坐标系是基于ITRF97框架、历元2000.0。要将GNSS数据解算成果转化至CGCS2000坐标系下,需要考虑框架和历元转换的综合影响;本文探讨了ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法,并给出具体的应用案例,可为实际应用提供参考。     

求取小区域GPS网CGCS2000坐标的方法研究

本文通过联测IGS跟踪站获取南宁地区若干控制点的ITRF框架瞬时历元坐标,并根据IGS跟踪站速度内插出南宁地区地壳板块运动速度,从而将控制点ITRF坐标进行历元转换与框架转换;同时根据南宁某CORS站观测值所求板块运动速度,对相关结论进行验算。结果表明:基于准确的板块运动速度场,采用历元与框架转换方式求取CGCS2000坐标能够满足小区域GPS控制测量的精度要求。     

不同定位模式下CGCS2000坐标确定及精度分析

阐述了ITRF参考框架向CGCS 2000坐标变换的基本原理,分析了速度场对转换精度的影响。通过比较不同定位模式下CGCS 2000坐标计算结果,证明了采用相对定位和绝对定位进行CGCS 2000坐标定位的可行性。试验结果表明:精密单点定位通过坐标转换可以达到与相对定位同等精度的CGCS 2000坐标;在转换过程中,测站速度的精度直接影响了CGCS 2000坐标的精度,在我国范围内可使用陆态网络提供的速度场模型进行转换。     

ITRF框架与CGCS2000国家大地坐标系的转换方法研究

按两种思路实现ITRF框架与CGCS2000国家大地坐标系的转换：一是同时考虑历元和框架差异求解参数进行转换;二是转换过程分两步进行,先将ITIF框架基于当前历元的定位结果转换至2000．0历元,然后在历元相同的情况下,实现ITRF框架和CGCS2000的转换。基于VB．NET语言实现转换结果表明：方法二先根据若干基准点的位置与速度信息采用加权平均法内插转换点的速度实现历元间的转换,统一历元后再采用七参数法实现框架间的转换,能满足转换精度要求。     

WGS84与ITRF框架间的坐标转换分析

简要介绍了WGS84坐标系和ITRF框架,给出了不同ITRF框架间的坐标转换流程,并利用实例对WGS84与ITRF框架间的转换关系进行了验证分析。结果表明,ITRF2008与WGS84坐标基本一致,但由于ITRF框架的站速度对站坐标的影响与时间成正相关,当需要采用ITRF框架时,应选用最新的国际地球参考框架。     

精密单点定位在国土调查正射影像底图生产中的应用研究

精密单点定位技术作为一种快速获取像控点坐标的方法,不需要同步联测,可在大面积正射影像生产中发挥重要作用。通过对不同时段长度观测数据的精密单点定位和ITRF2014框架瞬时历元坐标向CGCS2000坐标转换两个方面的探讨,分析了精密单点定位技术进行像控点测量并实现正射影像生产的关键问题。结果表明:以60 min观测时长数据进行精密单点定位,并利用框架转换参数和格网速度场实现像控点CGCS2000坐标获取的最大点位误差为0.38 m,可以满足国土调查1∶10 000比例尺正射影像底图生产像控点测量精度要求。     

GAMIT/GLOBK坐标系到CGCS2000坐标系的转换研究

由于CGCS2000坐标系的推广与应用,GAMIT/GLOBK解算坐标也需转换到CGCS2000系,在分析两者关系的基础上,根据IERS提供的框架间转换参数,通过坐标转换的方式进行归化。经过实验分析,结果表明采用这种方式可以得到精度优于2 cm的CGCS2000坐标,能够满足实际工程的需要。     

基于速度场模型的区域CGCS2000坐标实时转换

从WGS84到CGCS2000的坐标转换,涉及坐标框架转换和历元转换两个问题。如何提高大区域坐标转换精度,是一直以来的研究热点,针对大区域坐标转换精度较低的问题,考虑历元转换,提出融合速度场改正信息的坐标转换方法。该方法对建立速度场改正模型进行了研究,分析比较了各模型的精度和可靠性,在此基础上选择一种模型用于实现CGCS2000坐标实时转换。实例表明,该转换方法不受区域范围的影响,精度高且误差在各方向上都分布均匀。     

我国毫米级框架实现与维持发展现状和趋势

主要从技术实现和维持方面讨论了我国CGCS2000框架与当前ITRF框架的不同。随着空间技术的进步,特别是我国自主的北斗卫星第三代卫星将实现信号的全球覆盖,发展以北斗卫星为主的毫米级全球基准将是我国基准发展的未来目标。毫米级站点坐标涉及两个因素:一是地球质心变化反演;二是站点的非线性运动建模。本文就国际上采用的地心反演方法进行了讨论、分析、比较。非线性运动建模部分重点介绍了奇异谱非线性建模技术,此方法相比地球物理效应分析建模方法有很明显的优势,可为我国CGCS2000框架点非线性运动维持提供依据。     

国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换技术方案探讨——以西藏自治区为例

长期以来,我国国土资源空间数据一直存在坐标系统不统一的状况,不同部门的空间数据成果无法共享,造成重复建设、资源浪费。为推进国土资源数据应用与共享,提高国土资源数据服务水平,需要在国土资源系统全面开展2000国家大地坐标系的转换和使用工作。本文以西藏自治区为例,详细地探讨了国土资源空间数据从1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换的技术方案,通过实验验证了方案的可行性。     

利用北斗系统建立和维持国家大地坐标参考框架的方法研究

2000中国大地坐标系统（China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000）的建立和维持主要依赖于GPS技术,不利于保障国家时空信息安全。中国北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）提供亚太区域服务,可满足中国及周边地区高精度定位导航应用需求,对建立和维持国家大地坐标参考框架具有重要意义。研究利用已建成的北斗基准站网观测数据,实现基于BDS技术、并与国际地球参考框架（International Terrestrial Reference Frame,ITRF）一致的国家大地坐标参考框架,为今后国家级和全球性北斗坐标参考框架（BeiDou Terrestrial Reference Frame,BTRF）的建立和维持提供理论基础和方法支撑。初步计算结果表明,积累2 a以上的观测数据,利用单独BDS数据可以获得与GPS精度相当的水平速度场,精度约为2~3 mm/a。基于单独BDS数据,测站残差平面和高程的重复性分别可优于0.8 cm和1.7 cm。利用BDS数据已可监测到测站高程方向的季节性变化。此外,还对单独BDS与GPS数据计算的坐标可能存在的与经纬度相关的系统误差进行了分析。总体来说,目前的北斗系统可满足建立和维持中国cm级大地坐标框架的需求。