淺析農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證工作中數(shù)據(jù)坐標轉換方法

劉開紅　王　萃

（江西省煤田地質局測繪大隊　江西南昌　330001）

淺析農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證工作中數(shù)據(jù)坐標轉換方法

劉開紅王萃

（江西省煤田地質局測繪大隊江西南昌330001）

摘要：農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證工作中涉及較多的數(shù)據(jù)之間的坐標轉換。結合南康區(qū)農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記的實際情況，介紹了1980西安坐標到2000國家大地坐標轉換的兩種方法。通過比較兩種轉換方法成果的精度，說明合理運用兩種方法進行數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)轉換處理，能有效保證數(shù)據(jù)精度，提高生產(chǎn)效率。

關鍵詞：農(nóng)經(jīng)權；坐標轉換；參數(shù)；配準

1引言

農(nóng)村土地承包經(jīng)營權確權登記頒證 （以下簡稱“農(nóng)經(jīng)權”）是以第二輪土地承包合同、發(fā)放的土地承包經(jīng)營權證為依據(jù)，結合第二次土地調查成果數(shù)據(jù)、農(nóng)村集體土地所有權成果數(shù)據(jù)（以下簡稱“所有權”數(shù)據(jù)）及其他相關測繪成果數(shù)據(jù)綜合應用的權屬調查和地塊勘測工作。通常情況下，第二次土地調查成果數(shù)據(jù)、“所有權”數(shù)據(jù)以及其他相關測繪成果數(shù)據(jù)采用的是1980西安坐標系，而“農(nóng)經(jīng)權”數(shù)據(jù)成果要求采用2000國家大地坐標系。為更好使用原始數(shù)據(jù)，解決原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)坐標系之間不一致問題，數(shù)據(jù)坐標轉換工作在本項目中顯得尤為重要。數(shù)據(jù)坐標轉換工作還可以保證地塊調查權屬界線的精度，減少確權工作中因技術問題產(chǎn)生的糾紛。本研究以江西省南康區(qū)“所有權”村民小組數(shù)據(jù)為例，探討七參數(shù)法和坐標配準法在“農(nóng)經(jīng)權”項目中數(shù)據(jù)坐標轉換的運用及特點，以提高工作效率。

2區(qū)域概況

南康區(qū)隸屬江西省贛州市，下轄20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（含2個街道辦），共360個行政村，4000余個村小組，國土總面積259.8萬畝，人口規(guī)模近80萬。截至2014年底，南康區(qū)耕地面積約為40萬畝，占國土總面積的15.4%，人均耕地面積0.5畝。南康區(qū)人多地少，承包地塊破碎度較高，權屬復雜。

將南康區(qū)“所有權”數(shù)據(jù)中村民小組界線由1980西安坐標系轉換為2000國家大地坐標系，順利套合到影像上，是本項目的首要工作。

3　坐標轉換方法

數(shù)據(jù)的坐標轉換有參數(shù)轉換法、坐標配準法等。參數(shù)轉換法一般是在某種轉換模型下，利用不同坐標系統(tǒng)中一定數(shù)量的兩組同名點來計算相互之間的轉換參數(shù)，以達到不同坐標系統(tǒng)中數(shù)據(jù)之間的轉換。如通常說的七參數(shù)法、三參數(shù)法等。坐標配準法則是通過尋找兩個坐標系統(tǒng)下足夠多的公共點，并利用軟件功能對坐標進行擬合得出轉換數(shù)據(jù)。

3.1參數(shù)轉換法

南康區(qū)農(nóng)經(jīng)權項目中，采用的坐標轉換方法為七參數(shù)法，應用的軟件為中海達測繪儀器公司的HDS2003參數(shù)計算軟件和ARCGIS。步驟如下：

（1）打開HDS2003軟件“工具”菜單中“坐標轉換”，在“文件”菜單下對“橢球管理”定義2000國家大地坐標系（舊版本缺少對2000國家大地坐標系的定義）。分別輸入橢球名稱、長半徑a和扁率1/e的具體參數(shù)。

（2）將“投影設置”選為高斯三度帶投影，并設定南康區(qū)所對應的中央子午線經(jīng)度。

（3）將源坐標和目標坐標類型均選擇為平面坐標，橢球分別設置成1980西安和2000國家。選擇“計算七參數(shù)”，按軟件格式要求分別輸入點的源坐標和目標坐標。南康區(qū)選擇了1980西安坐標系和2000國家大地坐標系下8組同名C級控制點。

（4）通過計算，發(fā)現(xiàn)其中2組點的點位中誤差超限。剔除這2組點，重新將剩余的6組坐標數(shù)據(jù)輸入軟件中。計算得到南康區(qū)的1980西安坐標系轉2000國家大地坐標系的七參數(shù)（△X，△Y，△Z，△α，△β，△γ，K）。

（5）打開ARCGIS10.1，在“圖層”中將圖形窗口的地理空間參考參數(shù)設置為“國家2000”坐標系。

（6）在“圖層”中添加南康區(qū)“所有權”村民小組界線數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將提示是否進行坐標轉換。點擊“轉換”，設置好要轉換數(shù)據(jù)的原有坐標系統(tǒng)和目標坐標系統(tǒng)，然后在軟件文本框中輸入相應的七參數(shù)。核實輸入無誤后，點擊“確定”。南康區(qū)“所有權”村民小組界線成果數(shù)據(jù)就成功的由1980西安坐標系數(shù)據(jù)轉換成了2000國家大地坐標系數(shù)據(jù)。

3.2坐標配準轉換法

收集的南康區(qū)的基礎資料中，影像和縣區(qū)界線為國家2000坐標系?？h區(qū)界線（國家2000）與南康區(qū)“所有權”成果數(shù)據(jù)的縣界圖形是完全一致的。因此，可以直接采用ARCGIS10.1對南康區(qū)“所有權”成果數(shù)據(jù)坐標進行配準。坐標配準轉換法其原理與參數(shù)轉化法是一樣的。不同的是，整個轉換過程不體現(xiàn)具體的轉換參數(shù)，操作的方法也有很大的區(qū)別：

（1）在 ARCGIS10.1中打開縣區(qū)界線 （國家2000），然后在同一個窗口中添加南康區(qū)“所有權”村民小組界線成果數(shù)據(jù)。

（2）在“編輯”菜單下，打開“捕捉”命令。捕捉內容選項設置為端點和節(jié)點。

（3）打開“地理定位（Georeferencing）”將目標數(shù)據(jù)選擇為“縣區(qū)界線”，并取消“自動配準”選項。

（4）利用添加控制點的工具，對公共進點行配準。南康區(qū)“所有權”成果數(shù)據(jù)的配準共選擇了33組公共點，且這些公共點盡可能均勻分布在整個轉換區(qū)域。

（5）當這33組公共點都建立相應的聯(lián)系后，選擇“校正（rectify）”。數(shù)據(jù)成功從1980西安坐標系配準轉換至2000國家大地坐標系。

4　轉換數(shù)據(jù)成果準確性比較

4.1轉換后圖形比較

從轉換后圖形直觀比較，兩種轉換方法的成果界線基本重疊，整體偏差不大。但將界線局部放大至1:100左右，可以明顯發(fā)現(xiàn)七參數(shù)轉換出的界線更貼近2000國家大地坐標系縣界，而坐標配準法成果界線偏離較遠。因此，七參數(shù)法轉換的成果數(shù)據(jù)更準確。

4.2轉換后數(shù)據(jù)偏差比較

分別從東、南、西、北方位采樣4組縣界圖形數(shù)據(jù)，每組界線選取20個坐標點數(shù)據(jù)，比較兩種轉換方法的數(shù)據(jù)成果與2000國家縣界數(shù)據(jù)之間的點位偏差，分析兩種方法轉換的準確性。

通過公式可以求出七參數(shù)法轉換成果樣本標準差σ1=0.0008，坐標配準法轉換成果樣本標準差為σ2=0.0075。σ1小于σ2，表明七參數(shù)法轉換的成果數(shù)據(jù)偏差更趨于一致。結合表格數(shù)據(jù)分析，七參數(shù)法的平均偏差值小于坐標配準法的平均偏差值，因此七參數(shù)轉換法精度更高，且整個圖形轉換基本吻合。

用于計算七參數(shù)的C級控制點屬國家級控制點，較坐標配準法控制點相對精度高。其次，七參數(shù)轉換法求取過程控制十分嚴謹，而坐標配準法控制點選取存在隨機性。同時，七參數(shù)法能夠精準地控制到圖形每一個區(qū)域要素，而坐標配準法是通過對局部轉換實現(xiàn)到整體的基本轉換，轉換后的圖形離控制點近的部分，精度相對高；離控制點遠的部分，精度相對低，無法達到均勻控制效果。

5　結論與體會

七參數(shù)轉化法成果準確性優(yōu)于坐標配準法，應廣泛應用于數(shù)據(jù)尤其是重要原始數(shù)據(jù)的處理。然而七參數(shù)轉換法需要高級技術人員復雜繁瑣的操控，且無法輕易獲取，因此在實際工作中，數(shù)據(jù)精度要求不高的情況下，更多的采用坐標配準法轉換數(shù)據(jù)。

筆者從南康區(qū)農(nóng)經(jīng)權項目中的數(shù)據(jù)轉換工作中積累了一些經(jīng)驗，有以下幾點體會：

（1）七參數(shù)轉換法更為精確，但求取七參數(shù)程序復雜，受到經(jīng)濟成本和人力成本的限制，建議根據(jù)項目需要合理使用。

（2）在操作上，坐標配準轉換法則更為簡單。坐標配準法只需普通技術人員在ARCGIS中開啟軟件捕捉功能和判斷選取公共點即可，可在任意時間直接操作。而參數(shù)轉換法操作復雜，它借助了兩種軟件，并需分開求取參數(shù)和實現(xiàn)坐標系統(tǒng)轉換。在項目生產(chǎn)中對精度要求不高的數(shù)據(jù)，可更多的采用坐標配準法。

（3）七參數(shù)轉換法成果可廣泛應用。參數(shù)轉換法求取得到的七參數(shù)，可以直接用于各種格式的數(shù)據(jù)轉換，如對影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)的轉換等。而坐標配準法適用范圍較為狹窄，一般用于相同格式間的轉換。大型綜合項目如果涉及坐標轉換，求取七參數(shù)是必要的。

基于兩種方法的轉換特點，建議對大型綜合性數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理，并結合項目要求和技術人員實際水平，適當選擇轉換方法進行數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)轉換。如農(nóng)村集體土地所有權成果數(shù)據(jù)、航拍影像控制數(shù)據(jù)等精度要求較高的基礎數(shù)據(jù)，對項目成果優(yōu)劣具有決定性影響，需要采用參數(shù)轉換法轉換數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)；而基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、耕地分等定級數(shù)據(jù)等在項目生產(chǎn)中得到的、精度要求較低的過程數(shù)據(jù)，或一般只用于參考或輔助作業(yè)的數(shù)據(jù)，可采用坐標配準法轉換數(shù)據(jù)坐標系統(tǒng)。生產(chǎn)中兩種轉換方法的合理運用，不但能保證數(shù)據(jù)精度，提高生產(chǎn)效率，又能防止七參數(shù)作為重要涉密數(shù)據(jù)使用過泛而泄密。

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