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科研管理水利规划与设计2013年第5期

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四参数转换在柴阿润水电站工程中的应用与研究

刘良福

(广东省水利电力勘测设计研究院广东广州510635)

【摘要】本文介绍了在柬埔寨王国柴阿润水电站工程GPSD级网的建立过程中，针对实测与已知的WGS-84坐标数据不一致的问题，利用四参数坐标转换进行多角度分析、检核、验证转换结果，最终成功地解决了柬方业主的坐标转换难题。

【关键词】.坐标转换四参数质量分析精度检核

【中图分类号】TV22【文献标识码】B【文章编号】1672-2469(2013)05-0025-03【DOI编码】10.3969/j.issn.1672-2469.2013.05.009

1概述

柴阿润水电站位于柬埔寨王国国公省 (kohkong)境内的柴阿润河(stungcheayarenge)上，隶属特莫邦县(thermaband)特莫邦行政区 (thermabanddistrict)特莫杜恩波瓦村(thermadounpov),东经约103°32,北纬约11°37。该水电站是一座以发电为主的引水式发电站，初步设计正

常蓄水位210m,相应库容15.91亿m3,死水位205m,有效库容5.8亿m3,发电总引用流量109m3/s,年平均流量约51m3/s,装机容量初拟为150MW。

该测区地处原始森林，树高林密、晴雨难测，属典型的热带雨林气候。测区内环境复杂，通行及通视条件极差，这些均给我们的测量工作带来了很大困难。

柬方业主提供了印度(Indian)60椭球下三个已知点(A、B、C)的平面坐标和WGS-84坐标，根据业主要求，我们需要向对方提供测区内所有控制点的平面坐标和WGS-84坐标。首先，我们在整个测区内利用双频GPS接收机布设首级GPSD级控制网，经计算发现已知点的实测WGS-84坐标成果与业主提供的WGS-84坐标成果误差较大。我们通过利用四参数转换，反复认真分析、研究验证，确定业主提供的已知成果有误，最终成功解决了柬方业主的坐标转换问题。

2GPSD级网平差计算

采用GPS随机解算软件包进行GPSD级网平差计算，选择在印度(Indian)60椭球下进行三维

无约束和二维约束平差，求出所有点在Indian60坐标系的坐标成果。三维无约束平差参考因子为0.99,x2检验通过(置信度：95%),观测值改正数全部通过了t检验。二维约束平差中最弱边相对中误差为1/8.8365万，优于1/8万；最弱点点位中误差≤9.1mm。以上精度均优于设计要求，满足GPSD级网精度要求，说明GPSD级网测量成果资料可靠。三维无约束平差的点位中误差精度详见表1:

表1三维无约束平差点位中误差精度统计表

点位中误差分布范围

0~5mm

5~10mm

10~15mm

≥15mm

点数：37

1

23

12

最弱点：A

15.8(mm)

在实际计算中发现，本次所测三个已知点(A、B和C)的WGS-84坐标与业主提供的WGS-84坐标有一个差值，具体见表2。

由表2我们不难发现业主提供的B点的经度存在问题，显然该点的坐标不能运用到坐标转换中，因此我们只利用“A”和“C”两个点采用平面四参数法进行坐标转换。

3四参数坐标转换的数学模型

平面四参数坐标转换主要由“两个平移因子、一个旋转因子和一个尺度因子”四个参数组成，我们不妨假设[x,y]s为转换前原坐标，[X,Y]r为转换后的新坐标，a、b、c、d为未知的坐标转换临时变量，

作者简介：刘良福(1975年一),男，高级工程师。

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当有n个已知公共点时，按间接平差原理，则法方程式为：

则：

(3)

表2WGS-84坐标比较表

项目名称

业主提供数据

我院实测数据

差值△()

A

纬度(B)

11°2235.6555

11°2243.4708”

-7.8153

经度(L)

103°1539.8692

103°1527.1115”

12.7577

B

纬度(B)

11°4038.6816”

11°4046.4076”

-7.7260

经度(L)

103°2725.1881

103°2702.3222”

22.8659