新旧城市独立坐标系融合方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及大地测量和工程测量技术领域，特别设及一种新旧城市独立坐标系融 合方法。
【背景技术】
[0002] 我国疆域迂阔，地形复杂，当前大多数城市独立坐标系统是上个世纪五六十年代 W国家参屯、坐标系为基础建立的，受当时技术条件限制及控制点精度影响，难W满足当前 经济建设需求。
[0003] 随着社会经济的发展，科技水平的进步，CGCS2000即2000国家大地坐标系设计的 城市独立坐标系的启用为建立高精度独立坐标系提供了契机与平台。一般城市独立坐标系 设计原则是让满足重点区域内长度变形不超限的范围最大化。而目前采用的CGCS2000城 市独立坐标系设计正是遵循此原则，但是因为没有顾及原城市独立坐标系的兼容问题，使 得新旧坐标差异较大，导致原有测绘成果需要全部转换到CGCS2000城市独立坐标系下方 可使用，由于转换工作量及费用之大，已成为CGCS2000城市独立坐标系在城市推广的瓶颈 问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中缺少可兼容的新旧城市独立坐标系的上述缺陷和问题，本发明实 施例的目的是提供一种更好的新旧城市独立坐标系融合方法，既能保持CGCS2000成果的 高精度，又能与原城市独立坐标系较好融合，使原有大部分地形图无需任何转换即可直接 在新城市独立坐标系下使用，避免了庞大转换工作量。
[0005] 为了达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
[0006] 一种新旧城市独立坐标系融合方法，其特征在于，步骤如下：
[0007] Q1 ;确定城市独立坐标系统不同比例尺地形图允许误差：测图平面点位最大允许 误差为0.5M，单位为毫米，考虑原有地形图已有误差，为了保证在新坐标系下具有可靠精 度，W两坐标系平均坐标差小于0. 1M实地误差作为衡量标准；
[000引 Q2 ;在原独立坐标系控制区域内收集四周重合点坐标：
[0009] 在原城市独立坐标系统控制区域内，均匀收集区域内及其四周高精度控制点即重 合点，该点应具有CGCS2000城市独立坐标系统和原城市独立坐标系统两套坐标；
[0010] Q3 ;利用坐标转换模型Bursa走参数和二维四参数模型分析检验数据可靠性；
[0011] Q31 ;Bursa^;：参数模型
[0012]
【主权项】
1. 一种新旧城市独立坐标系融合方法，其特征在于，步骤如下： Q1 :确定城市独立坐标系统不同比例尺地形图允许误差：测图平面点位最大允许误差 为0.5M，单位为毫米，考虑原有地形图已有误差，为了保证在新坐标系下具有可靠精度，以 两坐标系平均坐标差小于0. 1M实地误差作为衡量标准； Q2 :在原独立坐标系控制区域内收集四周重合点坐标： 在原城市独立坐标系统控制区域内，均匀收集区域内及其四周高精度控制点即重合 点，该点应具有CGCS2000城市独立坐标系统和原城市独立坐标系统两套坐标； Q3 :利用坐标转换模型Bursa七参数和二维四参数模型分析检验数据可靠性； Q31 :Bursa七参数模型
其中，3个平移参数[AXAYAZ]T，3个旋转参数[?xwz]T和1个尺度因子m， 为目标坐标系坐标； Q32 :二维四参数转换模型：
式中：xT，yT为目标坐标系高斯平面坐标；xs，ys为源坐标系高斯平面坐标； Ax，Ay为平移参数，0为旋转参数，m为尺度参数； Q33 :坐标转换精度估计：精度估计是通过转换残差反映，是利用重合点的回代误差， 评定转换精度，如果个别点转换残差大于转换坐标中误差二倍认为是异常点；
其中，n为重合点个数，参加转换重合点的Vi=已知坐标-转换坐标； Q4:以原独立坐标系相同的中央子午线和坐标建立模型，寻找最佳投影面，使得新旧独 立坐标系坐标差异最小，两者坐标差接近一个常数，在CGCS2000城市独立坐标系统的坐标 中加入该坐标常数，即可满足大部分地形图的允许误差。
2. 根据权利要求1所述的一种新旧城市独立坐标系融合方法，其特征在于，如果城市 测量区域的东西区域较长，可设置多个投影带，消除长度变形超限的影响。
3. 根据权利要求1所述的一种新旧城市独立坐标系融合方法，其特征在于，在Q4步骤 中，当新旧坐标系原点和中央子午线一致时，两者坐标异差最小，即两坐标系符合的最好。
【专利摘要】本发明提供了一种新旧城市独立坐标系融合方法，步骤为：确定城市独立坐标系统不同比例尺地形图允许误差；在原独立坐标系控制区域内收集四周重合点坐标；利用坐标转换模型Bursa七参数和二维四参数模型分析检验数据可靠性；坐标转换精度估计：如果个别点转换残差大于转换坐标中误差二倍认为是异常点；以原独立坐标系相同的中央子午线和坐标建立模型，寻找最佳投影面，使得新旧独立坐标系坐标差异最小，满足大部分地形图的允许误差，与传统的技术相比，结构简单，实现原独立坐标系下大部分地形图可以直接在新坐标系下使用，避免庞大转换工作量，节省大量费用和时间，有助于CGCS2000城市独立坐标系统的推广应用。
【IPC分类】G01C15-00
【公开号】CN104567840
【申请号】CN201510043250
【发明人】郭春喜, 李 东, 王文利, 焦立芬
【申请人】国家测绘地理信息局大地测量数据处理中心
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月27日