陈东东

摘 要：集三维、地心、动态、本土、高精度等特点于一体的CGCS2000坐标基准，是我国现代化测绘基准体系建设的重要组成部分，存量数据向CGCS2000坐标基准的统一意义深远。以云浮市为例，为确保坐标转换参数求取的符合性和正确性，加密了C级GNSS大地平面测量控制点并联测已有C级GNSS点，选取了二维七参数转换模型，建立了1954年北京坐标系和1980西安坐标系与2000国家大地坐标的转换关系。实践验證了方案的可行性，实现了从地方坐标到CGCS2000坐标系的统一。

关键词：存量数据;参数转换;CGCS2000;精度评估

中图分类号：P226.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）07-0129-03

Study on the Application of Converting the Stock Mapping Geographic Information Data of Yunfu City to CGCS2000

CHEN Dongdong

（Yunfu Geographic Information Center，Yunfu Guangdong 527300）

Abstract： The CGCS2000 coordinate datum， which is a three-dimensional， geocentric， dynamic， local and high-precision datum， is an important part of the construction of modern mapping datum system in China， and the unification of the stock data to CGCS2000 coordinate datum is of far-reaching significance. Taking Yunfu City as an example， in order to ensure the conformity and correctness of the coordinate conversion parameters， the C-level GNSS geodetic control points were encrypted and the existing C-level GNSS points were measured jointly， the two-dimensional seven-parameter conversion model was selected， and the conversion relationship between the 1954 Beijing coordinate system and 1980 Xi'an coordinate system and the 2000 national geodetic coordinates was established. Practice has verified the feasibility of the scheme， and has realized the unification from the local coordinates to the CGCS2000 coordinate system.

Keywords： inventory data;parameter conversion;CGCS2000;accuracy evaluation

2000国家大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000，CGCS2000）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，可以大幅度提高点位表达的准确性，并且可以快速获取精确的三维地心坐标，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率[1-2]。目前，有些地方仍采用1980西安坐标系，甚至是1954北京坐标系[3]。为了充分利用原有的或国际上其他参考框架的测量成果和资料，按照“应用需要、应转尽转”的原则，需要将相关测绘地理信息数据成果转换至CGCS2000。

1 已有资料利用情况

从广东省国土资源档案馆取得了云浮市及周边城镇C级GPS控制点56个。这些C级GPS控制点同时具有1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系成果。56个C级GPS控制点经现场踏勘，发现已有10个控制点遭到不同程度破坏，最终利用了剩余的46个C级GPS点与新埋设的24个C级控制点进行联测，并在1980西安坐标系和1954年北京坐标系控制网的平差计算中使用了6个已有C级GPS点作为起算点。同时，以广东省连续运行卫星定位服务系统的9个基站点作为2000国家大地坐标系平面直角坐标的起算点。从广东省国土资源档案馆取得了云浮市及周边城镇三等水准点10个，作为全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）网高程拟合联测起算点。

2 技术路线

2000国家大地坐标系控制网建设以测区内及周边满足要求的C级及以上等级的GPS控制点标石为基础，通过适当增补形成一个均匀覆盖云浮市辖区的C级平面控制网。根据市境内原有C级GPS控制点的分布及保存情况（云浮市原有的C级控制分布不均匀，未覆盖整个云浮市范围），按照相关技术要求，需要布设覆盖整个云浮市范围的C级控制网点。以广东省连续运行卫星定位服务系统作为起算依据，在2000国家大地坐标系下进行约束平差，求取云浮市C级GNSS控制网2000国家大地坐标系的平面直角坐标;以原有的6个C级点作为起算依据，分别在1954年北京坐标系以及1980西安坐标系下进行约束平差，求取控制点的1954年北京坐标系的平面直角坐标和1980西安坐标系的平面直角坐标，用于坐标转换参数的计算。最后，利用控制网成果求取全市统一的1954年北京坐标系至2000国家大地坐标系转换参数以及1980西安坐标系至2000国家大地坐标系转换参数，通过坐标转换软件系统对全市测绘地理信息存量数据进行坐标转换。

3 转换模型的确定

利用两种坐标系的重合点，计算转换参数可采用二维七参数或二维四参数模型，通过检核点的检核结果，选取最优的转换模型和参数。本文选取的32个重合点运用上述两种参数模型分别进行计算，得出内符合精度对比结果如表1所示，外符合精度对比结果如表2所示。

通过对两种转换模型进行分析，综合考虑可得出二维七参数转换模型精度更高，故选取其作为本区域的转换模型。

4 转换参数计算

用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型，利用最小二乘法计算模型参数[4-5]。首先，进行剔除粗差点的工作：用所有点求取转换参数，计算转换残差，删除点位残差大于3倍中误差的点，重新计算转换参数及转换残差，重复这一过程，直到所有点的残差均满足小于3倍中误差的要求。然后，利用剔除粗差点后的匹配点对求取转换参数。

云浮市C级控制网建设成果以及70个C级GPS起算点均具有1954年北京坐标系、1980西安坐标系和2000国家大地坐标系成果，可作为求取参数的重合点。选用二维七参数模型，根据点位及精度选取了32个点作为重合点，其余38个作为检查点，分别求取了1954年北京坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换参数以及1980西安坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换参数。

5 转换参数精度评定

采用内符合精度和外符合精度评定，两者均依据计算转换参数的重合点残差中误差评估坐标转换精度，残差小于3倍点位中误差的点位精度满足要求。

本次坐标转换参数计算检查，主要检查重合点选取的数量、分布情况、内符合精度和外符合精度是否符合技术设计书规定。通过检核得出，1954年北京坐标系成果向2000国家大地坐标系转换参数的内符合精度为±2.96 cm，重合点最大点位残差为5.13 cm;外符合检查点位中误差为±3.01 cm，最大点位较差8.03 cm。2000国家大地坐标系成果向1954年北京坐标系转换参数的内符合精度为±2.96 cm，重合点最大点位残差为5.13cm;外符合检查点位中误差为±3.01 cm，最大点位较差8.03 cm。1980西安坐标系成果向2000国家大地坐标系转换参数的内符合精度为±1.80cm，重合点最大点位残差4.78 cm;外符合检查点位中误差±1.93 cm，最大点位较差为5.31 cm。2000国家大地坐标系成果向1980西安坐标系转换参数的内符合精度为±1.80 cm，重合点最大点位残差4.78 cm;外符合檢查点位中误差±1.93 cm，最大点位较差为5.31 cm。

本文选取了32个点作为计算转换参数的重合点，点位分布均匀合理，重合点残差中误差均小于3倍点位中误差。另外，剩下38个点作为外部检核点，检查由转换参数计算的点位坐标与其已知点位坐标进行比较，点位残差中误差均小于3倍点位中误差，计算结果符合规范要求。

6 成果质量控制

6.1 检查制度

为保证项目质量和工期要求，项目严格控制质量，贯彻实行“二级检查一级验收”制度。质量检查按《测绘成果质量检查与验收》（GB/T 24356—2009）执行。

①作业提交的成果必须经过自查互查全数检查，并提交相应的自查记录。

②一级检查是在作业人员自查互检的基础上，对作业提供的最终成果资料进行全面检查，涉及野外检查项的采用抽样检查，抽样比例不低于30%，提交检查记录及质量评定情况资料。

③二级检查是在一级检查的基础上，对下一级检查员提供的最终成果资料进行全面检查，涉及野外检查项的采用抽样检查，抽样比例不低于10%，最终形成检查记录及质量评定资料。

6.2 检查方法

检查分控制网检查和坐标转换参数计算检查。

①控制网检查：主要检查其点位质量和外业观测质量以及控制点计算资料。实地查看点位布设情况、点位观测条件情况、地质条件情况、稳定性情况、永久性情况;实地对照点之记正确性，确保其点名、点号、概略位置、交通线路图以及其他说明的正确性;现场对埋设标石尺寸、整饰情况进行检查。控制网抽取部分基线进行同等精度观测，对比其基线较差和高程较差。

②坐标转换参数计算检查：主要检查是否按重合点原则选择重合点，采用内符合精度和外符合精度进行评定，依据计算转换参数的重合点残差中误差评估坐标转换精度，残差是否满足小于3倍点位中误差的点位精度要求。

7 结语

云浮市国家2000坐标大地测量控制网建设及数据转换达到了预期的目标，C级GNSS控制网成果精度较好，平差后各项精度指标符合规范要求，1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换参数及1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换参数精度较好，可作为测绘地理信息存量数据向2000国家大地坐标系转换之用。

参考文献：

[1]廖震宇.原有测绘基准向CGCS2000统一的方法研究和实现[J].测绘地理信息，2016（4）：40-44.

[2]杨燕，曹起铜，朱层层.国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换的质量控制[J].地矿测绘，2018（4）：38-40.

[3]房雪玲，邓斌.存量数据坐标基准统一至CGCS2000中常见问题的思考[J].城市勘测，2020（2）：125-127.

[4]郑灿辉，李帅，曲平，等.国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换技术方案探讨：以西藏自治区为例[J].测绘与空间地理信息，2020（1）：211-213.

[5]邓鹏琦，陈雅涓.现有地理信息成果坐标系统向CGCS2000坐标转换的应用研究[J].城市勘测，2020（2）：117-120，124.