抚顺测绘史资料Word文档下载推荐.docx

1、4.80西安坐标系建立之后国家基础测绘成果采用的80西安坐标系。高程基准有4套系统：1.矿区使用的矿区高程系；大伙房水库采用的大连高程基准； 85国家高程基准起用（1987年5月26日）之前完成的国家基础测绘成果和现在城市测绘采用的1956年黄海高程基准； 85国家高程基准起用之后完成的国家基础测绘成果采用的85国家高程基准。这些测绘系统之间存在着一定差值，有的甚至相差很大，使用测绘成果，特别是利用测绘成果进行技术设计及地理空间定位时，必须搞清楚所用测绘成果的测绘系统，以及各测绘系统之间的数学关系。下面对这些测绘系统作以简单的介绍。（一） 平面坐标系统1. 抚顺矿区坐标系抚顺市测绘平面坐标系统

2、的诞生及沿革，是伴随着矿山开采和城市建设的发展而进行的。1905年日俄战争结束后，日本侵略者强行霸占了抚顺煤田的开采权。随着开采规模的逐渐扩大，需要进行矿区测绘，于是便建立了一套矿区平面坐标系。这是一个独立坐标系统，其原点位于西露天采坑内的西南部。该系统建立的准确时间已无据可考，现在掌握的有据可查的平面坐标测绘资料，是在1916年（日本大正五年）7月由日本人江上胜次完成的，由此推断，矿区坐标系是于1905-1916年间建立的。抚顺1948年解放之后，至1958年9月建立1954年北京坐标系之前这段时间内，为满足城市建设所进行的测绘工作，也采用了这一坐标系统。由于抚顺煤田在解放前及解放初期，积累

3、了大量的煤田测绘资料，为了矿区技术资料的连续使用，现在抚顺矿业集团的各个矿区仍在沿用这一坐标系。抚顺矿区坐标系与1954年北京坐标系的换算关系如下：由矿区坐标转换为1954年北京坐标的换算公式:x= x0+Xcos60752.3Ysin60752.3y= y0+Ycos60752.3Xsin6由1954年北京坐标转换为矿区坐标的换算公式:Y= （x- x0）sin60752.3+（y-y0）cos6X= （x- x0）cos60752.3-（y-y0）sin6式中：X、Y为矿区坐标，x、y为国家1954北京坐标；x0=34157.081， y0=72420.584。2. 1954年北京坐标系1

4、956年9月-1957年4月，抚顺城建局测量队与抚顺矿务局测量队合作，完成了抚顺市城市平面控制网与国家控制网的联测，1958年9月完成数据处理，建立了抚顺1954年北京坐标系。为高斯投影3度分带的第41带，中央子午线为东经123度。此后近40年的时间里，我市的城市测绘一直采用这一坐标系统。3. 抚顺城市坐标系地球的表面是一个球面，而地图是一个平面，要将地球表面各种地理要素表达在地图平面上，需要按照一定的数学规则进行投影变换，这就会引起距离、角度及面积等几何量的变形。这种投影变形的数值，距离投影带中央子午线越远变形越大。为了保证城市工程测量的精度，由国家建设部颁发的城市测量规范规定，“城市平面控

5、制测量坐标系统的选择应以投影长度变形值不大于2.5cm/km为原则”。抚顺市区的长度变形值为2.4cm/km 9.4cm/km，超出了规范的要求。规范规定解决这一问题的途径有以下3条：1）选择投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3度带平面直角坐标系统；2）选择高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统，投影面可采用黄海平均海水面或城市平均高程面；3）面积小于25km2的城镇可不经投影采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算。1987年，当时的抚顺市土地管理局开始组织抚顺市地籍测量工作，首先从望花区开始。为了解决投影变形值大于2.5cm/km问题，设计了以下解决方案：以位于望花区北面的4号城市三角点为中心

6、，将控制网沿地球参考椭球法线投影到-100 m高程面。时称抚顺市地籍坐标系。望花区地籍测绘完成之后，抚顺市土地管理局又相继在新抚区、顺城区和东洲区开展地籍测量工作，同样的目的，又选择了-150米作为投影面，仍以4号点为投影中心。由大地测量学知识可知，这是一种任意坐标系，而不是投影于抵偿高程面上的高斯正形投影统一3度带平面直角坐标系统，而且这种投影并没有真正解决投影变形值超限问题。但是，自1987年建立了该坐标系后，市土地管理局以此坐标系为基础，完成了抚顺市区的地籍测绘工作，积累了大量的地籍测绘资料。在此期间，抚顺市出现了三种坐标并用的混乱局面：除了上述土地管理部门建立和使用的地籍坐标系外，城市

7、规划部门从1991年开始起用1990年施测的GPS网成果，该成果采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系统，投影面为城市平均高程面。抚顺矿务局则沿用1954年北京坐标系。1996年1月，由当时的抚顺市国土规划管理局测绘管理办公室以“抚测办发19962号”文发布文件，统一抚顺市的城市坐标系统，即选择以4号点为投影中心，以-150米作为投影面的独立坐标系，也就是以上介绍的地籍坐标系，并命名为“抚顺城市坐标系”。该系统并没有真正解决投影变形值超限问题，当Y坐标值大于70.5 km时，投影变形值仍大于2.5cm/km。由1954年北京坐标转换为抚顺城市坐标换算公式:x = kX + 0.86996y =

8、 kY + 1.57740 由抚顺城市坐标转换为1954年北京坐标换算公式:X = jx - 0.86997Y = jy - 1.57741x,y为抚顺城市坐标;X,Y为1954北京坐标；k=0.999976474, j=1.000023526。坐标值整数部分取小数点前5位。4. 1980西安坐标系1980西安坐标系的定义，很多文献都有详细叙述，这里不作介绍。但有一点需要提醒相关人员，1980西安坐标系与1954年北京坐标系在抚顺地区的差值，x值相差近36米，y值相差近49米，望使用时注意。（二）高程基准1.矿区高程系抚顺矿区高程系是日本侵略者为满足抚顺煤田开采而建立的一种独立地方高程基准。该

9、系统的确立依据及建立年代已经无据可考。时至今日，抚顺矿业集团各矿区仍然在使用该系统。矿区高程系与1956年黄海高程系的换算关系如下：矿区高程 + 2.021 = 1956黄海高程高程值单位为米。（矿务局沿用的改正数为：矿区高程 + 2.042 = 1956黄海高程实际上是矿区高与大连高程基准之间的差值）2. 大连高程基准1905年日本占领大连后，在旅顺港建立了验潮站，以该站1914年1月至1914年6月的验潮资料推求出旅顺港平均海水面，并以此平均海水面为高程基准面建立了大连高程基准，高程基准点位于长春市大同广场（现人民广场）中央（该点已遭破坏）。东北解放以后的1945-1959年期间，由于国家

10、建设的急需，东北三省及内蒙等地区的水利水电部门仍沿袭使用这一高程基准，并在这一地区布设了各种等级的水准网，包括与抚顺地区有关的浑河流域水准网，该水准网布设于1951年，其起算点为营口港务局No.1号水准点。大伙房水库的勘测、设计、施工及建成后至今的管理，均使用大连高程基准（有人称“水利高程系”）。抚顺市城市建设委员会测量队1955年建立的抚顺城市二等水准网，初期也采用了大连高程基准，1964年抚顺城市二等水准网与国家水准网联测，启用1956年黄海高程基准，大连高程基准在抚顺市城建部门停止使用。大连高程基准与1956年黄海高程基准的换算关系如下：大连高程 + 0.027 = 1956黄海高程3.

11、 1956年黄海高程基准作为一个国家的高程基准，一般必须有两个高度元素组成，一个是高程基准面的高度，另一个是相对该基准面的原点高程。1956年黄海高程基准，以位于青岛大港一号码头的验潮站为基本验潮站，以该站1950-1957年7年验潮资料推求出海平面作为高程基准面，国家水准原点位于青岛观象山上，原点高程72.289 m。1959年国务院颁布中华人民共和国大地测量法式（草案），规定“国家水准点的高程以青岛水准原点为依据”。抚顺市于1964年将城市二等水准网与国家水准网联测，开始启用1956年黄海高程基准，沿用至今。4. 1985国家高程基准20世纪80年代初，我国利用青岛验潮站1952-1979

12、年28年的验潮资料，重新计算了平均海平面的高度，并以此为高程基准面测定国家高程原点的高程值为72.260 m，命名为1985国家高程基准，经国务院批准，由国家测绘局于1987年5月26日公布使用。抚顺市没有启用该高程基准。1985国家高程基准与1956年黄海高程基准的换算关系如下：1985国家高程 + 0.029 = 1956黄海高程二、 测绘成果1. 城市首级平面控制网 城市首级平面控制网，是城市地理空间定位的基础。抚顺市现在利用的首级平面控制网，建立于1955年，为三等三角网（简称55三角网），由当时的抚顺市城市建设委员会测量队与抚顺矿务局测量队联合完成，全网由29个点组成，该网包括以下约

13、束条件：3个固定点，为国家一等三角点；2个天文方位角；1条基线扩大边。由于我国当时还没有制定大地测量技术规程，该网技术方案的制定，参考了原苏联楼道夫与福洛林契夫主编的二、三、四等三角测量细则，水平角利用威尔特T2、T3经纬仪观测8测回（与国家三角点联测的5个三角形利用T3经纬仪观测16测回）。采用了高斯正形投影统一3度带平面直角坐标系统，中央子午线经度123度。55三角网的精度指标为：最大三角形闭合差5.5秒；最小三角形闭合差0秒；测角中误差1.2秒；平差后单位权中误差1.4秒；最弱边相对中误差1/104000。图1 55三角网略图事实上， 55三角网的技术指标未达到三等三角网的标准。首先，该

14、网的大部分角度，采用J2（T2）级经纬仪观测8测回，55三角网的平均边长为6.5公里，按要求应该观测12测回，至少应该观测9测回。另外，据55三角网的技术总结报告称，平差后固定点间仍存在坐标不符值，由固定点327推算到固定点398，纵横坐标差不符值分别为46 mm和34 mm，说明当时的平差计算存在一定问题。经过对55三角网原始计算数据进行分析得知，该网在尺度选取上也存在问题，本网有2条固定边：一条由一等三角点327、329构成的已知边327-329，另一条为实际丈量基线的2次扩大边3-4。327-329是投影在参考椭球面上的，而3-4则是投影到大地水准面上，抚顺地区的高程异常约为60米，基线扩大边3-4边长5264米，由此而产生的边长投影误差为49.5 mm。55三角网已利用半个多世纪，在国民经济建设中发挥了很大的作用，但除了其原有的精度问题外，加之自然及人类工程的影响和破坏，部分点已丢失和发生位