张兴福 沈云中

(1)广东工业大学测绘工程系，广州510006) 2)同济大学测量与国土信息工程系，上海200092

一种实用的GPS坐标及高程同步转换方法*

张兴福1)沈云中2)

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1)广东工业大学测绘工程系，广州510006) 2)同济大学测量与国土信息工程系，上海200092

基于GPS控制网三维约束平差基本原理，提出一种GPS坐标及高程同步转换方法，即先由GPS点的空间直角坐标反算点间基线向量，再将旋转参数、尺度参数以及国家坐标系中的坐标作为待估参数，通过附加公共点约束进行坐标及高程转换。利用工程实例数据对该方法进行了试验，结果表明:该方法非常灵活、有效，其坐标及高程转换精度良好。

GPS基线反算;三维约束平差;坐标转换;高程转换;精度分析

AbstractThe synchronous transformation method of GPS coordinate and height based on GPS control network three-dimension constraint adjustment theory is given out.The steps of the method are as follows.At first，the baseline vector between two points is calculated from the three-dimension rectangular coordinate of GPS points，and the rotation parameters，scale parameter and the coordinate parameters in state coordinate system are also regarded as the unknown parameters，the coordinate and height transformation of GPS points are completed through the common points constraint.Finally，a case of GPS control network is used to test the method.The results show that the method is flexible，effective，and the transformation accuracy of coordinate and height are also well.

Key words:GPS baseline calculation;three－dimension constraint adjustment;coordinate transformation;height transformation;accuracy analysis

1 引言

GPS测量技术已经广泛应用到日常测绘工作中，极大地提高了测量工作效率。虽然我国已经建立了高精度的三维地心坐标系——2000国家大地坐标系(CGCS2000)，但很多工程项目还涉及GPS测量成果与1980西安坐标系、1954北京坐标系以及独立坐标系的转换。坐标转换一般可分为坐标系转换和坐标基准转换［1－4］。另外由于GPS测量获得的高程为大地高，而实际工程更需要点的正常高信息，常规的方法是GPS坐标与高程分别进行转换，因此如何在保证一定转换精度的前提下实现GPS坐标及高程的同步转换将具有重要的现实意义。

我国国家平面控制网和高程控制网是分开布设的，有些控制点平面坐标精度很高，而大地高精度较低，甚至根本就没有大地高数据;而有些控制点只有很高精度的正常高，而无大地高及平面坐标。……