文档介绍：第 22 卷第 2 期青海大学学报(自然科学版) Vol. 22 No. 2

2004 年 4 月 Journal of Qinghai University Apr. 2004
水利水电施工测量中坐标转换问题探讨
宁黎平
(青海大学水电系,青海西宁 810016)
摘要:阐述了水利水电施工测量中经常采用的几种坐标系,并探讨了水利水电工程建设中平面
坐标转换的一般方法及其适应范围。
关键词:水利水电;施工测量;坐标系;坐标转换
中图分类号:P282. 2 文献标识码:B 文章编号:1006 - 8996 (2004) 02 - 0039 - 03
水利水电测量是水利水电建设中不可缺少的一个重要组成部分,贯穿于水利水电工程建设中的每
个阶段。水利水电施工区的特点是:地形复杂、范围不大,水利施工测量所采用的坐标系一般是以坝轴
线为某一坐标轴的独立平面坐标系,也采用国家 54 北京高斯坐标系、80 西安高斯坐标系或 GPS 观测的
地心坐标系 WGS~84 。随着卫星大地测量技术的发展,特别是 GPS 技术的广泛应用,实现不同坐标系
之间的相互转换,是水利水电施工测量中经常面临的问题。
1 水利水电施工测量中经常采用的几种坐标系
1. 1 1984 年世界大地坐标系该坐标系是以美国 24 颗全球定位系统 GPS 卫星系统为核心建立的地心
坐标系,通过在地面接受 GPS 卫星的信号,借助各种数据处理方法而确定测站点的坐标[1 ] 。其特点是
精度高、观测方便、直接与世界坐标系发生联系。
1. 2 1954 年北京坐标系该坐标系始建于 20 世纪 50 年代,为适应当时经济建设的急需引用的前苏联
坐标系。从 20 世纪 50 年代到 70 年代,我国以 54 坐标系为基础完成了大量的基础测绘工作,建立了我
国天文大地网,测绘了各种比例尺地形图,在国家经济建设中发挥了巨大的作用。
1. 3 1980 年西安坐标系 1980 年西安坐标系是我国在 1972 - 1982 年期间进行
差时,采用 1975 年国际大地测量学会推荐的椭球参数,并按照与全国范围大地水准面的最佳拟合条件
进行椭球定位[1 ] ,建立的以陕西泾阳为大地原点的坐标系。
1. 4 地方坐标系我国各大中城市和地区为当地规划和建设的需要,建立的城市坐标系(如西宁城建
坐标系) 。它们的特点是相互独立、使用方便,与国家坐标系的联系也不密切。随着国民经济的发展,各
城市和地区间的联系愈加密切,各种跨城市和地区的建设项目越来越多,这种坐标系的缺点逐渐暴露出
来,必将影响城市建设的需要。
1. 5 独立平面坐标系独立坐标系一般假定一点的坐标及一条边的方位角,或以坝轴线为一条坐标轴
而建立起来的平面坐标系,边长归化至测区平均高程面上,进行平差计算。这种坐标系具有使用灵活的
特点,广泛应用于在偏远地区没有面坐标转换的一般方法
2. 1 直接公式计算法
直接公式计算法的条件是已知新的坐标系与旧坐标系之间的旋转角度θ,旧坐标系的原点在新坐
标系中的坐标值(a 、b) 以及长度比 K,如图 1 。
由旧坐标(AP 、BP) 转换新坐标(XP 、YP) 的转换公式为: