城市地方平面坐标系统选择与建立

城市地方平面坐标系统选择与建立

韩月

韩月

（浙江煤炭测绘院，浙江杭州310021）

摘要：随着我省城市化进程的不步加快，以及全球定位统（GPS）的广泛应用，越来越多的地区的急需建立一套本地区城市建设、土地管理、房产相统一的城市平面坐标系统。本文将以浙江煤炭测绘院施测的嘉兴市本级辖区为例，概略叙述城市平面坐标系统的选择与建立。

关键词：城市平面坐标系统；选择；建立

1我国现有的国家大地坐标系统

1.11954年北京坐标系

建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业，鉴于当时的实际情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。

因此，BJ54可归结为：

（1）属参心大地坐标系；

（2）采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数；

（3）大地原点在原苏联的普尔科沃；

（4）采用多点定位法进行椭球定位；

（5）高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面；

（6）高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。按我国天文水准路线推算而得。

自BJ54建立以来，在该坐标系内进行了许多地区的局部平差，其成果得到了广泛的应用。

1.21980西安坐标系

1978年国家决定进行全国天文大地网的整体平差和建立我国新的坐标系，即国家大地坐标系。国家大地坐标系的大地原点设在我国中部陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北约60km处，这个坐标系称为1980国家大地坐标系。

1980国家大地坐标系建立以后，对全国天文大地网进行了平差，参加平差的包括全国一、二等三角点、导线点和部分三等三角点共计约5万个大地点。

2城市平面坐标系统的特点与要求

城市平面坐标系统是指为满足大比例尺测图、及工程市政放样而建立的一种相对独立的坐标系统，它能满足投影长度变形不大于2.5厘米/公里的要求。同时又与我国常用的坐标系统（1954年北京坐标系、1980西安坐标系）存在相互之间的转换关系。

城市平面坐标系统最理想的是和国家网的坐标系统取得一致，使城市控制网能成为国家网的组成部分。但是城市网要求根据平面控制点坐标反算的边长与实量边长尽可能相符，也就是要求控制网的边长归算到参考椭球面上（或平均海水面上）的高程归化和高斯正形投影的距离改化的总和（长度变形）限制在2.5厘米/公里之内。因此，城市控制网要采用国家统一坐标系统，必须具备下列条件：

（1）城市中心地区位于高斯正形投影统一3度带主子午线附近；

（2）城市平均高程面必须接近国家参考椭球体面或平均海水面；

（3）城市所在地区的国家网精度高于城市首级网的精度。

同时满足上述条件的城市为数不多，因此根据具体情况与要求按下列次序选择坐标系统：高斯正形投影3度带平面直角坐标系统、城市平均高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系统、抵偿高程面上的高斯正形投影3度带平面直角坐标系统、假定平面直角坐标系统。

浙江煤炭测绘院施测嘉兴市本级辖区、湖州市本级辖区、江山市四等GPS控制网均很具有代表性，下面分别说明三个地方四等城市平面坐标系统的选择与建立。

3嘉兴市本级辖区四等GPS城市平面坐标系统的选择与建立

嘉兴市本级辖区地处东经：120°33′～120°57′，北纬：30°35′～30°58′；平均海拨约2.5米。

嘉兴市本级辖区四等GPS城市平面控制网是建立在嘉兴市城区原有控制网基础上的扩张网，为保证原有测绘成果能够充分得到利用，嘉兴市本级辖区四等GPS城市平面控制网坐标系统应与嘉兴市城区原有控制网坐标系统保持一致，即采用投影于城市平均高程面的高斯任意带平面直角坐标系统（中央子午线120°44′51.1385″，投影面为4米高程面）。但嘉兴市城区原有控制网的起算点已经被破坏，并且原有控制网的面积不只嘉兴市本级辖区面积的三分之一。

因此，在嘉兴市本级辖区四等GPS城市平面控制网应以浙江省基础控制网点（C级点）为起算点，同时把嘉兴市城区原有控制网的网点作为重合点进行连测。

具体可按以下步骤来建立嘉兴市四等GPS城市平面坐标系统：

（1）将嘉兴市本级辖区范围内的C级点（严家浜、杨家桥、嘉兴建设局、洪合、曹家村、龙口、兴桥小学）1954年北京坐标系平面坐标换算至中央子午线120°44′51.1385″，投影面为4米高程面，得到已知点成果一。

（2）利用已知点成果一的平面坐标作为起算点对嘉兴市本级辖区四等GPS控制网进行全网约束平差，得到所有控制点坐标。

（3）利用重合点计算出旋转值和平移量。

（4）利用旋转值和平移量对已知成果一进行改算得到已知点成果二。

（5）利用已知点成果二对嘉兴市本级辖区四等GPS控制网进行全网第二次约束平差，建立嘉兴市本级辖区四等GPS城市平面坐标系统。

4结论

城市平面控制网是城市基础测绘的框架，浙江煤炭测绘院建立的嘉兴市本级辖区、湖州市本级辖区、江山市四等GPS平面坐标系统几乎包含建立城市平面坐标系统的所有情况，所采用的技术与方法更是得到测绘界专家的首肯。

参考文献

[1]宁津生，李德仁，等.测绘学概论[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[2]CJJ8-99城市测量规范[S].1999.

[3]汤秋生.嘉兴市本级四等GPS控制网技术设计书与技术总结[Z].