基础测绘控制测量工作中坐标框架与历元的转换

基础测绘控制测量工作中坐标框架与历元的转换0、引言随着 2000 国家大地坐标系的颁布和推行，原国家测绘地理信息局要求在现行测绘工作中要以 2000 国家大地坐标系作为测绘基准，特别是在国家和省级测绘项目中强制要求使用该坐标系。新疆基础测绘作为省级测绘项目必须使用 2000 国家大地坐标系。在新疆基础测绘项目的控制测量实施中，特别是涉及长基线解算时，通常会遇到收集到的控制点的坐标框架不一致以及起算数据与观测数据历元不一致的问题。本文拟通过编程的方法探索如何快速有效地解决基础测绘控制测量工作中坐标框架与历元不一致的问题。1、坐标框架与历元问题1.1、坐标框架问题国际地球参考框架（ITRF）是以甚长基线干涉测量（VLBI）、卫星 激 光 测 距 （ SLR ） 、 全 球 定 位 系 统 （ GPS ） 和 多 里 斯 系 统（DORIS）等空间大地测量技术构成的全球大地测量框架。目前,ITRF是国际公认的应用前景最广泛、精度最高的地心坐标系框架°ITRF 通过国际地球自转服务（IERS）组织分布于全球的跟踪站的坐标和速度场来维持并提供用户使用°IERS 每年将全球各站的观测数据进行综合处理和分析，得到 ITRF 框架，以 IERS 年报和 IERS 技术备忘录的形式发布。到目前为止，已发布的ITRF系列有ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97、ITRF2000、ITRF2005、ITRF2008、ITRF2014 共 13个框架。我国 2000 国家大地坐标系就是定义在 ITRF97 地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。当使用 2000 国家大地坐标系作为平面坐标基准进行测量时，需要注意起算点坐标和目标成果数据的坐标框架是否是ITRF97 框架。当出现不同于 ITRF97 框架的坐标时，要将其他框架的坐标成果统一归算到 ITRF97 框架下进行使用。1.2、历元问题2000 国家大地坐标系作为一种着眼于全球、考虑动态因素的坐标系，其定义与 1980 西安坐标系相比有很大的不同。例如，当我们要用某一观测历元的数据以 IGS 的站点作为起算点计算待求大地控制点的 2000 国家大地坐标系的坐标时，就要将 IGS 站点的坐标，从 2000 国家大地坐标系所定义的历元推算到观测时的历元，进行平差或者坐标推算，而后再进行到 2000 国家大地坐标系所定义的历元的坐标推算。2、ITRF 框架与历元转换公式虽然 ITRF 参考框架是随着时间而变化的，但无论处于哪个框架哪0 个历元都可以根据一定的方法向任何一个框架及相...