吐爾遜江·阿布都克力木

摘要：利用不同坐標(biāo)系對國土進(jìn)行勘測，所得到結(jié)果也會有一定出入，因此，為了確保國土勘測的準(zhǔn)確性，就需要對國土勘測中現(xiàn)行坐標(biāo)系進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分。文中對不同坐標(biāo)系的區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對當(dāng)前我國國土勘測不同坐標(biāo)系使用中存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：國土勘測；現(xiàn)行坐標(biāo)系；區(qū)別研究

不同地區(qū)，不同城市，不同部門所使用的坐標(biāo)系不同，是我國國土勘測中存在的最主要問題。到目前為止，我國國土勘測所使用的坐標(biāo)系有數(shù)種，主要包括各地區(qū)各城市各部門自己建立的專用坐標(biāo)系、1954年北京大地坐標(biāo)系、新1954年北京大地坐標(biāo)系以及1980西安坐標(biāo)系等，2008年我國又正式啟用國家大地坐標(biāo)系，除此之外，近幾年來，也有部門使用世界大地坐標(biāo)系。其中，任何一種坐標(biāo)系之間都會存在一定區(qū)別。接下來，本文邊對國土勘測中現(xiàn)行坐標(biāo)系的區(qū)別進(jìn)行深入研究。

一、不同坐標(biāo)系的區(qū)分

在世界大地坐標(biāo)系、國家大地坐標(biāo)系、1954年北京大地坐標(biāo)系、新1954年北京大地坐標(biāo)系以及1980西安坐標(biāo)系。五種坐標(biāo)系中，1954年北京大地坐標(biāo)系、新1954年北京大地坐標(biāo)系以及1980西安坐標(biāo)系屬于參心坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點為橢球中心，世界大地坐標(biāo)系、國家大地坐標(biāo)系屬于地心坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點為地球質(zhì)量中心。

（一）1954年北京大地坐標(biāo)系。1954年北京大地坐標(biāo)系是我國建國之后最早使用的一種坐標(biāo)系，其適用性并不是很強(qiáng)。其主要原因，是因為該坐標(biāo)系是我國在參考前蘇聯(lián)克拉索夫斯基橢球參數(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的一種坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系的原點在前蘇聯(lián)的普爾科沃，而并不是在北京，所以其應(yīng)用性較差。（二）1980國家大地坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點位于我國陜西徑陽永樂鎮(zhèn)，其位置臨近西安，所以又被稱是1980年西安坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系以1975年第十六屆國際大地測量與地球物理聯(lián)合會中推薦的地球橢球的基本參數(shù)為參考，相對于1954年北京大地坐標(biāo)系而言，其不僅具有更高的精確性，并且由于坐標(biāo)原點位于我國國內(nèi)，還具有更高的適用性，其一經(jīng)誕生便快速取代了以往的1954年北京大地坐標(biāo)系。（三）新1954年北京大地坐標(biāo)系。之所以稱為新1954年北京大地坐標(biāo)系，主要原因是因為在對該坐標(biāo)系進(jìn)行構(gòu)建的過程中，是將我國大地網(wǎng)的整體平差結(jié)果直接換算到1954年北京大地坐標(biāo)系中的克拉索夫斯基橢球體上進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而形成了一個新的坐標(biāo)系，故稱之為新1954年北京大地坐標(biāo)系[1]。從坐標(biāo)系的基準(zhǔn)和網(wǎng)點精度進(jìn)行比較，其與1980年國家大地坐標(biāo)系并無太大區(qū)別，突破性不強(qiáng)。（四）世界大地坐標(biāo)系。世界大地坐標(biāo)系，即為WGS84坐標(biāo)系。WGS8指的是當(dāng)前國際通用地心坐標(biāo)，是GPS定位的主要依據(jù)。在WGS84坐標(biāo)中，以地球的質(zhì)量中心為原點， BIH 1984.0定義的協(xié)議地極（CTP ）為Z軸指向，零子午面和CTP赤道的交點為X軸指向，構(gòu)建右手坐標(biāo)系。如圖1所示，即為世界大地坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)示意圖。該坐標(biāo)系，便是世界大地坐標(biāo)系，當(dāng)前，由于GPS技術(shù)的應(yīng)用，該坐標(biāo)系是使用最為廣泛的一種坐標(biāo)系。（五）2000年國家大地坐標(biāo)系。嚴(yán)格來說，該坐標(biāo)系只是世界大地坐標(biāo)系在我國國土上的一部分，我國將其截取細(xì)化之后形成了2000年國家大地坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系中，以地球質(zhì)量中心為原點，地球北極為Z軸指向，格林尼治平子午線和赤道焦點為X軸指向，Y軸垂直于X軸、Z軸，構(gòu)建右手坐標(biāo)系。

二、當(dāng)前我國國土勘測不同坐標(biāo)系使用中的區(qū)別

（一）高程基準(zhǔn)區(qū)別。目前，我國在國土勘測中所使用的高層基準(zhǔn)主要有兩種，一種是1956年黃海高程基準(zhǔn)系，一種是1987年開始啟用的1985年國家高程基準(zhǔn)系[2]。在這兩種高程基準(zhǔn)系中，1956年黃海高程基準(zhǔn)系的原點位于我國青島觀象山，其規(guī)定高程高度為72. 289m，而1985年國家高程基準(zhǔn)系，其規(guī)定的高程高度在56黃海高程基準(zhǔn)系之上再次上升了29mm，高程為 72.318m。在未來一段時間的國土勘測中，依舊將繼續(xù)使用1985國家高程基準(zhǔn)系，同時，還將在有效結(jié)合GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對我國國家三期一等水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行實施和測量，對2000年國家大地坐標(biāo)系的大地坐標(biāo)面進(jìn)行進(jìn)一步完善，以更好的提升我國國土勘測的準(zhǔn)確性。

（二）坐標(biāo)換算參數(shù)不同。對54坐標(biāo)、80坐標(biāo)以及世界大地坐標(biāo)系坐標(biāo)進(jìn)行參數(shù)換算時，換算參數(shù)不同，是當(dāng)前我國國土勘測不同坐標(biāo)系使用中所存在的最主要問題。與世界大地坐標(biāo)系相比，通過地面三角網(wǎng)逐級和整體平差構(gòu)成的54坐標(biāo)系和80坐標(biāo)系其精度具有較大差別。因此，在對54坐標(biāo)、80坐標(biāo)和世界大地坐標(biāo)系坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程中，不論使用哪一種坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，都會出現(xiàn)一定誤差。除了54、80坐標(biāo)系存在一定區(qū)別之外，其他坐標(biāo)系在參數(shù)上也具有一定區(qū)別，詳細(xì)如表1所示。

（三）80坐標(biāo)系地圖轉(zhuǎn)換比54坐標(biāo)系地圖轉(zhuǎn)換方便。將80坐標(biāo)系下的地形圖轉(zhuǎn)換成國家大地坐標(biāo)系地形圖，要比54坐標(biāo)系下地形圖轉(zhuǎn)換方便，也是不同坐標(biāo)系使用中存在的常見問題。導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的主要原因，是因為當(dāng)將80坐標(biāo)系下地形圖轉(zhuǎn)換成國家大地坐標(biāo)系下地形圖的過程中，地形圖中任意兩點之間的長度和方位都不需要再進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換，其精度也不會出現(xiàn)太大偏差。而54坐標(biāo)系下的地形圖則并非如此，其不論是長度、方位和精度都需要進(jìn)行二次考慮，否則地形圖準(zhǔn)確性就會失真。

結(jié)束語：

在對國土進(jìn)行勘測過程中，使用不同坐標(biāo)系所得到的地形圖的精確度會存在一定差別。而當(dāng)前，我國常用坐標(biāo)系有五種之多，并且每一種坐標(biāo)系之間，不論是參數(shù)轉(zhuǎn)換還是地形圖轉(zhuǎn)換都會存在一定區(qū)別。因此，在國土勘測過程中，一定要對所使用的坐標(biāo)系進(jìn)行合理選擇，以確保勘測的精確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]程鵬飛，成英燕，王漢江.2000 國家大地坐標(biāo)系寶典[M].北京：測繪出版社，2010.

[2]蘇長武，孫相海，王偉超.GPS 在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用技術(shù)[J]黃金科學(xué)技術(shù)，2010（1）.endprint