ICS07.040 A75 中华人民共和国国家标准 GB/T28584—2012 城 市坐标系统建设规范 Specificationsfortheestablishmentofurbancoordinatesystem 2012-06-29发布 2012-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅱ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语与定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 总则 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 建设内容与原则 2 ………………………………………………………………………………………… 6 城市平面坐标系统的定义 3 ……………………………………………………………………………… 7 城市平面坐标系统的实现和维持 3 ……………………………………………………………………… 8 坐标系之间的联系 4 ……………………………………………………………………………………… 9 城市高程系统建设与维持 5 ……………………………………………………………………………… 附录A(规范性附录) 1954年北京坐标系主要参数 7 …………………………………………………… 附录B(规范性附录) 1980西安坐标系主要参数 8 ……………………………………………………… 附录C(规范性附录) CGCS2000坐标系主要参数 9 …………………………………………………… 附录D(资料性附录) 七参数转换方法 10 ………………………………………………………………… 附录E(资料性附录) 四参数转换方法 12 ………………………………………………………………… 附录F(资料性附录) 重力似大地水准面计算 13 …………………………………………………………GB/T28584—2012 前 言 本标准依据GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由国家测绘地理信息局提出。 本标准由全国地理信息标准化技术委员会(SAC/TC230)归口。 本标准起草单位:武汉大学、国家测绘局测绘标准化研究所、国家测绘局第一大地测量队。 本标准主要起草人:李建成、肖学年、姚宜斌、岳建利、姜卫平、席青骥。 ⅠGB/T28584—2012 引 言 2008年7月1日,国家正式启用CGCS2000地心坐标系统。基于CGCS2000坐标系统建设城市坐 标系统是当前城市测绘基础设施建设的重点。为使用的方便,一个城市只应建立一套与国家坐标系统 相联系的、相对独立和统一的城市坐标系统,并应经测绘行政主管部门审查批准后方可建立和使用。 为了加强城市测量工作,规范和指导CGCS2000地心坐标系统启用后我国的城市坐标系统建设, 满足城市经济建设和社会发展的需求,依据《中华人民共和国测绘法》,制定本标准。 ⅡGB/T28584—2012 城市坐标系统建设规范 1 范围 本标准规定了城市坐标系统(城市平面坐标系统和高程系统)建设的基本原则、建设内容、布网方 案、数据处理、坐标系统间的转换等内容。 本标准适用于城市平面坐标系统和高程系统的建设。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T12897—2006 国家一、二等水准测量规范 GB/T18314—2009 全球定位系统(GPS)测量规范 GB/T23709 区域似大地水准面精化基本技术规定 CJJ8—99 城市测量规范 CH/T2008—2005 全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范 3 术语与定义 以下术语适用于本文件。 3.1 城市坐标系统 urbancoordinatesystem 为了满足城市建设、规划和工程施工的需要而建立,包括城市平面坐标系统和高程系统。为减小投 影变形,所建立的城市平面坐标系统往往相对独立,但需与国家坐标系统建立联系。所建立的城市高程 系统宜与国家法定高程基准一致。 3.2 高斯平面坐标系 gaussplanecoordinatesystem 根据高斯-克吕格投影(简称高斯投影)所建立的平面直角坐标系,各投影带的原点是该带中央子午 线与赤道的交点,x轴正方向为该中央子午线北方向,y轴正方向为赤道东方向。 3.3 高程抵偿面 elevationcompensatingsurface 为了减小或避免长度变形,依据高斯投影长度变形所选择的相对参考椭球面抬高或降低的高程参 考面,在该参考面上长度变形较小或为零。 3.4 城市框架网 urbanframenetwork 由若干通过卫星定位技术建立的高精度控制点组成,具有维持城市三维基准、传递高精度的地心坐 标和提高控制网精度的作用。 3.5 城市基本网 urbanall-aroundnetwork 通过在城市框架网基础上进一步加密构成,用于提供城市基础控制数据,满足局部城市测量的需 1GB/T28584—2012 要,同时可用于建立城市内各坐标系统之间的转换关系。 3.6 GPS水准网 GPSlevelingnetwork 顾及似大地水准面精化的需要,将GPS网和等级水准网的布网结合考虑,按一定的密度形成的同 时具有GPS测量成果和高精度水准成果的控制点所组成的网。 3.7 高程异常控制点 controlpointofheightanomaly GPS/水准点 GPS/levelingpoint 大地高由GPS测定、正常高由水准测量测定的大地点。 4 总则 4.1 城市平面坐标系统基于明确定义的参考椭球,采用高斯投影,由实现坐标系统的城市平面控制网 具体体现。 4.2 城市平面坐标系统的选择和定义应以投影长度变形值不大于2.5cm/km(相对误差小于1/40000) 为原则,并根据城市地理位置和平均高程确定。 4.3 城市平面坐标系统由参考椭球、中央子午线、投影面高程和坐标系原点与定向来定义。 4.4 城市平面坐标系统通过城市高精度三维框架网和基本网体现和维持,并与国家统一坐标系和已有 城市平面坐标系建立联系。 4.5 城市高程系统建设,宜通过城市GPS水准网的建设,进行似大地水准面精化。 5 建设内容与原则 5.1 建设内容 城市坐标系统建设应包括以下主要内容: a) 城市平面坐标系统的定义,包括参考椭球的选择、中央子午线的选择、投影面高程的选择和坐 标系原点与定向的确定。 b) 城市平面坐标系统的实现和维持,包括城市框架网或卫星连续运行参考站建设、城市基本网建 设及其进一步加密等。 c) 城市平面坐标系统成果的统一和转换,包括新建与改造的城市平面坐标系与1954年北京坐标 系、1980西安坐标系、CGCS2000坐标系、城市已有平面坐标系之间转换关系的建立,城市各 坐标系成果的统一等。1954年北京坐标系基本参数见附录A,1980西安坐标系基本参数见附 录B,CGCS2000坐标系基本参数见附录C。 d) 城市高程系统建设和维持,包括城市等级水准网建设及城市区域似大地水准面精化。 5.2 建设原则 5.2.1 城市坐标系统建立时应满足相应的精度要求,并能连续稳定地提供可靠的测绘基准服务。 5.2.2 城市坐标系统应以卫星定位等现代大地测量技术为手段,建立集平面、高程信息于一体的综合 性城市高精度三维控制网,作为城市坐标系统建立、维持的支撑和体现。 5.2.3 城市坐标系统的建立,应能够为城市的基础测绘工作、城市信息化建设、经济建设、重大工程建 设以及城市可持续发展提供高精度、多功能的测绘基准保障,能够满足现在和未来一段时间内的城市测 量发展的需要。 5.2.4 城市坐标系统改造时,应建立与城市已有坐标系的联系,保证已有测绘成果的转换和使用。 2GB/T28584—2012 6 城市平面坐标系统的定义 6.1 参考椭球选择 城市平面坐标系统采用的参考椭球应与CGCS2000坐标系定义的参考椭球一致。 6.2 中央子午线和投影面高程选择 6.2.1 如果采用CGCS2000坐标椭球,在国家标准的3°带高斯投影下,城市区域内长度变形值不大于 2.5cm/km时,应直接采用国家统一3°带高斯投影的平面直角坐标系统,其投影面采用CGCS2000坐 标系参考椭球面,中央子午线采用国家统一3°带的中央子午线。 6.2.2 如果采用CGCS2000坐标椭球,在国家标准的3°带高斯投影下,城市区域内长度变形值大于 2.5cm/km时,可依次选用以下方法: a) 采用自定义中央子午线高斯投影平面直角坐标系统,其投影面采用国家坐标系参考椭球面,中 央子午线的选择应考虑测区平均大地高,如平均大地高在160m以内,中央子午线可位于城市 中心,如测区平均大地高超过160m,中央子午线可左右适度调整; b) 采用具有高程抵偿面的国家统一3°带高斯投影平面直角坐标系统,其中央子午线与国家坐标 系采用的3°带相同,投影面采用高程抵偿面,高程抵偿面一般选择为当地的平均高程面; c) 采用具有高程抵偿面的自定义中央子午线高斯投影平面直角坐标系统,其投影面一般选择为