1各坐标系统相互转换研究及精度检测
1．1西咸坐标系与CGCS2000坐标系转换
西咸城市坐标系和CGCS2000坐标系之间的相互转换采用椭球膨胀法及高斯正、反算结合的方法进行，以保证两套坐标系统之间的严密数学对应关系。转换步骤:①将原坐标系下的平面坐标进行高斯反算，得到大地坐标;②将大地坐标进行椭球膨胀或缩小变换，得到新的大地坐标;③将新得到的大地坐标进行高斯正算，获得目标坐标系下的平面坐标。
1．2CGCS2000、1980西安及1954北京坐标系的关系
新布设控制点成果:由于从国家测绘部门收集到的已知点成果均具有CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系下的三套成果。西咸新区测绘工程中新布设的控制点在CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系中成果不采用坐标转换的方法，采用分别在CGCS2000坐标系、1980西安坐标系及1954年北京坐标系进行二维约束平差的方法获取。已有测绘资料的转换:测区内已有的1980西安坐标系、1954年北京坐标系下的测绘资料和向CGCS2000坐标系的转换采用赫尔默特模型计算。根据赫尔默特相似变换原理，两套平面的坐标换算关系如图1所示。式中:α———旋转量;Δx、Δy———平移量;k———尺度变形因子;xA———原坐标;xB———新坐标。西安城市坐标系、咸阳城市坐标系与西咸城市坐标系之间的转换:西安城市坐标系、咸阳城市坐标系为城市独立坐标系，坐标系统参数未知，缺少高等级控制点。上述两套坐标系设立时的适用区域与西咸新区的位置差异较大，西安城市坐标系、咸阳城市坐标系和西咸城市坐标系中心的较大差异，使得这三者平面坐标之间已不存在高度的相似性，故不能直接采用赫尔默特模型进行四参数转换。由于西安、咸阳两套坐标系的参数未知，所以也无法采用七参数坐标转换进行坐标转换。为了保证转换精度，对西安城市坐标系和咸阳城市坐标系进行分析，结合西安市、咸阳市的城市范围，推断西安城市坐标系和咸阳城市坐标系设立时的大致坐标系统参数，将西安城市坐标系和咸阳城市坐标系利用假定的坐标系统参数进行高斯反算，再进行坐标转换，获得目标坐标。具体步骤如下:①在新设控制网中联测西安城市坐标系和咸阳城市坐标系下的已知点，要求联测点尽可能的在测区内分布均匀，联测点数量大于6个;②分析各种资料，推断原坐标系的坐标系统参数，作为假定参数;利用假定参数，将原坐标系下的平面坐标进行高斯反算，得到大地坐标;③将大地坐标进行高斯正算，正算时的投影参数，采用目标坐标系的投影参数，得到过度平面坐标;④将过度平面坐标和步骤①时联测的目标坐标系成果对应，采用赫尔默特模型计算计算四参数，分析转换残差。各公共点的残差均小于3cm时完成计算，否则，重新设置假定参数，再次计算;⑤对利用解算的四参数进行坐标转换的成果进行外符合检验。
1．3精度检测
完成坐标转换后，采用外业检测的方法对转换精度进行了检测。检查情况如表1所示。通过上述试验分析，得出以下结论:①西咸城市坐标系与CGCS2000坐标系之间转换关系严密，小于1cm的误差为两次测量误差引起;②西咸城市坐标系与1980西安坐标系和1954年北京坐标系之间转换精度优于3cm;③西咸城市坐标系与西安城市坐标系和咸阳城市坐标系的转换精度优于3cm;④各坐标系之间的转换精度满足西咸新区测绘工作的需求。
2结语
在工程涉及到多个坐标系统时，对所涉及坐标系具体分析，制定相应的转换方案，可以很好的解决测绘工程中多套坐标系统相互转换问题。