统一青岛市测量坐标系06(1) 修订-可编辑.docx

统一青岛市测量坐标系统技术方案青岛市国土资源和房屋管理局国家测绘局大地测量数据处理中心2007.086目 录1.概况 11.1测区范围及行政隶属 11.2地理位置 22.青岛市新坐标系统 22.1 青岛市新坐标系统的定义 22．2青岛市新坐标系统的建立 22．2．1空间坐标建立和精度统计 32．2．2坐标转换和精度统计 43.青岛市控制网现状分析 53．1青岛市土地调查大地基础控制测量项目控制网 53．1．1空间坐标精度统计 53．1．2平面坐标精度统计 63.2青岛市GPS控制网 73.2.1青岛市城市二等GPS控制网的建立 73.2.2青岛市区城市三四等GPS控制网 83.2.3青岛市各辖市GPS城市控制网 83.3青岛市城市控制网及坐标系统 93．4青岛地区采用的坐标系 103．5青岛地区控制网和资料情况 103．6青岛市控制网分析 103．6．1青岛市控制网分类 103．6．2青岛市GPS控制网存在问题 114.统一青岛市测量坐标系统的技术流程图 115. 统一青岛市测量坐标系统方案 125．1执行技术标准： 125．2 控制点成果的转换方法 125．2．2方法二具体实现 185．3各种资料图件的坐标转换方法 185．3．1电子图件的转换 185．3．2纸质图件的转换 195．3．3 ARCINFO软件E00图形数据坐标转换方法 205.3.4 AUTO CAD软件的DXF（或DWG）图形数据坐标转换方法 236．新旧坐标系统控制成果和图件的精度分析 236．1新旧坐标系统控制成果分析 236．1．1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系与新系统坐标的比较分析与转换 24（1）两种坐标比较分析 246．1．2 青岛80坐标与新系统坐标的比较分析与转换 25（1）两种坐标比较分析 256．1．3 1954年北京坐标系统与新系统坐标的比较 276．1．4 1980西安坐标系统与新系统坐标的比较 286．2新旧坐标系统图件分析 286.2.1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系图件转换为新坐标系统 296.2.2 青岛96坐标系图件转换 296．3新旧坐标系统对长度影响 296．3．1 2004青岛市土地调查大地基础控制测量网的1980西安坐标与新系统坐标边长之差 296．3．2青岛80坐标与新系统坐标边长之差 306．4新旧坐标系统对面积的影响 30（1）、2004青岛市土地调查大地基础控制测量网的1980西安坐标与新系统坐标面积之差 307．控制网具体转换方案 317．1主要控制网坐标成果的转换 317．1．1青岛市GPS城市控制网 317．1．2青岛市城区控制网改造网（三、四等） 327．2局域控制网坐标的转换方法 327．2．1原控制网保留平面坐标转换具体处理方法： 338．各种信息系统的坐标系更新 358.1房产交易中心系统的更新 35附表一：“青岛市基础控制测量网”地心坐标转换1980西安坐标采用的重合点 36附表二 2006与2004 青岛市测量基础控制网 1980西安坐标系坐标之差 38附录一： 2附录二： 各种坐标转换参数 6统一青岛市测量坐标系统技术方案1.概况随着青岛市经济建设的飞速发展，原有的测量基准网已不能满足城市建设发展的需要。

1995年青岛市规划局组织有关部门对青岛市原有基础控制网进行了分析研究，开展了青岛市GPS城市控制网建设；2004年青岛市国土局为了开展青岛市国土资源调查，分析了基础控制网的现状，结合国土资源调查的需要，开展了青岛市土地调查大地基础控制测量项目建设；2005－2006年国家测绘局为满足新技术条件下国民经济建设、国防建设及地球科学研究对三维动态大地测量基准框架的需求，组织实施了“华东、华中区域大地水准面精化”项目，其中包括山东省GPS A 、B 、C级网建设及大地水准面精化，在青岛市有1个GPS A级点、6个GPS B级点和102个GPS C级网点，这些点基本与青岛市土地调查大地基础控制测量项目的点位重合以上这些控制网的建成在很大程度上满足了青岛市城市建设的需要与此同时还存在着不足，目前青岛市有多套测量坐标成果，规划部门有自己的坐标系统和控制网，土地部门也有自己的坐标系统，两者之间相差很大，各种图件无法融合，无法统一，这不利于测绘依法行政、统一管理和使用，给测量成果的使用和管理带来了很大的困难，严重制约了测绘成果的共享与服务，不利于青岛市城市建设的需要按照现代测绘理论，在一个城市，测量基准及其成果应该是严格统一的、唯一的，因此，统一以上坐标系统及其成果势在必行。

青岛市坐标系统的统一，将为各类测绘成果资料的信息共享、成果的管理和使用打下了良好的基础，为青岛市国民经济建设提供基础测绘保障与服务，必将会在青岛市经济建设中发挥重要作用如何统一青岛市测量坐标系统，原控制成果和图件如何在统一的系统下使用，以及原地理信息系统如何使用，成为各行各业关注的焦点，该设计方案就是解决这些问题1.1测区范围及行政隶属青岛市地处山东半岛东南部，东西宽约140公里，南北长约180公里，全市总面积10654平方公里，其中市区（含市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、黄岛七区）1102平方公里，所辖胶州、胶南、即墨、平度、莱西五市9552平方公里全市海岸线（含所属海岛岸线）总长为862.64公里，其中大陆岸线730.64公里，占山东省岸线的1/4全市有海岛69个1.2地理位置 青岛市位于东经11930~12100，北纬3535~3709东、南濒临黄海，东北与烟台市毗邻，西与潍坊市相连，西南与日照市接壤2.青岛市新坐标系统2.1 青岛市新坐标系统的定义建立的青岛市新坐标系统， 是以2004“青岛市土地调查大地基础控制测量项目”控制网作为青岛是基础控制网，重新命名为“青岛市测量基础控制网”，采用1980西安坐标系统。

为了区别称为“青岛市测量基础控制网”(2006) 1980西安坐标系统n 参考椭球：IAG－75椭球n 椭球长半径：n 地球引力场二阶带谐系数：n 地心引力常数：n 地球自转角速度：ωn 高程异常：采用1980西安坐标系高程异常n 投影面：1985国家高程基准相应的黄海平均海平面n 平面坐标：中央子午线120，3投影带2．2青岛市新坐标系统的建立“青岛市测量基础控制网”(2006)成果构成由华东、华中区域大地水准面精化项目（青岛市）的GPS A B C级网和青岛市土地调查大地基础控制测量项目的GPS 框架网、C D级网共同构成，共有GPS点382点，其中GPS A级网点1个，B级网点6个， C级网点117个，D级网点258个青岛市测量基础控制网”(2006)成果计算，一方面确保现有资源的合理利用，另一方面，要与山东省GPS C级保持一致，确保资料成果统一性和现势性参考基准：地心坐标系 ITRF97，参考框架，2000.0历元2．2．1空间坐标建立和精度统计采用目前国际上公认的高精度定位软件之一美国麻省理工学院的GPS数据处理软件GAMIT/GLOBK，进行青岛市测量基础控制网数据处理华东、华中区域大地水准面精化项目是在全国及国际GPS连续运行站控制下，进行整体平差得到地心坐标成果，与2000国家GPS控制网保持了一致。

山东省GPS ABC级网是华东、华中区域大地水准面精化项目的重要组成部分，它是目前山东省最新、现势性最好的基础控制成果青岛市GPS C级网（2004青岛市土地调查大地基础控制测量项目）是山东省GPS C级网的组成部分，在山东省GPS ABC级网的控制下，进行青岛市GPS D级网平差，从而得到了青岛市目前最新、现势性最好、与山东省基础控制基准一致的成果华东、华中大地水准面精华项目（青岛）（GPS A B C级网）2005-2006青岛市土地调查大地基础控制测量项目（GPS 框架网、C D级网）2004“青岛市测量基础控制网”(2006)成果 图2-2 青岛市测量基础控制成果（2006）构成GPS A、B级网点南北方向的平均精度为0.4 mm，东西方向为0.4 mm，高程方向为1.7 mm，基线相对中误差平均值为GPS C级网点南北方向的平均精度为0.8 mm，东西方向为0.8 mm，高程方向为2.1mm，基线相对中误差平均值为GPS D级网点南北方向的平均精度为1.3 mm，东西方向为1.4 mm，高程方向为2.9mm，基线相对中误差平均值为2．2．2坐标转换和精度统计在青岛市测量基础控制网点地心坐标系（WGS-84坐标系）转换为参心坐标系（1980西安坐标系）中，为了与华东、华中大地水准面精化项目中山东省GPS控制网点的坐标保持一致，我们利用精化项目中山东省地心坐标系与参心坐标系坐标转换参数作为本次坐标转换参数，采用144个重合点求取WGS-84坐标系与1980西安坐标系坐标转换参数，重合点详细情况见附表一。

重合点分布图：图2-3 WGS-84坐标系与1980西安坐标系转换重合点分布图坐标转换采用Bursa七参数模型，坐标转换精度是通过求取转换参数重合点的残差中误差体现的青岛市地心坐标系与1980西安坐标系坐标转换精度：表2-1 80坐标转换坐标残差表精度统计残差(米)点号转换用重合点数平面坐标X 最大点0.1485 PA38144平面坐标Y 最大点0.1363 PB74最大点位0.1509 P574 平面 X 残差中误差0.0588(米)平面 Y 残差中误差0.0606(米) 平面坐标残差中误差0.0844(米)3.青岛市控制网现状分析青岛市土地调查大地基础控制测量项目控制网和青岛市GPS二等控制网作为前期青岛地区骨干控制网，由于精度较高，分布均匀，覆盖五市七区，青岛大部分局部控制网都是以此为基础建立的，只有少量局部控制网是在国家控制网基础上发展3．1青岛市土地调查大地基础控制测量项目控制网2004青岛市土地调查大地基础控制测量项目，布设青岛市GPS C、D级网，在GPS C级网的控制下，进行青岛市GPS D级网平差，从而得到了青岛市目前最新、现势性最好的成果。

GPS 网平差采用逐级控制首先在ITRF97框架下，参考历元为2000.0，以国内及周边地区GPS连续运行站为框架点，做三维约束平差，求出GPS A、B级网点坐标；其次在ITRF97框架下，参考历元为2000.0，以国内及周边地区GPS连续运行站和临时基准站为框架点，其中GPS A、B级网和临时基准站点给予2σ的约束，求出GPS C级网点坐标在GPS C级网的控制下，进行青岛市GPS D级网平差然后，采用Bursa七参数坐标转换模型和重合点14个坐标，将地心坐标转换为 1980西安坐标3．1．1空间坐标精度统计表3-1 GPS C级网空间直角坐标与基线精度统计表 统计项 最值XrmsYrmsZrms基线相对中误差最小值0.6 mm0.8 mm0.6 mm最大值4.8 mm7.9 mm5.2 mm平均值1.3 mm1.8 mm1.4 mm由上表可知，坐标精度。