从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法

探讨了我国原有地方坐标系与CGCS2000坐标系的定义差别,在我国相关学者研究成果的基础上,设计一种基于布尔莎七参数转换模型的坐标系统转换方法,可以实现除高等级大地控制点之外的各种地理信息数据从原有地方坐标到CGCS2000坐标的快速转换。     

沿海区域不同坐标系统转换方法研究

沿海区域的测绘资料主要采用1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家坐标系(旧称WGS84坐标系),造成使用不便,需要构建这些系统之间的转换关系。不同方法和不同分区的大量试算表明,1980西安坐标系与WGS84坐标系可以采用7参数转换模型,3个分区和5个分区的精度都能达到0.5 m,其中5个分区的精度较好。由于1954年北京坐标系的特殊性,简单的7参数模型不能确保系统的转换精度,1954年北京坐标系与WGS84坐标系最好采用曲面拟合方法实现坐标转换,整个沿海区域采用6个分区,精度可以达到0.5 m以内的转换要求。     

从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换

对1980西安坐标系和2000国家大地坐标系的转换关系,给出了应用CASIOfx-4800P计算器由平面直角坐标反解地理坐标的计算程序。应用这项程序,实现了从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的坐标变换。根据计算结果及其在1∶2.5万地形图上的图解精度,1∶2.5万~1∶50万地形图上同名点的坐标差异很小,都在图解精度0.2mm以内,所以地图改版时只需改变坐标系的名称即可。     

青岛城市坐标系转1980西安坐标系研究

坐标系统的统一是1个地区地理信息资源共享和标准统一的基础,目前,很多地区采用多个测量坐标系统,为实现测量坐标系统的统一,需要对不同坐标系的地理信息成果进行坐标转换。本文结合青岛市实际,对青岛市已有地理信息由原来采用的"青岛市城市坐标系"向国家统一的"1980西安坐标系"之间的转换精度和可靠性进行了探讨,通过具体数据的分析计算得出,2套坐标系之间转换切实可行,完全满足精度要求。     

城市高精度GPS网到CGCS2000的转换方法

详细介绍了已建立的非2000国家大地坐标系的城市高精度GPS控制网成果到CGCS2000成果进行坐标转换的三种方法,即参考框架和参考历元转换、七参数转换和重新进行网平差;并以某市B级GPS控制网为例,对不同转换方法的精度及误差产生的原因进行了深入的分析,得出了采用七参数进行转换,既能保证成果精度又比重新进行网平差数据处理更简便而且实用的结论。     

精密单点定位在建立海岛礁大地基准中的应用研究

为探究精密单点定位(PPP)技术用于海岛礁大地基准建立的可行性,将PPP解算的坐标结果及其经过历元和框架转换后的坐标结果,分别与其2000国家大地坐标系(CGCS 2000)的已知坐标进行比对分析。结果表明,经过历元和框架转换后的PPP坐标结果与CGCS 2000坐标仅存在厘米级的差异,能够满足布设海控一级点的精度要求,可为PPP技术用于我国海岛礁大地基准的建立提供参考依据。     

缺少已知控制点时的平面控制测量方法研究

在目前海洋测绘中,平面控制测量主要采用静态同步观测方式,通过联测不少于2个已知控制点实施。为探究少于3个已知控制点时能否有效开展平面控制测量,结合工程试验,采用RTX后处理(RTX-PP)技术获得控制点ITRF2014框架当前历元坐标,然后根据已知控制点数量情况,分别采用四参数平面坐标转换、坐标平移转换、框架及历元转换将上述坐标转换至2000国家大地坐标系(CGCS 2000)坐标,并与控制点已知坐标对比。结果表明:点位精度介于0.01～0.03 m之间,满足海洋测绘中控制点点位精度要求。该测量方法可作为静态同步观测的有益补充,也可作为现行规范后续修订完善的有益尝试。     

Trimble RTX后处理在填海验收测量中的应用

为探究Trimble RTX后处理(RTX-PP)用于海洋测绘领域填海验收测量的可行性,以港珠澳大桥项目东人工岛、西人工岛为例,利用RTX-PP技术在线解算控制点ITRF2014框架当前历元坐标,通过历元转换及框架变换得到控制点2000国家大地坐标系(CGCS 2000)坐标,与静态解算成果对比,点位精度不超过±0.05m,满足规范要求。表明RTX-PP可应用于填海验收平面控制点测量。     

航天测量船坞内标校基准计算的新方法

GPS测量直接获得点位的精确三维坐标,通过空间直角坐标系、大地坐标系、站心地平直角坐标系、站心极坐标系等一系列转换,再加入大气折光差改正和垂线偏差改正,就可以快速获得设备标校所需的精确基准。与采用常规测量方法、分别计算设备标校基准相比,不仅大大减少了工作量,还提高了计算结果的精度。     

面向CGCS2000的格网坐标转换文件格式设计

基于格网的坐标转换，其过程可分为建立格网和格网内插两部分。建立格网过程中生成的格网文件是格网内插的前提，为了使格网文件便于解释和应用，需要制订合理的格网文件格式。目前，有NADCON和NTv2两种格式可供参考。通过这两种格式的比较分析，认为NTv2格式更优，并将其作为参考，研究了面向CGCS2000的格网坐标转换中所使用的格网文件的具体格式，并以1954北京坐标系（BJS54）到2000国家大地坐标系（CGCS2000）的转换为例，提供了设计样本。     

一种用于海洋层化数据的插值方法改进

海洋环境调查数据的客观分析图像是调查结果的直观体现,也是进一步科学研究的基础。在环境要素空间分布复杂的近海海域及陆架坡区,我们发现利用现有插值方法得到的结果有时会出现之前没有被关注到的局部异常,如常用的Kriging方法或三角网线性插值方法插值得到的图像有时会出现或轻或重的"藕"状或"台阶"状的层化结构异常。本文提出一种针对原始数据采用坐标变换方法,并联合使用三角网线性插值法和Kriging法两种方法进行数据插值,从而有效地避免了类似"藕"状或"台阶"状的层化结构假象,解决了插值方法在海洋环境调查数据插值过程中遇到的一个实际问题,也是对现有插值方法的一种补充。     

空间内插法在航道测量水深检测中的应用

针对目前航道测量水深检测中主要依赖人工判读比对的主观随意性问题,探讨空间插值法在水深检测中应用的可行性。选取地形条件各异的测点样本数据,用反距离加权插值法、克里格插值法、样条函数插值法、自然邻点插值法对其插值分析。通过实验比较发现,需针对具体的地形特征选择最优空间插值法,对河床地形起伏大、水深测点密度较低的区域,空间插值误差的比对超限比例会超出规范允许的限值,故较难进行实际应用;反之,空间插值法具备应用可行性。     

基于GIS空间分析的海底表层沉积物粒度分布特征插值研究

为了对比研究不同空间插值方法在沉积物粒度空间分布表述上的精度及适用性,在2004年11月荣成宁津小型海湾-黑泥湾综合调查的基础上,探讨了表层沉积物粒度参数的空间插值,比较了IDW(反距离加权法)、Kriging(克里金插值法)、Spline(样条插值法)与NN(自然邻域法)4种GIS空间分析方法的特征、差异及实效性,并对影响插值结果准确性的因素进行分析。结果显示,在黑泥湾表层沉积物粒度结果的空间插值计算中,从插值准确性和空间表达能力两方面考虑,IDW,Spline,Kriging和NN中以IDW法较为适宜,但要考虑到"牛眼效应"的出现会与局部实际情况存在差异;Kriging法和NN法的插值结果准确性较高,但其空间表达能力稍逊;Spline法在近岸带表层沉积物粒度特征插值中的应用性相对较差。海洋调查要素空间分布的内在规律性是控制插值结果的主要因素,表层沉积物分布以长期稳定的潮流、地形特征为主导因素,呈现由岸向海条带状分布的特征。数据均匀分布区域的插值结果要优于边界区和突变区;另外,在选取的3个观察尺度上,不同插值方法的误差均与野外取样网格间距呈显著线性正相关。     

几种插值法在海洋磁力测量数据格网化中的应用

为获得反映海区磁异常分布的磁异常图,海洋磁力测量数据处理中需要将离散数据通过插值方法进行格网化。给出了几种常用的数据格网化方法,并采用磁异常均匀分布和复杂分布情况对方法有效性进行了评价。结论表明:磁异常分布越复杂,对插值方法的要求越严格,无论是磁异常均匀分布还是复杂分布情况,Kriging法的效果最好,建议在海洋磁力测量数据处理中使用。     

ArcGIS不同插值方法在镇海湾海水无机氮评价中的应用

为充分发挥监测数据的作用,进而科学评价海洋环境和促进生态修复,文章分别采用ArcGIS的普通克里金法、反距离权重法和含障碍的样条函数3种插值方法,对2017年11月镇海湾海水无机氮监测数据进行插值分析,并通过插值结果比对选出最优方案。研究结果表明:通过对照点监测数据的验证,含障碍的样条函数的插值结果相对误差较小,比普通克里金法和反距离权重法更适用于海岸线复杂和岛屿众多的监测区域;根据含障碍的样条函数的插值结果制作镇海湾海水无机氮浓度空间分布图,并应用属性数据计算海水无机氮各类水质面积,与相关公报结论相符;合理采用ArcGIS插值方法对监测数据进行制图和计算,水质评价结果直观、可靠且具有应用价值。     

海洋环境要素客观分析图绘制的若干问题

根据海洋环境资料空间分布的特点,使用Surfer中三角形线性插值法与样条平滑的组合能够比较准确地绘制单航次数据资料的客观分析图。对于累年多源资料,为了较好地解决海洋环境场的各向异性和资料空间分布不均匀性的问题,在Carter(1987)发展的客观分析统计模型的基础上,采用不同的搜索域进行客观分析,取得了良好效果。另外,Kriging方法用于海洋绘图时,在跃层和锋面处容易出现“鼓肚”现象,不能很好地反映浅海区潮混合导致的均匀层,应用时需加以注意。     

GNSS速度测量若干数学模型研究

为解决GNSS伪距变率双差测速和高斯投影、墨卡托投影坐标系中的速度投影计算问题,以大地坐标速度为未知数,推导GNSS伪距变率双差测速解法,基于高斯投影、墨卡托投影公式,推导其速度投影算法。建立了以大地坐标速度为未知数的GNSS伪距变率双差测速数学模型,建立了高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影计算方法,给出了应用试验和算例。结果表明,GNSS伪距变率双差测速大地坐标分量精度达到毫米/秒级,高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影算法正确。提出的GNSS伪距变率双差测速解法具有重要的应用价值。提出的高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影数学模型,可以满足低、中、高速应用需要。     

HY-1C/D卫星中国海洋水色水温扫描仪几何定位方法

海洋一号C/D（HY-1C/D）卫星中国海洋水色水温扫描仪（Chinese Ocean Color and Temperature Scanner,COCTS）主要用于探测海洋水色、水温等要素,这些要素需要经过卫星资料处理才能获取,而几何定位是预处理的核心,直接影响这些要素的质量。COCTS具有114°视场角和四元逐点摆扫的特征,据此研究出一套完整的几何定位方法。从0级数据中提取卫星星历,利用插值法从中获取采样时间对应的卫星位置和速度,进而得到轨道（ORB）坐标系到地心旋转（ECR）坐标系的转换矩阵。基于四元逐点摆扫的特征,中心视矢量分别绕X轴、Y轴旋转相应角度,获得扫描行各采样点ORB视矢量,建立视矢量与地球交叉点关系模型,从而对根据波段数据绘制的遥感图像进行地理定位。本文使用插值法替代了传统需要6个轨道根数来计算卫星位置的复杂方法,同时直接计算ORB到ECR的转换矩阵,而不采用传统的两步转换方法。经过多组数据计算及定性定量验证,HY-1C/D COCTS几何定位结果一致;采样像元尺度效应导致从星下点到两侧边缘、从赤道到两极,误差逐渐增大,约在两个像元内。该方法满足一定的定位精度要求,可以用于COCTS的几何定位。