王宇譜，崔龍宇，王 寧

（1.信息工程大學 地理空間信息學院，河南 鄭州 450001; 2.61618部隊, 北京 102102）

文萊大地基準與坐標格網

王宇譜1，崔龍宇2，王 寧1

（1.信息工程大學 地理空間信息學院，河南 鄭州 450001; 2.61618部隊, 北京 102102）

介紹了文萊大地基準及其對應的坐標格網發(fā)展的過程與現狀，給出了文萊各個基準間的關系與轉換參數。可為我國南海護漁、人道主義救援提供地理空間信息，同時為了解文萊大地測量發(fā)展歷程、促進我國與文萊的測繪技術交流提供參考。

文萊；大地測量；控制網；基準

文萊地處東南亞地區(qū)，北部沿海瀕臨南中國海，發(fā)達的海洋油氣產業(yè)為文萊帶來了大量的經濟利益和社會的繁榮[1]。大地基準及其坐標格網是確定地理空間信息幾何形態(tài)和時空分布的基礎[2-3]，為油氣資源的開發(fā)及其他工程建設等提供起算數據與位置服務。本文主要介紹了文萊大地基準及其坐標格網的建設過程與現狀，給出了文萊大地基準的坐標值及其境內局部參考系、WGS84系統(tǒng)、最新的2009文萊達魯薩蘭地心基準間的轉換參數。

1 早期大地基準的建立及其坐標格網

文萊最初的大地測量工作是在1934～1937年間實施的，是婆羅洲一等三角測量的一部分[4]。1934年建立了馬魯帝附近的第二條沙撈越基線，該基線與古晉基線相距約330英里，后來又擴展到亞庇（北婆羅洲）基地（the Jesselton [North Borneo] base），為馬魯帝東北部的測量作業(yè)提供檢核。馬魯帝基線由沙撈越官員和文萊測量人員聯(lián)合施測。在對基線網進行觀測的過程中，沙撈越當局將其向西南方向擴展到詩巫；而文萊方面則把該基線網引向東北方向的北婆羅洲邊界。在公布的文萊三角測量中，闡述了該地區(qū)的三角鎖網是如何建立在納閩島天文觀測基礎上的，以及如何以沙撈越東部的子午線為參考進行計算[5-6]。這段時期所建立的東部系統(tǒng)是就馬魯帝基地而言的（或然誤差±1/1 000 000），其緯度和經度是在納閩島上觀測的；而方位角是在堤姆巴厘（納閩島）（Timbali [Labuan]）觀測的，其值與在米里觀測到的方位角符合程度在0．04"以內[6]。

1947年又對婆羅洲三角網進行了重新平差，并在此次平差的基礎上建立起了被稱作1948婆羅洲三角網（BT48）的局部大地測量參考系；該系統(tǒng)的原點建立在拉布安島堤姆巴厘山（Bukit Timbalai，Labuan Island），其坐標值為：Φ0=05°17'03.55"N，Λ0=115°10'56.41"E；BT48所使用的參考橢球是校正的埃佛勒斯橢球（the modified Everest）， 其 中 a=6 377 298.556 m，1/f = 300.801 7[6]。

1968年，東馬來西亞（沙巴、沙撈越和文萊）的一等控制網、文萊與沙巴境內的舊婆羅洲西海岸三角網（1930～1942）、沙撈越境內的婆羅洲東海岸三角網、擴展的沙巴西海岸三角網（1955～1960）以及1961～1968年間測量得到的一些新站點考慮在內，通過一種重新平差策略使得BT48得到進一步優(yōu)化，從而得到了被稱為1968婆羅洲三角網（BT68）的新局部大地參考系；不過，該參考系并沒有被文萊所采用[4,6]。

在大地基準對應的坐標格網系統(tǒng)方面，文萊一直采用婆羅洲校正斜軸正形（rectified skew orthomorphic，RSO）投影建立直角坐標系來服務于國家的地籍成圖和地形圖繪制。婆羅洲RSO投影參數為：名稱：婆羅洲坐標格網，投影：校正斜軸正形投影（RSO），參考橢球：埃佛勒斯橢球a=6 377 298.556 m，1/f=300.801 7，測量單位：m，投影原點的坐標：φ0=4°00'N，λ0=115°00'E，原點處的尺度因子：0.999 84，假定北：442 857.654N，假定東：590 476.872E，斜軸方位角：真北方向的53°18'56.9543"。

2 現代大地基準的建設及其格網系統(tǒng)

1992年，文萊建立GPS控制網，并且在1994年與1995年開展了覆蓋整個文萊的GPS測量。2002～2003年期間，又一次的GPS測量在17個測站上展開，這些測站包含了部分一等和二等三角測站以及一些新的GPS點[8]。這次測量的主要目的包括[4]：①建立一種新的GPS網。②分析現存的大地網。③得到WGS84與BT48之間的轉換參數（轉換原理如圖1所示）。目前，文萊還維持著一個包含了8個CORS站的特等控制網（zero order network）；每個CORS站配備一臺接收機、一套天線以及電源和通信鏈接，為文萊GNSS/GPS用戶提供24 h的實時動態(tài)數據。

圖1 布爾沙-沃爾夫七參數轉換示意圖

2009年，為了適應新時期的發(fā)展需求，文萊測量部門與馬來西亞科技大學合作研究建立文萊新的大地參考框架[9]。該參考框架對應的新地心基準稱為2009文萊達魯薩蘭地心基準（GDBD2009）。該基準基于ITRF2005參考框架，采用GPS空間大地測量技術建立。GDBD2009是通過文萊特等控制網的8個GPS測站與世界范圍內的50個IGS測站一起處理來實現與ITRF2005的聯(lián)系。需要說明的是，除了投影基本線或起始線之外（該線穿過了方位角（γ0）=sin-1（-0．8）或53°18'56．91582"的斜原點），GDBD2009還保留了與BT48和BT68完全相同的參數；而且新基準采用的參考橢球是GRS80橢球。

同時，GDBD2009的實現需要確定新的基準轉換與地圖投影方案。目前已經計算得到了現存的局部基準、WGS84及GDBD2009基準間的轉換參數。美國國家地理空間情報局（NGA）的8350．2號技術報告中提供的從BT48到WGS84基準（沙撈越、沙巴和文萊）的轉換（基于8個衛(wèi)星測站得到）是一種三參數轉換，具體的轉換參數值為[10]：ΔX=-679m±10 m，ΔY=+669m±10 m，ΔZ=-48m±12 m；歐洲石油勘測委員會7.6版本數據庫中給出的從BT48到GDBD2009的轉換是一種七參數轉換，轉換參數值為[6]：ΔX=-689.594 m，ΔY=+623.840 m，ΔZ=-65.936 m，Rx=+0.023 31"，Ry=-1.170 94"，Rz=+0.800 54"，δs=5.885 36 ppm，文萊殼牌石油公司使用的BT48到WGS84的轉換是一種三參數轉換，參數值為[6]：ΔX=-678 m，ΔY=+670 m，ΔZ=-48 m；文萊測繪部門公布的測量規(guī)范中給出的轉換參數如表1～4所列[7]。此外，由于文萊GDBD2009是以GRS80橢球為參考橢球實現的，因此與該參考橢球相關的RSO的投影參數被重新定義。表5給出了文萊新地心RSO投影的參數。最后，圖2綜合表示了文萊各基準變換、地心RSO與GDBD2009之間的關系[4]。

圖2 文萊基準變換、地心RSO投影與GDBD2009間的關系

表1 GDBD2009到BT48的轉換（布爾沙-沃爾夫七參數）

表2 GDBD2009到WGS84的轉換（三參數）

表3 WGS84到BT48的轉換（布爾沙-沃爾夫七參數）

表4 WGS84到BT48的轉換（莫洛金斯基-巴代卡斯十參數）

表5 新地心RSO的投影參數

3 結 語

本文介紹了文萊大地基準及其坐標格網的建設過程，提供了各基準原點的坐標及其境內局部參考系、WGS84系統(tǒng)、GDBD2009間的轉換參數。文中的信息能夠為解決南海糾紛、打擊恐怖主義發(fā)揮積極有效的保障作用，同時能夠為我國漁民出海捕魚提供便利，并且在自然災害發(fā)生時（如海嘯、臺風等）有利于實施搜救，以保證該區(qū)域民眾的生命財產安全。文萊國土面積雖小，但研究其大地基準及其格網的建立過程，能夠為我國重點區(qū)域的測量提供參考，并且有利于兩國測繪事業(yè)的合作與交流。

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圖6 房屋三維節(jié)點修改

5 結 語

本項目生產的數字線劃圖具有以下特點：

1）采用ADS80航空攝影系統(tǒng)進行數字航空攝影測量，利用裝載的POS系統(tǒng)實現了無地面控制航空攝影測量，在空三加密過程中引入了似大地水準面精化成果，采用整航帶立體采集地形要素，提高了1∶500數字線劃圖成圖精度和生產效率[7]。

2）以數據字典GB/T 20258．1-2007為基礎，編寫了大連市1∶500數字線劃圖（DLG）的要素分層及代碼表，并以此為依據進行數據編輯和入庫，實現了信息化測繪，為大連市基礎地理空間信息平臺建設提供基礎數據。

3）在數據編輯、入庫過程中實現了三維地形要素的編輯和入庫，為建設三維數字城市提供三維地理空間基礎數據。

4）在數據建庫過程中，采用自主研發(fā)的基于CAD平臺與GIS平臺的精度、形狀及屬性一致性檢查工具，解決了CAD平臺三維數據轉化為GIS平臺數據后要素丟失、變形等問題。

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作者簡介：汪淼，高級工程師，主要研究方向為地理信息系統(tǒng)。

P226

B

1672-4623（2016）12-0069-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.12.022

王宇譜，博士研究生，主要研究方向為測量數據處理方法與理論。

2015-08-28。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（41674019，41274015）；國家重點研發(fā)計劃資助項目（2016YFB0501701）。