地心坐标系推广应用项目促进现代化信息化

2011-01-14 09:50

成英燕

    中国测绘科学研究院与国家测绘局大地测量数据处理中心自2008年起,开展了地心坐标系(CGCS2000)推广应用项目,在全国推广应用CGCS2000,指导社会各部门进行现有成果的转换。地心坐标系推广应用项目在以下5方面实现了技术创新。
    一是进一步了完善CGCS2000的框架体系建设,完成了现有国家级成果由参心坐标系到地心坐标系的高精度转换。
    二是第一次用整体转换法得到了全国1:1万比例尺图幅高精度平移改正量。利用全国陆地范围内的127210个控制点,用整体转换法获得了全国413288幅1:1万比例尺图幅高精度的、连续性好的1980西安坐标系到2000国家大地坐标系转换的平移改正量(平均点位精度正负0.014米)。克服了传统的分区转换方法计算的改正量在相邻分区之间不连续的缺陷,实现了同一地理位置的转换改正量相同,且不受成图比例尺与成图区域大小的影响。整体转换法可以实时增加控制点,实时更新转换改正量,能满足1:1万及更大比例尺地形图坐标改正量的精度要求。
    三是首次在全国大范围内广泛使用三维四参数转换的模型。同时针对现阶段实际应用,对国际上流行的各种板块运动模型在中国的适用性、局限性及转换精度进行分析,综合考虑框架历元转换与适用于我国的最新的板块运动模型实现了由实时框架到CGCS2000基准的转换。
    四是首次完整地将全国天文大地网成果纳入地心坐标系,实现了全国所有国家级大地控制点由参心坐标系到地心坐标系的转换,坐标精度有较大的提高。在原有一、二等天文大地网成果的基础上在2000国家大地坐标系椭球面上采用整体平差方法完成了全国三、四等三角网观测数据的数据分析与平差计算,获得了全国共计74723个三、四等三角点2000国家大地坐标系坐标成果。平差后点位平均精度为正负0.07米,纬度方向分量为正负0.06米,经度方向分量为正负0.05米。外部数据检核:坐标差值为经度方向平均值为0.08米, 纬度方向平均值为0.07米。
    五是提出了2000独立坐标系建立的概念并在应用中逐步完善。该项目已经完成了我国三、四等天文大地网在CGCS2000下的平差,对外提供使用CGCS2000下的国家级大地控制点成果;完成了1:5万、1:1万比例尺的地形图数据从1980西安坐标系到CGCS2000坐标系的图幅平移量转换计算,并于2009年6月、2010年6月入国家基础地理信息中心数据库;编制了针对省市1:1万基础地理信息数字地图产品及数据库的转换技术规定;完成了国家级1:25万和部分1:5万数据库的基础地理信息数据转换;编制了独立坐标系与CGCS2000转换技术指南指导地方独立坐标系的建立和转换;编制出版了《2000国家大地坐标系实用宝典》;举办了两期测绘技术培训;建成并正式开通了2000国家大地坐标系专题网站。
    各省市测绘部门也陆续开展了CGCS2000在各省的推广应用。目前西部测图已全部采用2000国家大地坐标系,甘肃省已完成所有测绘成果的转换,并于2010年1月1日正式向社会提供CGCS2000坐标系下的各类成果。北京市、江苏、海南、吉林、陕西、湖南、浙江、河北、云南、江西、重庆、广东等12省(市)已制定实施方案或技术方案。其中浙江、河北、云南、湖南等省已开始向用户提供CGCS2000下的GPS控制点成果;江西省已完成本省控制点向CGCS2000转换;北京、吉林正在开展地理信息数据库转换。陕西、浙江、江西、江苏等省已开展省内部分地区1:1万地理信息数据库转换试验、转换方法研究。
    这些成果的取得将为我国全面启用2000国家大地坐标系,利用现代空间技术进行测图和定位,提高测量精度和作业效率,更好地促进现代化、信息化建设打下坚实的基础。
    (作者单位:中国测绘科学研究院)