马宏毓，赵 新

（中兵勘察设计研究院）

基于CORS的坐标转换参数求取方法及精度统计

马宏毓，赵 新

（中兵勘察设计研究院）

根据坐标系转参数计算的方法，我们选取了一步法和经典3D（布尔沙模型）来解算局部区域内的CORS坐标转换参数，从而解算在外业无法实时获取CORS转换坐标的问题。通过不同区域的检查点的解算，分析了转换参数的精度。

CORS；坐标转换；布尔沙；一步法

1 引言

多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通信技术等高新科技多方位、深度结合的产物。 CORS系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统5个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

CORS的测量成果是WGS-84坐标系下的大地坐标，而我们使用的平系统是国家坐标系统或城市独立坐标系统，高程系统采用的是正常高系统。这就涉及坐标系统转换的问题。根据国家相关的法律法规的规定,此类基础测绘成果属于保密成果。

在我国CORS系统转换参数的应用主要有以下两种模式。

1）转换参数由CORS主管部门管理，将测绘成果交给CORS主管部门来解算。这种模式的数据安全性高，但是用户使用不便，不能实时得到观测成果。

2）将转换参数加密保存到观测手簿中，这种模式数据安全性较差，往往是某些特殊性质的单位才会装备，用户具有局限性。

为了解决上述使用不便的问题，我们利用测量成果和CORS解算的成果，在测量范围内解算出坐标系的转换参数。

2 坐标转换参数的解算

2.1 数据的获得

图1 6个控制点

我们选了6个控制点参与转换参数的解算（见图1），在不同区域内选择了19个点作为检查点。

我们将测得的大地三维坐标发送至CORS主管部门进行解算，得到独立坐标系下的坐标和高程数据。

2.2 坐标转换参数的计算

我们使用徕卡公司提供GPS数据处理软件LGO8.4来进行参数计算，选取其中的一步法和经典3D（布尔沙模型）分别进行参数计算。

表1 坐标转换后残差计算结果

2.2.1 一步法

这种转换方法是通过将高程与点位分开进行转换。在平面点位转换中，首先将大地地心坐标投影到临时的横轴墨卡托投影，然后通过平移、旋转和比例变换，使之与计算的"真正的"投影相符合。高程转换则采用简单的一维高程拟合。由于用这种方法是进行平面点位转换，因而不需要知道地方坐标系统的地方椭球与地图投影类型就可以定义转换。

2.2.2 经典3D转换方法

使用严格3D经典方法产生转换参数。该方法基本操作步骤是将大地坐标（椭球直角坐标）与地方坐标的直角坐标相比较。通过这种方法，计算出用来将坐标从一个系统转换到另一个系统中平移参数、旋转参数和比例因子。本次计算选取了布尔沙模型。这种方法的缺点是地方格网坐标、地方椭球和地图投影必须已知。

坐标转换后残差计算结果见表1。

之后我们利用两套参数对19个检查点进行坐标转换，结果见表2。

表2 19个检查点坐标转换结果

（续表）

2.3 数据分析

通过两种方法对30km×30km这个区域进行坐标转换，发现除T19由于离转换区域较远外，其他检查点的坐标和高程的成果较差较小，可认为这两种方法在局部范围内是等效的。

通过转换参数计算的检查点结果和CORS解算结果的对比，我们发现平面坐标数据相差无几，转换后的平面坐标精度较高，可达1～2cm，但是在计算高程时由于缺少似大地水准面数据，所以高程的精度较低。在转换区域内的点平面坐标精度较高，距离转换区域边线28km的K18的精度也可满足要求，只有K19的精度不满足要求。

3 结束语

通过LGO8.4中的两种方法解算较大范围内的CORS系统转换参数，可以解决CORS系统用户不能实时获取地方坐标的难题，在解算的区域内可以进行平面坐标的采集和放样。使用中需要注意的是7参数时，内业和外业都要采用一致的椭球参数和投影参数。此种方法在较大范围计算的高程误差较大，需要加入似大地水准面数据才可使用。

[1] 国家测绘地理信息局. 大地测量控制点坐标转换技术规程. 测办函〔2013〕66号.

[2]姜卫平，马强，刘鸿飞.CORS系统中坐标移动转换方法及应用[J].武汉大学学报，2008,33(8)：775-778.

[3]孔祥元，郭际明，刘宗泉.大地测量学基础[M].武汉：武汉大学出版社,2001.

Realization of Coordinate Transformation Parameters Based on CORS and Accuracy Statistics

MA Hong-yu, ZHAO Xin

(Zhongbing Investigation and Design Institute)

Based on the method of coordinate parameter calculation, we choose the one-step method and the classical 3D (Bursa model) to solve the CORS coordinate transformation parameters in the local area, so as to solve the problem that the CORS transformation coordinates can not be obtained in real time. The accuracy of the conversion parameters is analyzed by the solution of the checkpoints in different areas.

CORS; coordinate transformation; Bursa; one step method