摘要:在工程测量中其坐标体系分为几种,为了将坐标进行统一,就需要将各个坐标之间形成转换体系,并且要确保转换过程中不会出现错误,以此推动我服哦工程测量技术的更快更好发展。当前情况下的我国工程测量其规模体系已经初步形成,因此其发展空间较大,有关部门为了促进工程测量的进步发展,就需要不断的研发测量技术。基于此,本文首先介绍了工程控制测量,然后分析了不同坐标系简介、变换以及不同坐标体系转换精度。
关键词:工程测量;不同坐标系变换;精度
一、工程控制测量
各项工程的基准和基础就是工程控制测量,伴随着现阶段空间定位技术和CORS的创新,在工程控制测量中出现了一个全新的测量技术措施,改变了工程平面测量的基础。CORS逐渐取代了传统的三边测量、三角测量、导线测量等测量的方式。并且在CORS快速定位工艺和RTK技术也被广泛的应用到了线路控制测量中。
基于全站仪的发展,工程测距和测角的精度得到了提升,全站仪测角的精度在当前已经达到了0.5s,测距精度更是实现了(0.5mm+1×10-6D),其自动化的程度获得了全所未有的提升。自动全站仪的特点是可以针对目标进行自动的跟踪、识别及照准,将仪器的观测操作程序进行了简化,被广泛的应用到了工程测量的工作中。目前使用全站仪进行过程测量控制主要用于了高精度小范围的工程控制测量、加密控制测量、地下工程的控制测量及城市导线的控制测量工程中。建立精度高的高层测量的基本方法就是几何水准测量。在电子水准测量的出现后,推动了几何水准测量向数字化及自动化的方法发展。之所以三角高层测量的精度获得了全面的提升,其操作的程序更加的简便,主要是由于电子测距提升了其精度和灵敏性垂直盘数读数实现的自动化补偿。目前,在起伏较大的区域已经开始使用了电子测距三角高程测量替代了三等和四等几何水准测量。
当前情况下,我国的一些省份已经建立了CORS,在相关部门提供了测绘的基础,并且利用不同的通讯方法提供了档次和精度不同的定位信息和相关数据,在不同的行业被广泛的应用。
二、工程测量中不同坐标系简介以及变换
1.不同坐标系简介
(1)北京54坐标系
北京54又名参心大地坐标系,以克拉索夫斯基椭球作为其坐标基础,然后进行局部平差方法最终得到此坐标系。与前苏联中的1942坐标系可以加以联测,利用相关的计算法则确定了我国大地坐标系,然后将其命名为1954北京坐标系。前苏联1942坐标系在延伸后得到的此坐标系,其是1942坐标系的一个延伸点,因此原点的位置位于前苏联的普尔科沃,并不在北京。
椭球参数:6356863m短半径,6378245m长半径,扁率为1/298.3。
(2)西安80坐标系
全球天文大地网平差研讨会在西安于1978年四月召开,为了将我国的坐标系加以重新进行定位。地理物力联合会第十六届大会和国际大地测量1978年会议推荐的地球椭球作为本次会议的基本参数,即地球椭球体IASG75。此坐标体系架构我国中部陕西省泾阳县的永乐镇作为了大地的原点,在距离西安西北方向大约60公里的位置。因此西安大地原点是1980西安坐标系的另一名称。
椭球参数:长半轴6378140m,短半轴6356755m,扁率1/298.257。
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(3)2000国家大地坐标系
国家大地坐标系的本质包含四个基本参数的意义,主要是三个坐标轴的尺度、指向及坐标系的原点、地球椭球。国家2000大地坐标系Z轴的方向指的是历元2000.0的地球参考极,此历元的指向推算是由国际时间局定义的1984.0历元其初始指向,地壳不产生参与的全球转动是定向时间演化的一个重要保障。
椭球参数:扁率f=1/298.257222101,长半轴6378137m,自转角速度ω=7.292l15×10-5rads-1,地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2。
2.各坐标系变换的基本方法
(1)北京54坐标系与西安80坐标系的转换
由于西安80坐标系和北京54坐标系不在同一个椭球中,在转换二者时就要将两个椭球的公共点位置找出。然后在两个坐标系中将公共点的位置添加到指定的转换系统中,就可以顺利的将二者进行转换。
(2)北京54坐标系与国家2000坐标系间的转换
选择两个坐标系三个以上的重合点,通过布尔莎七参数模型将两个坐标系之间的转换参数计算出来,然后在二者坐标下与之相互对应的坐标依据相关原理和公式进行计算,进而简答的完成转换工作。
(3)国家2000坐标系与西安80坐标系间的转换
80西安坐标系本质是参数坐标系,2000国家坐标系本质是地心坐标系,要想将其二者进行转换就要找出与之相互对应的坐标,进行参数求解,进而完成转换。经过上文的叙述亏得知,不同坐标系在转换工作时具有相同的本质,就是量两个坐标系之间的连接点找到,然后计算出与之对应的参数,在与之对应的坐标中找到坐标点,做好通过专门的测绘设备和一起进行整体的有效转换。
三、工程测量中不同坐标体系转换精度分析
在此认为,为了提升工程测量中不同坐标系之间转换的精准程度,就要确保不同坐标系的精准转换。为了达到这一目的,就要确保坐标系在转换时在相同的椭圆中进行,确保相同椭圆的转换的严密性,以此提升结果准确程度。例如在转换北京54坐标系和2000国家坐标系的过程中,要先找寻公共点达到参数的求解,由于坐标参数不是十分准确,因此最终就不会得到准确的坐标。这一现状表明,在不同的椭圆中利用公共点参数求解的办法,不可以确保坐标点位置的准确,并且结果的偏差较大。
为了提升转换坐标系的准确程度,要在坐标系之间找出多组坐标的数据,计算不同位置的坐标数值,以此获得不同的数据,然后在数据中进行平均值的求解工作。这样,利用平均值求职的方式就可以将不同坐标系之间转换的精度进行提升,还可以忽略不计存在的细小误差。将不同坐标系之间转换的精准程度提升后就可以为工程测量工作提供科学准确的数据作为工程参考,进而提高测量的成效。工程测量仪器在科学技术的进步下得到了飞速的发展,工程测量中准确的坐标数据作为参考可以使其应用于更加繁琐的环境中。
四、结语
总之,在工程测量工作中,依据测量需要和工程的具体情况,针对不同的坐标进行转换工作。不同坐标系统之间的转换器过程较为繁杂、难度系数大、专业性较强,被应用到了我国的众多工程施工中。在不同测量工程的工序中进行坐标系统之间不同的转换,不进影响了工程测量的进度和精度,还关乎着我国整个工程测量系统的发展进步,为工程测量技术的发展提供必要的理论依据。
参考文献:
[1]国家大地坐标系转换参数的计算及精度分析.2010.
[2]杨元喜,徐天河:不同坐标系综合变换法2010.
论文作者:张秀娟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/6
标签:坐标系论文; 测量论文; 工程论文; 坐标论文; 椭球论文; 精度论文; 西安论文; 《基层建设》2017年第7期论文;