2000国家大地坐标系框架体系建设及其进展

2000国家大地坐标系是我国新一代地心坐标系,启用至今有近7a的时间,推广使用已经全面展开。本文主要评述2000国家大地坐标系坐标框架体系建设中取得的进展,介绍了2000国家大地坐标系框架点的精化情况,并重点描述在框架维持关键技术中建立的2000国家大地坐标系板块运动模型和格网速度场模型,给出了2000国家大地坐标系坐标框架更新的建议。     

我国大地坐标系发展目标

详细论述我国大地坐标系的发展过程及存在的问题，提出现阶段我国大地坐标系应满足的条件和建立的坐标系的必要性，最后对改善和更新我国现有大地坐标系提出具体措施。     

辽宁省2000国家大地坐标框架的建立

2000国家大地坐标系是我国自主建立、适应现代空间技术发展趋势的地心坐标系。辽宁省2000国家大地坐标框架的建立,可以实现与国家现代测绘基准体系的无缝对接,对测绘事业的发展和基于全球导航卫星系统(GNSS)技术的高精度位置服务产生重大影响和作用。本文主要讲述了辽宁省2000国家大地坐标框架建设取得的进展,介绍了坐标框架建立过程中的关键技术应用以及对辽宁省测绘基准体系建设和测绘科技发展的推动作用。     

中国大地坐标系建设主要进展

世界各发达国家及我国周边国家大多启用了新的地心坐标系,而且地心坐标系的精度在不断精化.我国地心坐标系的建立也已处于重要关头,中国学者除紧跟国际大地坐标系的发展动态外,也认真研究了我国现有法定坐标系存在的问题,探讨了我国新一代地心坐标系发展的目标,及坐标系的定义、建立和维持等种种理论问题和实践问题.在建立我国的地心坐标系方面,国家测绘局和总参测绘局都已迈出了重要步伐,建立了2000国家GPS大地控制网,为建立新一代地心坐标系打下了坚实基础;初步完成了全国天文大地网与地面大地网联合平差,平差在地心坐标系中完成,为地心坐标系提供了密集的坐标框架点.针对1954北京坐标系和1980西安坐标系转换到地心坐标系后地形图的改正问题,学者们也作了翔实的研究,并提出了具体改化方案.为了维持地心坐标系,地心运动的监测与求解也引起了关注,并获得初步结果.坐标转换理论与实践也有较丰富的研究成果.     

改善和更新我国大地坐标系统的思考

我国目前使用的国家大地坐标系统是６０年代施测,８０年代初计算的成果,在坐标框架、维数、精度等方面愈来愈不适应用户的需求。在３维地心坐标系方面,我国现有３个全国性的ＧＰＳ网,已为我国创建国家统一的３维地心坐标系,改善现行的２维坐标系创造了条件。本文对改善我国大地坐标系统的一些技术问题作些探讨。     

我国大地坐标系的换代问题

首先指出了我国现有大地坐标系在先进性和实用性方面存在的问题，提出了我们面临的选择与采用地心坐标系的建议，然后就地心坐标系的定义和实现、参考椭球常数、正常重力公式等问题提出了初步意见，并就坐标系改变对旧地形图的影响问题进行了研究。我国大地坐标系应由局部坐标系更新为地心坐标系。我国大地坐标系的定义应与IERS(国际地球自转服务)协议相一致，采用国际常用的参考椭球和正常重力公式。本文提出的参考椭球和正常重力公式符合这些原则，提出的地形图坐标系变化改正方案应是基本可行的。     

大数据时代的数据更新维护与共建共享

统一测绘基准,全面启用2000国家大地坐标系,建立更新维护制度,利用多元数据,实现多个部门数据共建共享,合理调配,通过客户端上传更新数据,快速、高效、优质的建立现势性好的地形图数据库,为社会各部门提供服务,克服了更新周期长,经费不足的困难,在激励的市场竞争中获得强大的竞争力。     

大型精密工业设备变形量检测方法研究

大型精密工业设备的变形检测具有目标尺寸大、精度要求高、绝对定位难等特点,使得常规单一的检测方法难以满足要求。因此,通过对已有测量方法的改进与组合,研究出一种高效率且高精度的大型精密工业设备变形量检测方法。使用工业摄影测量系统、激光跟踪仪、高精度全站仪相结合的技术,通过自主研发的相机辅助拍摄伸缩杆,在不同姿态与温度条件下可以对目标设备进行全面快速的数据采集,进而解算出重力差异与温度差异导致的变形量。考虑到摄影测量成果是局部独立坐标系,缺乏与国家大地坐标系的关联,将激光跟踪仪建立的局部重力水平坐标系作为过渡,实现了摄影测量坐标系到CGCS2000国家大地坐标系的高精度转换方法。实验证明,该方法具备数据采集容易、检测精度可靠、坐标能够统一等优点,对大型精密工业设备制造与检测技术提升具有重要意义。     

对无锡城市坐标系改造方法的建议

随着2000国家大地坐标系的推广与使用,现有城市坐标系必须与新的国家大地坐标系相联系。在分析无锡城市测绘基准实际情况的基础上,指出了其不足之处,然后从建立城市坐标系的常用方法入手,结合《城市测量规范》对城市坐标系的要求及现阶段国家推行2000国家大地坐标系的政策的要求,提出对无锡城市坐标系进行改造的几点建议,包括改造后坐标系的投影高程面、中央子午线及起算基准的选择,同时给出了原有坐标转换为改造后坐标系坐标的转换模型及转换时的注意事项。最后说明了基于2000国家大地坐标系对现有的城市坐标系改造的重大意义。     

浅析宁波市2000国家大地坐标联测

宁波市2000国家大地坐标联测,获取了宁波市2000国家大地坐标系的大地基准和原有GPS控制点的2000国家大地坐标成果并经过实地检测验证,更新了宁波市GPS控制点的54坐标系、80坐标系的平面坐标,建立了已有坐标系与2000国家大地坐标系的坐标转换关系,实现了基于NBCORS网络RTK技术的似大地水准面成果联合应用。     

浅析宁波市2000国家大地坐标联测

宁波市2000国家大地坐标联测,获取了宁波市2000国家大地坐标系的大地基准和原有GPS控制点的2000国家大地坐标成果,并经过实地检测验证;更新了宁波市GPS控制点的54坐标系、80坐标系的平面坐标,建立了已有坐标系与2000国家大地坐标系的坐标转换关系,实现了基于NBCORS网络RTK技术的似大地水准面成果联合应用。     

基于AutoCAD平台的2000国家大地坐标系转换方法研究与实践

目前,我国测绘行业的大部分测绘数据都是基于1954年北京坐标系或1980西安坐标系,随着技术的进步,上述两个局部大地坐标系,已经不能适应科学技术特别是空间技术发展。2000国家大地坐标系,是中国新一代大地坐标系,21世纪初已在中国正式实施。如何将已有数据转换到2000国家大地坐标系是当前急需解决的问题。为落实《关于加快2000国家大地坐标系推广使用的通知》的相关要求,本文通过对现有测绘数据的分析,提出了基于AutoCAD进行测绘数据坐标转换的方法,有效地将测绘数据转换到2000国家大地坐标系。     

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.     

大地坐标系新探

论述了有关大地坐标系的几个问题,它们大都与国家大地坐标系有关;为了坐标系的维持与应用,提出2000中国大地坐标系应由至少2 000个国家级GNSS连续运行站和若干GNSS复测站的坐标和速度实现;认为大地参考架的更新周期取决于参考架的实现精度与具体应用的要求。为满足1∶1 000比例尺测图的需要,大地参考架的更新周期大约为30 a。同时还对"动态大地基准"的说法进行了评说。     

北斗坐标系

北斗坐标系是北斗卫星导航系统的大地基准.本文在扼要叙述背景情况之后,首先给出了北斗坐标系原点、尺度、定向的定义和参考椭球的定义和导出常数;其次介绍北斗坐标系的首次实现,这次实现由北斗系统的8个监测站在历元2010.0的ITRF2014框架下的坐标和速度体现,它们是通过处理一个包括8个监测站的全球GNSS网4期GPS数据、框架对准与监测站坐标序列的线性回归拟合得到的;最后就参考框架的更新周期、监测站境外布设和连续观测、精密星历的生成与发布,北斗坐标系的标准化问题进行了讨论,并提出一些建议.     

坐标换算程序设计及实现

我国常用的坐标系有如下几种:1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、WGS-84世界大地坐标系、2000国家大地坐标系。本文对上述四种坐标系进行了深入研究,重点研究在同一参考基准下的坐标换算,涉及的内容有空间直角坐标同大地坐标相互换算、高斯坐标正反算以及邻带换算。本文以Visual Basic 6.0为编程语言,研制了相应的坐标换算软件,现有的资料处理结果表明程序设计是合理的,软件可行性较好。     

我国天文大地网与1980年大地坐标系的建立及应用(续完)

全面论述了我国天文大地网整体平差和1980年大地坐标系的建立及其应用。包括：第一,我国天文大地网的结构和参加整体平差的规模。第二,参考椭球的选择和定位;天文测量系统;长度基准;垂线偏差和高程异常的计算;在椭球面上进行平差的问题;平差中拉普拉斯方位角的处理;各级大地网整体统一平差的问题。第三,用于我国天文大地网整体平差中的条件联系平差法的基本原理和它的几个特殊问题的处理方法;一种适用于电子计算机计算的大规模法方程解算方法。第四,1980年大地坐标系的建立及应用。     

大地高误差对坐标系转换精度的影响

卫星大地测量直接获取地面点的三维坐标,解决了传统作业中平面和高程分开建网的问题。但获得的三维坐标基于全球大地坐标框架(WGS84或IRTF),不能直接应用于实际的工程项目中,需要通过椭球变换实现坐标系转换。由于基于本地坐标框架(局部椭球)的大地高较难得到,椭球变换参数只能近似求得。分析大地高误差对坐标系转换精度的影响,并用实例证实此影响在局部范围内是可以忽略的。     

2000国家大地坐标系下点位坐标转换方法浅析

简单回顾了我国现行大地坐标系的定义及其不足之处,介绍了2000国家大地坐标系（CGCS 2000）的定义、实现及其特点,从理论上详细介绍了点位坐标由我国现行大地坐标系向2000国家大地坐标系（CGCS 2000）转换的几种方法,并对这些转换方法进行了对比分析。     

用卫星多普勒定位结果推算大地水准面的方法

本文建立了求定地心坐标系、地方参考坐标系和广播星历直角坐标系原点之间差值的方法，提出了用多普勒定位结果所推算的几何大地水准面代替由天文重力水准所推算的天文大地水准面的可能性，并结合我国现有的观测数据进行了初步验证。