几种模型在格网坐标转换应用中的比较与分析

2000国家大地坐标系(CGCS 2000)在我国的启用,使得许多测绘成果面临坐标转换问题.在进行我国天文大地网向高精度地心坐标系坐标转换时,如果仅使用Bursa模型,转换完成后仍剩余较大的残差,分别采用基于最小曲率、协方差推估、多元同归、加权平均、多面甬数五种模型的格网坐标转换方法进行坐标转换,并通过试验比较,结果表明,这几种方法都具有较高的转换精度,而基于多而函数模型和多元回归模型的格网坐标转换推估精度更高一些.从实用性方面考虑,多面函数模型和多元回归模型应该作为格网坐标转换中优先选择的数学模型.     

北京市格网坐标转换方法研究与应用

详细介绍了基于格网的坐标转换方法,并以北京市基础测绘1954北京坐标系和CGCS2000三维坐标为例,比较了基于格网的坐标转换方法和布尔莎七参数坐标转换方法的精度。实例演算表明,格网坐标转换模型的转换精度与七参数法相当,但其应用方便,计算简便,对于测绘生产具有实际的应用价值和意义。     

基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法。由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差。为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换。该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续。试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现。     

基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法.由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差.为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换.该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续.试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现.     

公里格网约束下的大区域平面坐标快速转换模型研究

提出了以公里格网为约束,以区域面积为加权因子的逐格网纠正技术的大区域平面坐标快速转换模型。该模型首先在待转换数据上布设公里格网,建立公里格网与待转数据间的关系,然后以格网控制点为基准数据,通过区域面积加权求解的方法对待转数据进行逐格网坐标转换。通过安徽省域范围内1954北京坐标系到CGCS2000平面坐标转换试验表明,该模型在保证转换精度的条件下,避免了大区域平面坐标转换过程中分幅或分区转换,具有较好的实用性。     

长江航道图向CGCS2000转换技术的研究

利用较高拟合精度的转换模型,采用分区转换和平滑处理的接边方法,形成高精度、连续的格网改正量,有效地减小了1954年北京坐标系成果系统误差影响,建立了长江航道图54坐标系与CGCS2000转换关系,经检验达到转换精度要求,解决狭长区域航道图向CGCS2000转换的关键问题.     

3种格网改正数法实现DGN图形无缝坐标转换

2000国家大地坐标系启用后,城市原有的测绘成果需完成向2000国家大地坐标系的转换。针对DGN格式的图形文件开发了一套转换软件;采用格网改正法,结合武汉市系列比例尺DGN图形数据转换试验,分析比较了3种格网改正数方法的转换精度;总结了各种比例尺适宜的转换方法,对各地参心坐标系成果向CGCS2000的坐标系统转换具有一定的借鉴作用。     

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。     

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。     

基于CGCS2000新框架的地物坐标更新策略研究与分析

本文针对未来CGCS2000框架更新后,由此衍生的全国各类实体坐标成果的更新策略和方法进行分析研究,为未来CGCS2000框架维持在GPS布点、数据处理方法及达到的精度方面提供思路和应对策略。采用地形及面积与我国大致相同,且可以公开下载的国外密集的CORS站数据,设计、处理形成了研究所需的不同时长的GPS观测数据集及厘米级、分米级CGCS2000坐标数据仿真集。分别讨论了天文大地网CGCS2000坐标从分米级至厘米级的提升,以及基于CORS的CGCS2000新框架衍生的实体坐标转换的实施方法和策略。对转换到新框架下影响坐标转换精度的因素：格网内插方法、控制点密度、搜索范围、格网间距等进行充分试验分析,确定了：(1)天文大地点CGCS2000精度从分米级到厘米级提升的最大控制点间距为2.2°,相应为230 km,即全国需要布363个点;但顾及地方框架的自身维护,各省(市)至少有4个站,则全国需在2178个天文大地点进行GPS观测。(2)要实现新的CGCS2000框架下实体坐标间隔10年的动态更新,若布设985个CORS站,在我国东部和中部控制点间距分别为482 km、西部地区为107 k...     

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。     

2000国家大地坐标与城市平面坐标转换方法的研究

城市地方坐标系与2000国家大地坐标系(CGCS2000)之间的坐标转换一般采用七参数和四参数转换模型,各模型都有一定的适用性,受到范围限制等的制约,因此两坐标系之间的数据转换工作量成为推广CGCS2000的瓶颈。本文提出了一种城市地方坐标系与CGCS2000之间的严密转换模型。该模型的特点是均在CGCS2000椭球基准下进行相互转换;将平面转换与高程转换分开进行;建立的坐标系之间的转换是可逆的,且不损失精度。使原有城市地方坐标系下的数据成果无须转换,直接继续使用。最后通过实例分析,对提出的模型进行可行性验证,结果表明该方法能够解决转换过程中的问题。     

顾及控制点空间分布的坐标转换模型研究

针对目前坐标转换中公共点选取缺乏依据、坐标转换精度难以保证的问题,研究了基于控制点空间分布的坐标转换模型.?提出了控制点均匀度的概念,研究了控制点均匀度和密度的表达方法,分析了公共点均匀度和密度对坐标转换模型精度的影响,构建了顾及控制点空间分布的坐标转换模型,探讨了地方坐标系与CGCS2000的坐标转换流程,并结合实例...     

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。     

CGCS2000与独立坐标系转换模型适用性研究

针对CGCS2000与城市独立坐标系转换中,如何根据需要选择合适转换模型,使产生的转换坐标具有高精度或者高符合性问题,利用CGCS2000与独立坐标系边长差和方位角差比较方法,分析转换模型特性。并通过实例对常用转换模型进行验证,归纳出模型的适用性,解决坐标转换中不同需求模型选择问题。文中方法对其它坐标转换有一定借鉴作用。     

CGCS2000向独立坐标系转换的精度分析与估计研究

CGCS2000 GPS成果向城市独立坐标系转换中,常规精度估计方法以转换残差反映转换坐标精度,这在有些情况下存在着问题。本文提出利用不同坐标系边长差和方位角差检验方法,有效分析转换坐标精度;通过实例对提出的方法进行验证,并证明转换采用Bursa七参数模型产生的转换坐标具有高精度;另外,对常规精度估计适用情况进行分析。     

多重加密格网内插法坐标转换

我国CGCS2000坐标系启用后，各地均面临着大批量、多类型、多坐标系成果数据坐标转换的需求，而国家大地坐标系、地心坐标系及独立坐标系之间的转换参数属于绝密级别，保密要求高，因此给实际应用带来了困难。顾及与参数法坐标转换成果的一致性及数据的安全要求，本文提出了多重加密格网内插坐标转换方法，研制了适用于多种数据格式的二/三维格网坐标转换软件，并将该算法应用于CORS服务，通过实例验证了该方法的可靠性与实用性。     

基于CGCS2000的地方坐标系统建立方法的研究

针对现有地方坐标系统存在问题，提出基于CGCS2000建立新地方坐标系统的方法，详细分析实现原理，并将城市地方坐标系统归纳为三种类型，并简要叙述建立方法。提出将原地方坐标系成果统一到新系统下的转换技术路线和衡量转换精度的方法，并通过实例对转换模型和精度进行分析，同时分析坐标系统变化对长度变形影响因素。     

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。     

WGS-84(G1674)与CGCS2000坐标转换研究

简要介绍了WGS-84(G1674)与2000国家大地坐标系(CGCS2000)的背景,说明两者之间进行坐标转换的必要性,举例说明了坐标转换模型及可行的模型参数求解策略,最后评定了可达到的转换精度。