柴春秋　顧繼軍　惠　琪

【摘 要】本文結(jié)合數(shù)字地籍測(cè)量工作，就1954北京坐標(biāo)系與1980西安坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題進(jìn)行了分析，對(duì)適合于小面積范圍的轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行了探討并對(duì)轉(zhuǎn)換精度做出評(píng)定。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字地籍；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；方法與精度

Micromechanic Solution of Variable Engagement Model For Inclined Crack-Bridging

Cai Chun-qiu，Gu Ji-jun，Hui Qi

(Zhaozhuan City country programming design institute for research Zhaozhuan Shangdong 277100)

【Abstract】This text combine numeral the land record measure work and sit mark to fasten for 1954 Beijing with 1980 Xi'an to sit mark to fasten of sat a mark conversion problem to carry on analysis，rightness suitable for small area scope of conversion the method carried on study combine to conversion the accuracy do to assess.

【Key words】Numeral land record；Sit a mark aconversion；Method and accuracy

1.概述

城鎮(zhèn)數(shù)字地籍測(cè)量是指應(yīng)用信息、測(cè)繪等技術(shù)，測(cè)定并記錄土地權(quán)屬、位置、界址、面積等地籍要素和相關(guān)地形要素，提供電子數(shù)字成果的專業(yè)測(cè)繪工作，是地籍調(diào)查的重要組成部分。

隨著新一輪城鎮(zhèn)數(shù)字化地籍調(diào)查工作的開展，各地國(guó)土部門都在組織測(cè)繪隊(duì)伍實(shí)施城鎮(zhèn)數(shù)字地籍測(cè)量，或在利用原測(cè)量成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字地籍修補(bǔ)測(cè)，為確定土地權(quán)屬和進(jìn)行土地登記提供依據(jù)。

城鎮(zhèn)數(shù)字地籍測(cè)量的平面坐標(biāo)系統(tǒng)一般采用1980西安坐標(biāo)系(以下簡(jiǎn)稱西安80)或1954北京坐標(biāo)系(以下簡(jiǎn)稱北京54)，已有地方坐標(biāo)系的也可繼續(xù)沿用，但應(yīng)提供與國(guó)家坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)。《杭州市城鎮(zhèn)數(shù)字地籍調(diào)查技術(shù)細(xì)則》規(guī)定“縣(市)應(yīng)采用1980西安坐標(biāo)系”。在地籍修補(bǔ)測(cè)工作中，如果原地籍圖的平面坐標(biāo)系統(tǒng)是1954北京坐標(biāo)系，就存在圖形坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題，北京54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換方法、轉(zhuǎn)換精度以及轉(zhuǎn)換后能否滿足數(shù)字地籍的精度要求就成為我們?cè)趯?shí)際工作中要探討的問題。

2007年5月，我院承擔(dān)了××市城鎮(zhèn)數(shù)字地籍調(diào)查(修補(bǔ)測(cè))項(xiàng)目，采用西安80坐標(biāo)系，在原數(shù)字地籍圖(2002年施測(cè))基礎(chǔ)上，完成地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的更新。

由于2002年數(shù)字地籍圖采用的是北京54坐標(biāo)系，需要先把原圖轉(zhuǎn)換到西安80坐標(biāo)系中，然后直接采用西安80坐標(biāo)系的控制點(diǎn)成果，采集界址點(diǎn)和地形碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)，完成地籍修補(bǔ)測(cè)。

為此，本文對(duì)原城區(qū)地形圖的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方案和圖形轉(zhuǎn)換精度做了探討和分析。

2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換思路

2.1 關(guān)于三維坐標(biāo)的表示方法大致有三種：經(jīng)緯度和高程，空間直角坐標(biāo)，平面坐標(biāo)和高程。北京54和西安80坐標(biāo)屬于平面坐標(biāo)和高程這一種，通常所說的WGS-84坐標(biāo)是指經(jīng)緯度和高程這一種。

圖1

圖2

2.2 北京54和西安80坐標(biāo)系采用的是不同的橢球體，理論上沒有嚴(yán)密的轉(zhuǎn)換方法，一般而言比較嚴(yán)密的是用七參數(shù)法，范圍較小時(shí)(最遠(yuǎn)點(diǎn)距離小于30Km)可采用三參數(shù)。

2.3 根據(jù)工程需要，本次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，高程直接引用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，不涉及空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，測(cè)區(qū)面積較小(最遠(yuǎn)點(diǎn)為9km)，所以可采用同一橢球體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的四參數(shù)法。

圖3

圖4

圖5

2.4 利用城區(qū)GPS D級(jí)網(wǎng)的兩套坐標(biāo)成果，選擇覆蓋城區(qū)且分布均勻的7個(gè)D級(jí)點(diǎn)作為公共點(diǎn)，計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換四參數(shù)。

2.5 利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換專用軟件和南方CASS成圖軟件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能兩種方法轉(zhuǎn)換，便于比較、檢核轉(zhuǎn)換誤差。

2.6 把北京54坐標(biāo)控制網(wǎng)成果轉(zhuǎn)換成西安80坐標(biāo)，和西安80坐標(biāo)系的解算成果相比較，統(tǒng)計(jì)出較差和較差中誤差，作為衡量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度指標(biāo)，這一指標(biāo)的限差應(yīng)參考相應(yīng)等級(jí)控制網(wǎng)允許的點(diǎn)位精度。

2.7 把北京54坐標(biāo)系圖轉(zhuǎn)換到西安80坐標(biāo)系后，用西安80坐標(biāo)系的控制點(diǎn)，檢查界址點(diǎn)及重要地物點(diǎn)的精度，其中包含了二次測(cè)量誤差和圖形轉(zhuǎn)換誤差，所以此項(xiàng)檢查的標(biāo)準(zhǔn)中誤差應(yīng)為5cm的2倍，即8.0cm。

3.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)施

3.1 利用覆蓋城區(qū)且均勻分布的7個(gè)GPS D級(jí)點(diǎn)作為公共點(diǎn)，求得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換四參數(shù)為(如圖1，圖2)，控制點(diǎn)的分布如圖3。

縱平移 DX=-64.019328

橫平移 DY=-52.289624

旋轉(zhuǎn)角 T=0.0000020810(0.429″)

尺 度 K=1.000005636803

3.2 利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件COORD4.2可用于計(jì)算轉(zhuǎn)換四參數(shù)，進(jìn)行單點(diǎn)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換，如圖4。

3.3 利用南方CASS成圖軟件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能，通過公共點(diǎn)計(jì)算四參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)由北京54坐標(biāo)系到西安80坐標(biāo)系的圖形轉(zhuǎn)換，如圖5。

4.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度評(píng)定

4.1 利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件COORD4.2，對(duì)7個(gè)公共點(diǎn)的兩套坐標(biāo)成果，做出精度評(píng)定，數(shù)據(jù)如表1。

4.2 本工程的GPS一級(jí)控制網(wǎng)，共277個(gè)點(diǎn)，通過整體平差，統(tǒng)一解算出1980西安坐標(biāo)系成果，把北京54坐標(biāo)系的成果轉(zhuǎn)換為西安80成果，和80坐標(biāo)系的解算成果相比較，較差最大3.7cm，最小0cm，中誤差為1.47cm，統(tǒng)計(jì)表明坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度良好。具體數(shù)據(jù)如表2。

4.3 原北京54坐標(biāo)系下的圖形轉(zhuǎn)換到西安80坐標(biāo)系后，用西安80的坐標(biāo)成果打點(diǎn)檢查了30個(gè)界址點(diǎn)，坐標(biāo)較差最大為10.3cm，最小為1.4cm，中誤差為5.65cm，小于上述所說的8cm標(biāo)準(zhǔn)中誤差，數(shù)據(jù)說明原圖形轉(zhuǎn)換后，可以在西安80坐標(biāo)系基礎(chǔ)上進(jìn)行地籍修補(bǔ)測(cè)。具體數(shù)據(jù)如表3。

4.4 為了察看坐標(biāo)轉(zhuǎn)換對(duì)宗地面積的影響情況，我們還抽取了12塊不同面積的宗地，轉(zhuǎn)換后，發(fā)現(xiàn)面積較差的相對(duì)值都在十幾萬(wàn)分之一左右，滿足宗地面積的精度限差，具體數(shù)據(jù)如表4。

4.5 我們用CASS成圖軟件的轉(zhuǎn)換功能和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件兩種方法轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果做了比較，發(fā)現(xiàn)兩種方法轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)一般只相差幾個(gè)毫米，這是因?yàn)閮煞N方法對(duì)轉(zhuǎn)換參數(shù)的取位不同導(dǎo)致，不影響圖形轉(zhuǎn)換精度。

5.結(jié)束語(yǔ)

5.1 北京54和西安80坐標(biāo)系雖然采用的是不同的橢球體，但在小面積范圍內(nèi)，套用同一橢球體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的四參數(shù)法是可行的。

5.2 在計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，公共點(diǎn)最好選在測(cè)區(qū)四周及中心，均勻分布，能有效的控制測(cè)區(qū)。不能選在測(cè)區(qū)的一端，以盡量減少轉(zhuǎn)換參數(shù)誤差對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)果的影響。

5.3 本次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換利用公共點(diǎn)求得的轉(zhuǎn)換參數(shù)精度可靠，數(shù)據(jù)和圖形的轉(zhuǎn)換結(jié)果滿足工程要求。

5.4 通過本次轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了城區(qū)北京54數(shù)據(jù)庫(kù)與西安80數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，充分利用了原有數(shù)據(jù)庫(kù)，在一定程度上，降低了建庫(kù)成本。

5.5 通過這次地籍修補(bǔ)測(cè)項(xiàng)目，我們聯(lián)測(cè)了浙江省1980西安坐標(biāo)系基礎(chǔ)控制網(wǎng)，建立了城區(qū)1980西安坐標(biāo)系一級(jí)控制網(wǎng)，為我市測(cè)繪數(shù)據(jù)的統(tǒng)一及下一步建制鎮(zhèn)地籍調(diào)查奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]浙江省城鎮(zhèn)數(shù)字地籍調(diào)查暫行規(guī)定，浙江省國(guó)土資源廳，2005

[2]杭州市城鎮(zhèn)數(shù)字地籍調(diào)查技術(shù)細(xì)則，杭州市國(guó)土資源局，2007

[文章編號(hào)]1619-2737(2009)02-10-012