劉開(kāi)紅　王　萃

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)　江西南昌　330001）

淺析農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證工作中數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法

劉開(kāi)紅王萃

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)江西南昌330001）

摘要：農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證工作中涉及較多的數(shù)據(jù)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。結(jié)合南康區(qū)農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記的實(shí)際情況，介紹了1980西安坐標(biāo)到2000國(guó)家大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的兩種方法。通過(guò)比較兩種轉(zhuǎn)換方法成果的精度，說(shuō)明合理運(yùn)用兩種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換處理，能有效保證數(shù)據(jù)精度，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：農(nóng)經(jīng)權(quán)；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；參數(shù)；配準(zhǔn)

1引言

農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記頒證 （以下簡(jiǎn)稱“農(nóng)經(jīng)權(quán)”）是以第二輪土地承包合同、發(fā)放的土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)證為依據(jù)，結(jié)合第二次土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)、農(nóng)村集體土地所有權(quán)成果數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱“所有權(quán)”數(shù)據(jù)）及其他相關(guān)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用的權(quán)屬調(diào)查和地塊勘測(cè)工作。通常情況下，第二次土地調(diào)查成果數(shù)據(jù)、“所有權(quán)”數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)測(cè)繪成果數(shù)據(jù)采用的是1980西安坐標(biāo)系，而“農(nóng)經(jīng)權(quán)”數(shù)據(jù)成果要求采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。為更好使用原始數(shù)據(jù)，解決原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)坐標(biāo)系之間不一致問(wèn)題，數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作在本項(xiàng)目中顯得尤為重要。數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工作還可以保證地塊調(diào)查權(quán)屬界線的精度，減少確權(quán)工作中因技術(shù)問(wèn)題產(chǎn)生的糾紛。本研究以江西省南康區(qū)“所有權(quán)”村民小組數(shù)據(jù)為例，探討七參數(shù)法和坐標(biāo)配準(zhǔn)法在“農(nóng)經(jīng)權(quán)”項(xiàng)目中數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的運(yùn)用及特點(diǎn)，以提高工作效率。

2區(qū)域概況

南康區(qū)隸屬江西省贛州市，下轄20個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（含2個(gè)街道辦），共360個(gè)行政村，4000余個(gè)村小組，國(guó)土總面積259.8萬(wàn)畝，人口規(guī)模近80萬(wàn)。截至2014年底，南康區(qū)耕地面積約為40萬(wàn)畝，占國(guó)土總面積的15.4%，人均耕地面積0.5畝。南康區(qū)人多地少，承包地塊破碎度較高，權(quán)屬?gòu)?fù)雜。

將南康區(qū)“所有權(quán)”數(shù)據(jù)中村民小組界線由1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，順利套合到影像上，是本項(xiàng)目的首要工作。

3　坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法

數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換有參數(shù)轉(zhuǎn)換法、坐標(biāo)配準(zhǔn)法等。參數(shù)轉(zhuǎn)換法一般是在某種轉(zhuǎn)換模型下，利用不同坐標(biāo)系統(tǒng)中一定數(shù)量的兩組同名點(diǎn)來(lái)計(jì)算相互之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，以達(dá)到不同坐標(biāo)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。如通常說(shuō)的七參數(shù)法、三參數(shù)法等。坐標(biāo)配準(zhǔn)法則是通過(guò)尋找兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下足夠多的公共點(diǎn)，并利用軟件功能對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行擬合得出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。

3.1參數(shù)轉(zhuǎn)換法

南康區(qū)農(nóng)經(jīng)權(quán)項(xiàng)目中，采用的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法為七參數(shù)法，應(yīng)用的軟件為中海達(dá)測(cè)繪儀器公司的HDS2003參數(shù)計(jì)算軟件和ARCGIS。步驟如下：

（1）打開(kāi)HDS2003軟件“工具”菜單中“坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”，在“文件”菜單下對(duì)“橢球管理”定義2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（舊版本缺少對(duì)2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的定義）。分別輸入橢球名稱、長(zhǎng)半徑a和扁率1/e的具體參數(shù)。

（2）將“投影設(shè)置”選為高斯三度帶投影，并設(shè)定南康區(qū)所對(duì)應(yīng)的中央子午線經(jīng)度。

（3）將源坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)類型均選擇為平面坐標(biāo)，橢球分別設(shè)置成1980西安和2000國(guó)家。選擇“計(jì)算七參數(shù)”，按軟件格式要求分別輸入點(diǎn)的源坐標(biāo)和目標(biāo)坐標(biāo)。南康區(qū)選擇了1980西安坐標(biāo)系和2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下8組同名C級(jí)控制點(diǎn)。

（4）通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其中2組點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差超限。剔除這2組點(diǎn)，重新將剩余的6組坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入軟件中。計(jì)算得到南康區(qū)的1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的七參數(shù)（△X，△Y，△Z，△α，△β，△γ，K）。

（5）打開(kāi)ARCGIS10.1，在“圖層”中將圖形窗口的地理空間參考參數(shù)設(shè)置為“國(guó)家2000”坐標(biāo)系。

（6）在“圖層”中添加南康區(qū)“所有權(quán)”村民小組界線數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將提示是否進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。點(diǎn)擊“轉(zhuǎn)換”，設(shè)置好要轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的原有坐標(biāo)系統(tǒng)和目標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)，然后在軟件文本框中輸入相應(yīng)的七參數(shù)。核實(shí)輸入無(wú)誤后，點(diǎn)擊“確定”。南康區(qū)“所有權(quán)”村民小組界線成果數(shù)據(jù)就成功的由1980西安坐標(biāo)系數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了2000國(guó)家大地坐標(biāo)系數(shù)據(jù)。

3.2坐標(biāo)配準(zhǔn)轉(zhuǎn)換法

收集的南康區(qū)的基礎(chǔ)資料中，影像和縣區(qū)界線為國(guó)家2000坐標(biāo)系?？h區(qū)界線（國(guó)家2000）與南康區(qū)“所有權(quán)”成果數(shù)據(jù)的縣界圖形是完全一致的。因此，可以直接采用ARCGIS10.1對(duì)南康區(qū)“所有權(quán)”成果數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行配準(zhǔn)。坐標(biāo)配準(zhǔn)轉(zhuǎn)換法其原理與參數(shù)轉(zhuǎn)化法是一樣的。不同的是，整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程不體現(xiàn)具體的轉(zhuǎn)換參數(shù)，操作的方法也有很大的區(qū)別：

（1）在 ARCGIS10.1中打開(kāi)縣區(qū)界線 （國(guó)家2000），然后在同一個(gè)窗口中添加南康區(qū)“所有權(quán)”村民小組界線成果數(shù)據(jù)。

（2）在“編輯”菜單下，打開(kāi)“捕捉”命令。捕捉內(nèi)容選項(xiàng)設(shè)置為端點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)。

（3）打開(kāi)“地理定位（Georeferencing）”將目標(biāo)數(shù)據(jù)選擇為“縣區(qū)界線”，并取消“自動(dòng)配準(zhǔn)”選項(xiàng)。

（4）利用添加控制點(diǎn)的工具，對(duì)公共進(jìn)點(diǎn)行配準(zhǔn)。南康區(qū)“所有權(quán)”成果數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)共選擇了33組公共點(diǎn)，且這些公共點(diǎn)盡可能均勻分布在整個(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)域。

（5）當(dāng)這33組公共點(diǎn)都建立相應(yīng)的聯(lián)系后，選擇“校正（rectify）”。數(shù)據(jù)成功從1980西安坐標(biāo)系配準(zhǔn)轉(zhuǎn)換至2000國(guó)家大地坐標(biāo)系。

4　轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)成果準(zhǔn)確性比較

4.1轉(zhuǎn)換后圖形比較

從轉(zhuǎn)換后圖形直觀比較，兩種轉(zhuǎn)換方法的成果界線基本重疊，整體偏差不大。但將界線局部放大至1:100左右，可以明顯發(fā)現(xiàn)七參數(shù)轉(zhuǎn)換出的界線更貼近2000國(guó)家大地坐標(biāo)系縣界，而坐標(biāo)配準(zhǔn)法成果界線偏離較遠(yuǎn)。因此，七參數(shù)法轉(zhuǎn)換的成果數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

4.2轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)偏差比較

分別從東、南、西、北方位采樣4組縣界圖形數(shù)據(jù)，每組界線選取20個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，比較兩種轉(zhuǎn)換方法的數(shù)據(jù)成果與2000國(guó)家縣界數(shù)據(jù)之間的點(diǎn)位偏差，分析兩種方法轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。

通過(guò)公式可以求出七參數(shù)法轉(zhuǎn)換成果樣本標(biāo)準(zhǔn)差σ1=0.0008，坐標(biāo)配準(zhǔn)法轉(zhuǎn)換成果樣本標(biāo)準(zhǔn)差為σ2=0.0075。σ1小于σ2，表明七參數(shù)法轉(zhuǎn)換的成果數(shù)據(jù)偏差更趨于一致。結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析，七參數(shù)法的平均偏差值小于坐標(biāo)配準(zhǔn)法的平均偏差值，因此七參數(shù)轉(zhuǎn)換法精度更高，且整個(gè)圖形轉(zhuǎn)換基本吻合。

用于計(jì)算七參數(shù)的C級(jí)控制點(diǎn)屬國(guó)家級(jí)控制點(diǎn)，較坐標(biāo)配準(zhǔn)法控制點(diǎn)相對(duì)精度高。其次，七參數(shù)轉(zhuǎn)換法求取過(guò)程控制十分嚴(yán)謹(jǐn)，而坐標(biāo)配準(zhǔn)法控制點(diǎn)選取存在隨機(jī)性。同時(shí)，七參數(shù)法能夠精準(zhǔn)地控制到圖形每一個(gè)區(qū)域要素，而坐標(biāo)配準(zhǔn)法是通過(guò)對(duì)局部轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)到整體的基本轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的圖形離控制點(diǎn)近的部分，精度相對(duì)高；離控制點(diǎn)遠(yuǎn)的部分，精度相對(duì)低，無(wú)法達(dá)到均勻控制效果。

5　結(jié)論與體會(huì)

七參數(shù)轉(zhuǎn)化法成果準(zhǔn)確性優(yōu)于坐標(biāo)配準(zhǔn)法，應(yīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)尤其是重要原始數(shù)據(jù)的處理。然而七參數(shù)轉(zhuǎn)換法需要高級(jí)技術(shù)人員復(fù)雜繁瑣的操控，且無(wú)法輕易獲取，因此在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)精度要求不高的情況下，更多的采用坐標(biāo)配準(zhǔn)法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。

筆者從南康區(qū)農(nóng)經(jīng)權(quán)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

（1）七參數(shù)轉(zhuǎn)換法更為精確，但求取七參數(shù)程序復(fù)雜，受到經(jīng)濟(jì)成本和人力成本的限制，建議根據(jù)項(xiàng)目需要合理使用。

（2）在操作上，坐標(biāo)配準(zhǔn)轉(zhuǎn)換法則更為簡(jiǎn)單。坐標(biāo)配準(zhǔn)法只需普通技術(shù)人員在ARCGIS中開(kāi)啟軟件捕捉功能和判斷選取公共點(diǎn)即可，可在任意時(shí)間直接操作。而參數(shù)轉(zhuǎn)換法操作復(fù)雜，它借助了兩種軟件，并需分開(kāi)求取參數(shù)和實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。在項(xiàng)目生產(chǎn)中對(duì)精度要求不高的數(shù)據(jù)，可更多的采用坐標(biāo)配準(zhǔn)法。

（3）七參數(shù)轉(zhuǎn)換法成果可廣泛應(yīng)用。參數(shù)轉(zhuǎn)換法求取得到的七參數(shù)，可以直接用于各種格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如對(duì)影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換等。而坐標(biāo)配準(zhǔn)法適用范圍較為狹窄，一般用于相同格式間的轉(zhuǎn)換。大型綜合項(xiàng)目如果涉及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，求取七參數(shù)是必要的。

基于兩種方法的轉(zhuǎn)換特點(diǎn)，建議對(duì)大型綜合性數(shù)據(jù)統(tǒng)籌管理，并結(jié)合項(xiàng)目要求和技術(shù)人員實(shí)際水平，適當(dāng)選擇轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。如農(nóng)村集體土地所有權(quán)成果數(shù)據(jù)、航拍影像控制數(shù)據(jù)等精度要求較高的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)項(xiàng)目成果優(yōu)劣具有決定性影響，需要采用參數(shù)轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)；而基本農(nóng)田數(shù)據(jù)、耕地分等定級(jí)數(shù)據(jù)等在項(xiàng)目生產(chǎn)中得到的、精度要求較低的過(guò)程數(shù)據(jù)，或一般只用于參考或輔助作業(yè)的數(shù)據(jù)，可采用坐標(biāo)配準(zhǔn)法轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)。生產(chǎn)中兩種轉(zhuǎn)換方法的合理運(yùn)用，不但能保證數(shù)據(jù)精度，提高生產(chǎn)效率，又能防止七參數(shù)作為重要涉密數(shù)據(jù)使用過(guò)泛而泄密。

參考文獻(xiàn)：

［1］郭英起等.基于空間直角坐標(biāo)系的高精度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法研究，大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2012年03期

［2］李樹(shù)羽.基于 GIS的北京 54坐標(biāo)系與西安80坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法與應(yīng)用，地質(zhì)與資源，2013年01期

［3］王志杰等.GPS數(shù)據(jù)與低精度底圖數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法研究，測(cè)繪與空間地理信息，2013年05期

［4］趙杰等.基于經(jīng)緯度坐標(biāo)的ARCGIS配準(zhǔn)問(wèn)題分析與解決，測(cè)繪通報(bào)，2009年04期

［5］《HDS2003GPS數(shù)據(jù)處理軟件使用手冊(cè)》