孟加拉工程中控制網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)的應(yīng)用

胡現(xiàn)輝

(西南電力設(shè)計院，四川 成都 610021)

1 概述

隨著國外工程建設(shè)迅速發(fā)展，越來越多的單位正在把市場向國外推進(jìn)，本文是在孟加拉進(jìn)行工程建設(shè)時，關(guān)于坐標(biāo)系統(tǒng)的經(jīng)驗與總結(jié)。一般來說國內(nèi)的工程測量坐標(biāo)系都采用高斯—克呂格投影，而在國外已有100 多個國家和地區(qū)使用UTM 投影，不少國家的國家坐標(biāo)系也采用UTM投影。因此要求測量技術(shù)人員對幾種投影和橢球必須有清楚的認(rèn)識，這樣才能在工程測量中建立好坐標(biāo)系，本文就作者參與的孟加拉電廠工程中控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)介紹如下。

2 孟加拉平面坐標(biāo)系統(tǒng)與高程系統(tǒng)

孟加拉國家測繪管理部門為孟加拉國家測繪局(Survey of Bangladesh,簡稱SOB)。孟加拉坐標(biāo)系統(tǒng)通過達(dá)卡(303)IGS連續(xù)運(yùn)行參考站與另四個IGS連續(xù)運(yùn)行參考站(日本的TSKB站，德國的WTZL站，南非的HART站，澳大利亞的YARI站)使用GAMIT軟件進(jìn)行基線處理與GLOBK軟件進(jìn)行平差，確定孟加拉大地原點達(dá)卡(303)坐標(biāo)，該點是孟加拉大地坐標(biāo)系統(tǒng)的起始點。

2.1 平面坐標(biāo)系統(tǒng)

孟加拉常用平面坐標(biāo)系統(tǒng)有UTM、BUTM、BTM三種。

UTM坐標(biāo)系統(tǒng)。使用WGS－84橢球，采用北緯46帶通用橫軸墨卡托投影，中央子午線尺度比0.9996。

(1)BUTM坐標(biāo)系統(tǒng)投影參數(shù)見圖1。投影采用Everest 1830橢球，橢球參數(shù)a=6377276.3452，1/F=300.8017，投影方式為橫軸墨卡托投影。投影北偏移為0，東偏移為500000，中央經(jīng)線為90°，中央緯線為0°，中央子午線尺度比0.9996。

(2) BTM坐標(biāo)系統(tǒng)投影參數(shù)見圖2。投影采用Modified Everest(Bangladesh)橢球，橢球參數(shù)a= 6377298.52，b= 6356097.52，投影方式為通用橫軸墨卡托投影。投影北偏移為0，東偏移為500000，中央經(jīng)線90°，中央緯線0°，中央子午線尺度比0.9996。

圖2 BTM坐標(biāo)系統(tǒng)投影參數(shù)

(3) UTM,BUTM,BTM三種坐標(biāo)系統(tǒng)間控制點成果的相互轉(zhuǎn)換，可以通過七參數(shù)轉(zhuǎn)換中的三個平移參數(shù)實現(xiàn)。轉(zhuǎn)換可通過公式(1)、(2)進(jìn)行。其中XBUTM，YBUTM，ZBUTM為BUTM坐標(biāo)，XBTM，YBUTM，ZBUTM為 BTM 坐標(biāo)，XUTM，YUTM，ZUTM為UTM坐標(biāo)。

其中平移參數(shù)ΔX2= －288.000，ΔY2=－735.000，ΔZ2= － 255.000。ΔX1，ΔY1，ΔZ1的值可通過孟加拉國家測繪局(SOB)獲得。

2.2 高程系統(tǒng)

孟加拉國家高程基準(zhǔn)采用正高系統(tǒng)，孟加拉國家測繪局(SOB)采用的高程系統(tǒng)為Mean Sea Level (MSL)，孟加拉國家內(nèi)河運(yùn)輸局(BIWTA)和水利管理機(jī)構(gòu)(Water－board)采用的高程系統(tǒng)為Public works Department (PWD)，兩者之間的關(guān)系為：MSL+0.46 m=PWD。雖然PWD高程在孟加拉也廣泛使用，但并沒有控制樁或水準(zhǔn)點具有該高程系統(tǒng)成果。孟加拉國家內(nèi)河運(yùn)輸局和水利管理機(jī)構(gòu)也是通過在孟加拉國家測繪局(SOB)提供的水準(zhǔn)點的MSL成果上加上0.46 m，得到PWD成果。孟加拉國家測繪局(SOB)的水準(zhǔn)點遍布全國，點間距約為5 km。

3 工程中的應(yīng)用

3.1 簡介

工程中使用的GPS接收機(jī)獲取到坐標(biāo)為WGS－ 84坐標(biāo)系統(tǒng)下的定位結(jié)果,但這種定位數(shù)據(jù)并不能直接用到孟加拉當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系統(tǒng)的資料、成果中去。

本工程中利用GPS數(shù)據(jù)處理軟件Trimble Business Center(TBC),解決在國外勘察工程項目中WGS－ 84測量成果與當(dāng)?shù)夭煌鴺?biāo)系成果的相互轉(zhuǎn)換問題,并對采用的方法進(jìn)行了分析,通過實例驗證了該方法的可靠性。

孟加拉平面坐標(biāo)控制點與水準(zhǔn)點控制樁如圖3與圖4所示，平面控制點成果為北緯46帶UTM坐標(biāo)，水準(zhǔn)點成果為MSL高程。

圖3 平面坐標(biāo)控制點

圖4 水準(zhǔn)點

3.2 坐標(biāo)成果轉(zhuǎn)換

某控制點在WGS－84坐標(biāo)系中坐標(biāo)為B=23 °47 ′52.02714″，L=90 °24′56.34024″，H=8.5344。通過在TBC軟件中根據(jù)橢球參數(shù)與平移參數(shù)建立BUTM與BTM坐標(biāo)系統(tǒng)，再通過工程設(shè)置改變坐標(biāo)系，可得到該點在BUTM坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為B=23°47′49.48506″，L=90°25′06.55265″和 BTM 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為B=23°47′49.65678″，L=90°25′06.70330″。通過對兩點的轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行GPS基線長度與全站儀邊長驗證，證明轉(zhuǎn)換結(jié)果完全正確。通過此方法即可在僅已知控制點UTM坐標(biāo)系成果的情況下，提供BUTM與BTM坐標(biāo)系的成果。

4 總結(jié)

本文通過對孟加拉坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法介紹與工程實踐，可以很方便、準(zhǔn)確的通過三種坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換，在已知控制點一種坐標(biāo)系統(tǒng)成果情況下，提供控制點的三套坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)成果。解決了測繪工作者在孟加拉工程中常遇見的不同坐標(biāo)系統(tǒng)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題，具有很好的借鑒意義。

[1]李國義，姚楚光．UTM 投影及其變形分析[J]．地理空間信息，2013，(6)．

[2]劉忠．國外項目中建立局域UTM 坐標(biāo)系的方法探討[J]．測繪與空間地理信息，2012，(10)．