基于HGO軟件的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換研究

中圖分類(lèi)號(hào)： P226+.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945(2025)14-0095-05

DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2025.14.022

Abstract:Toachievetheconversionbetween thelocalindependentcoordinatesystemandtheChina GeodeticCoordinate System200o(CGCS20)，thispaperdiscussesusingthecoordinatesofcommonpointsandHGOsoftware tosolvetheprojection parametersandBursasevenparametersofthelocalindependentcoordinatesystem，aswellasusing HGOsoftwareandBursa sevenparameters toconductcordinate conversion between thelocalindependentcoordinatesystemand China Geodetic Coordinate System 2O0o (CGCS2OoO)，and verifies the accuracy of coordinate conversion.

Keywords:HGO；coordinate transformation；local independent cordinatesystem;projectionparameter;Bursaseven parameters

自從全面啟用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系以來(lái)，我們?cè)趯?shí)際測(cè)繪工作中經(jīng)常遇到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，在沒(méi)有CORS系統(tǒng)、GPS接收機(jī)輔助的情況下如何進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換？轉(zhuǎn)換的精度能否達(dá)到項(xiàng)目質(zhì)量要求？本文主要論述利用HGO軟件和公共點(diǎn)坐標(biāo)求解： ① 獨(dú)立坐標(biāo)系的投影參數(shù)； ② 布爾莎七參數(shù)； ③ 獨(dú)立坐標(biāo)系和2000國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

1總體技術(shù)路線(xiàn)

利用公共點(diǎn)CGCS2000直角坐標(biāo)和HGO軟件反算WGS84（2000)坐標(biāo)，利用WGS84（2000）坐標(biāo)求解地方獨(dú)立坐標(biāo)系投影參數(shù)，繼而求得地方獨(dú)立坐標(biāo)系的WGS84坐標(biāo)（獨(dú)立），利用求得WGS84坐標(biāo)（獨(dú)立）和CGCS2000直角坐標(biāo)以及HGO軟件求解布爾莎七參數(shù)，繼而利用HGO軟件和布爾莎七參數(shù)實(shí)現(xiàn)地方獨(dú)立坐標(biāo)系和2000國(guó)家大地坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

2關(guān)鍵技術(shù)流程與方法

2.1 收集公共點(diǎn)坐標(biāo)

測(cè)區(qū)收集到5個(gè)控制點(diǎn)(公共點(diǎn))坐標(biāo)，其具體坐 標(biāo)見(jiàn)表1。

2.2解算獨(dú)立坐標(biāo)系投影參數(shù)

2.2.1 利用HGO軟件反算已知點(diǎn)WGS84坐標(biāo)

因CGCS2000坐標(biāo)系參數(shù)已知，利用HGO軟件，可以反算已知點(diǎn)的WGS84坐標(biāo)，其操作步驟如下。

1)設(shè)置橢球參數(shù)：打開(kāi)HGO軟件，選擇工具欄中

“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換\"工具，設(shè)置源橢球?yàn)镃GCS2000，當(dāng)?shù)貦E球?yàn)閃GS84，如圖1所示。

2)設(shè)置投影參數(shù)。設(shè)置中央子午線(xiàn)為114，東向加常數(shù)為500000，如圖2所示。

3)坐標(biāo)反算。設(shè)置好參數(shù)后可進(jìn)行WGS84坐標(biāo)反算，本項(xiàng)目反算結(jié)果見(jiàn)表2。

2.2.2 解算獨(dú)立坐標(biāo)系參數(shù)

設(shè)獨(dú)立坐標(biāo)系加常數(shù)為 Ψ_a ，中央子午線(xiàn)為 b ，某點(diǎn)的緯度為 B ，經(jīng)度為 L ，地球半徑為 R ，則有 Y 坐標(biāo)計(jì)

算公式

根據(jù)本項(xiàng)目收集到的控制點(diǎn)坐標(biāo)和Y坐標(biāo)計(jì)算

公式，可以得到獨(dú)立坐標(biāo)系中央子午線(xiàn) b 和加常數(shù) Ω_a 表4。的相關(guān)方程式有5個(gè)，見(jiàn)表3。 米

任取2個(gè)方程可解得一個(gè) b 值，本項(xiàng)目可解得10個(gè) b 值，其均值為113.34（十進(jìn)制格式），見(jiàn)

將113.34換算成度分秒格式可取值 113^°21^′ 或113^°20^′ ，分別代人方程式計(jì)算加常數(shù) Ψ_a 值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5、表6。

通過(guò)表5、表6對(duì)比可知，本項(xiàng)目中央子午線(xiàn) b 取值 113^°21^′ 、加常數(shù) Ψ_a 取值100000為最或然值。

2.3 求轉(zhuǎn)換參數(shù)

2.3.1 利用HGO軟件反算獨(dú)立坐標(biāo)系WGS84坐標(biāo)

1)設(shè)置橢球參數(shù)和投影參數(shù)。橢球參數(shù)：打開(kāi)HGO軟件，選擇工具欄中“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換\"工具，設(shè)置源橢球?yàn)楸本?4，當(dāng)?shù)貦E球?yàn)閃GS84（因解算獨(dú)立坐標(biāo)系參數(shù)時(shí)，R取值6378245，故此處源橢球選取北京54)；投影參數(shù)：設(shè)置中央子午線(xiàn)為 113^°21^′ ，東向加常數(shù)為100000（此處一定要將解算的獨(dú)立坐標(biāo)系參數(shù)設(shè)置正確）。

2)反算獨(dú)立坐標(biāo)系下WGS84坐標(biāo)。設(shè)置好參數(shù)后可進(jìn)行WGS84坐標(biāo)反算，本項(xiàng)目反算結(jié)果見(jiàn)表7。

2.3.2求地方獨(dú)立坐標(biāo)系至CGCS2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)（布爾莎七參數(shù)）

1）設(shè)置橢球參數(shù)和投影參數(shù)。橢球參數(shù)：打開(kāi)HGO軟件，選擇工具欄中“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”工具，設(shè)置源橢球?yàn)閃GS84，當(dāng)?shù)貦E球?yàn)镃GCS2000；投影參數(shù)：設(shè)置中央子午線(xiàn)為 114^° ，東向加常數(shù)為500000（此處的投影參數(shù)不能選獨(dú)立坐標(biāo)系參數(shù)）。

2)解算布爾莎七參數(shù)。設(shè)置好參數(shù)后，打開(kāi)“參數(shù)計(jì)算器”。將獨(dú)立坐標(biāo)系參數(shù)下解算的WGS84坐標(biāo)復(fù)制到源坐標(biāo)系坐標(biāo)，將同點(diǎn)CGCS2000坐標(biāo)復(fù)制到地方坐標(biāo)系坐標(biāo)，輸入點(diǎn)名，點(diǎn)“添加\"菜單，依次將4個(gè)公共點(diǎn)坐標(biāo)添加到參數(shù)計(jì)算器。根據(jù)已知點(diǎn)的分布圖，選取E001、E002、E003、E005作為轉(zhuǎn)換公共點(diǎn)。

公共點(diǎn)添加完后，點(diǎn)“計(jì)算七參數(shù)\"菜單，可得到布爾莎七參數(shù)，如圖3所示。

參數(shù)計(jì)算器 □ ×

點(diǎn)列表 圖形 源坐標(biāo)系坐標(biāo)（WGS84）OBLH OxYz啟用 刪除 點(diǎn)名 B L ▲ H B: 22:05:28.268678N1 □ Del E002 022:07:48.40226N 113:09:23.55043E 11.224 L: 113:14:03.429858E2 □ Del E001 022:24:01.22079N 113:09:56.58166E 1.5620 H: 2.2470

3 □ Del E005 022:05:28.26867N 113:14:03.42985E 2.24704 □ Del E003 022:12:12.80945N 113:22:23.98242E 4.4700 地方坐標(biāo)系坐標(biāo)（北京54/國(guó)家80等）OBLH O xvz ONEZn: 2444034.7040

結(jié)果E: 421036.0640>>七參數(shù)結(jié)果：dX: 25.6514281824919 z: 2.2470dv: -60.2096203151467(sec):274676023 點(diǎn)名： E005RY(sec):2.78489511836686RZ(sec):-1.09241835266421 自 編輯（E) + 添加（A）m(ppm): 11.0844909925272>>殘差信息： 導(dǎo)入文件（0） 保存文件（S）點(diǎn)名 dN dE duE001 -0.0055 -0.0021 0.0000E002 0.0081 0.0007 0.0000 計(jì)算七參數(shù)（B)E003 0.0032 0.0070 0.0000E005 -0.0060 -0.0056 0.0000 計(jì)算四參數(shù)+高程擬合（F)

3)保存參數(shù)。點(diǎn)參數(shù)計(jì)算器內(nèi)“生成坐標(biāo)系統(tǒng)\"菜單，輸入DL-2000，點(diǎn)保存。

2.4轉(zhuǎn)換參數(shù)驗(yàn)證

2.4.1 驗(yàn)證思路

用獨(dú)立坐標(biāo)系反算的E004的WGS84坐標(biāo)通過(guò)HGO軟件和布爾沙七參數(shù)解算E004的CGCS2000坐標(biāo)，通過(guò)E004的解算坐標(biāo)和已知坐標(biāo)的比較，驗(yàn)證七參數(shù)的正確性。

2.4.2 解算CGCS2000坐標(biāo)

1)設(shè)置轉(zhuǎn)換參數(shù)。橢球參數(shù)：打開(kāi)HGO軟件，選擇工具欄中“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換\"工具，設(shè)置源橢球?yàn)閃GS84，當(dāng)?shù)貦E球?yàn)镃GCS2000；投影參數(shù)：設(shè)置中央子午線(xiàn)為114^° ，東向加常數(shù)為500000。

2)導(dǎo)入布爾莎七參數(shù)：點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置\"菜單，導(dǎo)入本項(xiàng)目解算的布爾莎七參數(shù)（DL-2000）（導(dǎo)入布爾莎七參數(shù)后要回頭檢查一下投影參數(shù)是否變化）。

3）CGCS2000坐標(biāo)解算：參數(shù)設(shè)置完成后即可解算E004的CGCS2000坐標(biāo)，解算成果如圖4所示。