文莱大地基准与坐标格网

王宇谱，崔龙宇，王 宁

（1.信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450001; 2.61618部队, 北京 102102）

文莱大地基准与坐标格网

王宇谱1，崔龙宇2，王 宁1

（1.信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450001; 2.61618部队, 北京 102102）

介绍了文莱大地基准及其对应的坐标格网发展的过程与现状，给出了文莱各个基准间的关系与转换参数。可为我国南海护渔、人道主义救援提供地理空间信息，同时为了解文莱大地测量发展历程、促进我国与文莱的测绘技术交流提供参考。

文莱；大地测量；控制网；基准

文莱地处东南亚地区，北部沿海濒临南中国海，发达的海洋油气产业为文莱带来了大量的经济利益和社会的繁荣[1]。大地基准及其坐标格网是确定地理空间信息几何形态和时空分布的基础[2-3]，为油气资源的开发及其他工程建设等提供起算数据与位置服务。本文主要介绍了文莱大地基准及其坐标格网的建设过程与现状，给出了文莱大地基准的坐标值及其境内局部参考系、WGS84系统、最新的2009文莱达鲁萨兰地心基准间的转换参数。

1 早期大地基准的建立及其坐标格网

文莱最初的大地测量工作是在1934～1937年间实施的，是婆罗洲一等三角测量的一部分[4]。1934年建立了马鲁帝附近的第二条沙捞越基线，该基线与古晋基线相距约330英里，后来又扩展到亚庇（北婆罗洲）基地（the Jesselton [North Borneo] base），为马鲁帝东北部的测量作业提供检核。马鲁帝基线由沙捞越官员和文莱测量人员联合施测。在对基线网进行观测的过程中，沙捞越当局将其向西南方向扩展到诗巫；而文莱方面则把该基线网引向东北方向的北婆罗洲边界。在公布的文莱三角测量中，阐述了该地区的三角锁网是如何建立在纳闽岛天文观测基础上的，以及如何以沙捞越东部的子午线为参考进行计算[5-6]。这段时期所建立的东部系统是就马鲁帝基地而言的（或然误差±1/1 000 000），其纬度和经度是在纳闽岛上观测的；而方位角是在堤姆巴厘（纳闽岛）（Timbali [Labuan]）观测的，其值与在米里观测到的方位角符合程度在0．04"以内[6]。

1947年又对婆罗洲三角网进行了重新平差，并在此次平差的基础上建立起了被称作1948婆罗洲三角网（BT48）的局部大地测量参考系；该系统的原点建立在拉布安岛堤姆巴厘山（Bukit Timbalai，Labuan Island），其坐标值为：Φ0=05°17'03.55"N，Λ0=115°10'56.41"E；BT48所使用的参考椭球是校正的埃佛勒斯椭球（the modified Everest）， 其 中 a=6 377 298.556 m，1/f = 300.801 7[6]。

1968年，东马来西亚（沙巴、沙捞越和文莱）的一等控制网、文莱与沙巴境内的旧婆罗洲西海岸三角网（1930～1942）、沙捞越境内的婆罗洲东海岸三角网、扩展的沙巴西海岸三角网（1955～1960）以及1961～1968年间测量得到的一些新站点考虑在内，通过一种重新平差策略使得BT48得到进一步优化，从而得到了被称为1968婆罗洲三角网（BT68）的新局部大地参考系；不过，该参考系并没有被文莱所采用[4,6]。

在大地基准对应的坐标格网系统方面，文莱一直采用婆罗洲校正斜轴正形（rectified skew orthomorphic，RSO）投影建立直角坐标系来服务于国家的地籍成图和地形图绘制。婆罗洲RSO投影参数为：名称：婆罗洲坐标格网，投影：校正斜轴正形投影（RSO），参考椭球：埃佛勒斯椭球a=6 377 298.556 m，1/f=300.801 7，测量单位：m，投影原点的坐标：φ0=4°00'N，λ0=115°00'E，原点处的尺度因子：0.999 84，假定北：442 857.654N，假定东：590 476.872E，斜轴方位角：真北方向的53°18'56.9543"。

2 现代大地基准的建设及其格网系统

1992年，文莱建立GPS控制网，并且在1994年与1995年开展了覆盖整个文莱的GPS测量。2002～2003年期间，又一次的GPS测量在17个测站上展开，这些测站包含了部分一等和二等三角测站以及一些新的GPS点[8]。这次测量的主要目的包括[4]：①建立一种新的GPS网。②分析现存的大地网。③得到WGS84与BT48之间的转换参数（转换原理如图1所示）。目前，文莱还维持着一个包含了8个CORS站的特等控制网（zero order network）；每个CORS站配备一台接收机、一套天线以及电源和通信链接，为文莱GNSS/GPS用户提供24 h的实时动态数据。

图1 布尔沙-沃尔夫七参数转换示意图

2009年，为了适应新时期的发展需求，文莱测量部门与马来西亚科技大学合作研究建立文莱新的大地参考框架[9]。该参考框架对应的新地心基准称为2009文莱达鲁萨兰地心基准（GDBD2009）。该基准基于ITRF2005参考框架，采用GPS空间大地测量技术建立。GDBD2009是通过文莱特等控制网的8个GPS测站与世界范围内的50个IGS测站一起处理来实现与ITRF2005的联系。需要说明的是，除了投影基本线或起始线之外（该线穿过了方位角（γ0）=sin-1（-0．8）或53°18'56．91582"的斜原点），GDBD2009还保留了与BT48和BT68完全相同的参数；而且新基准采用的参考椭球是GRS80椭球。

同时，GDBD2009的实现需要确定新的基准转换与地图投影方案。目前已经计算得到了现存的局部基准、WGS84及GDBD2009基准间的转换参数。美国国家地理空间情报局（NGA）的8350．2号技术报告中提供的从BT48到WGS84基准（沙捞越、沙巴和文莱）的转换（基于8个卫星测站得到）是一种三参数转换，具体的转换参数值为[10]：ΔX=-679m±10 m，ΔY=+669m±10 m，ΔZ=-48m±12 m；欧洲石油勘测委员会7.6版本数据库中给出的从BT48到GDBD2009的转换是一种七参数转换，转换参数值为[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，文莱壳牌石油公司使用的BT48到WGS84的转换是一种三参数转换，参数值为[6]：ΔX=-678 m，ΔY=+670 m，ΔZ=-48 m；文莱测绘部门公布的测量规范中给出的转换参数如表1～4所列[7]。此外，由于文莱GDBD2009是以GRS80椭球为参考椭球实现的，因此与该参考椭球相关的RSO的投影参数被重新定义。表5给出了文莱新地心RSO投影的参数。最后，图2综合表示了文莱各基准变换、地心RSO与GDBD2009之间的关系[4]。

图2 文莱基准变换、地心RSO投影与GDBD2009间的关系

表1 GDBD2009到BT48的转换（布尔沙-沃尔夫七参数）

表2 GDBD2009到WGS84的转换（三参数）

表3 WGS84到BT48的转换（布尔沙-沃尔夫七参数）

表4 WGS84到BT48的转换（莫洛金斯基-巴代卡斯十参数）

表5 新地心RSO的投影参数

3 结 语

本文介绍了文莱大地基准及其坐标格网的建设过程，提供了各基准原点的坐标及其境内局部参考系、WGS84系统、GDBD2009间的转换参数。文中的信息能够为解决南海纠纷、打击恐怖主义发挥积极有效的保障作用，同时能够为我国渔民出海捕鱼提供便利，并且在自然灾害发生时（如海啸、台风等）有利于实施搜救，以保证该区域民众的生命财产安全。文莱国土面积虽小，但研究其大地基准及其格网的建立过程，能够为我国重点区域的测量提供参考，并且有利于两国测绘事业的合作与交流。

[1] 鞠海龙．文莱海洋安全政策与实践[J]．世界经济与政治论坛,2011,(5): 55-64

[2] 吕志平,乔书波．大地测量学基础[M]．北京:测绘出版社, 2011

[3] 陈俊勇．中国现代大地基准：中国大地坐标系统2000（CGCS 2000）及其框架[J]．测绘学报,2008,37(3):269-271

[4] BECEK K, LYSZKOWICZ A． The Realization of [the] Geocentric Datum for Brunei Darussalam 2009 [J/OL]． （2012-03-01）[2015-07-02]．http://mycoordinates．org/the-realizationof-the-geocentric-datum-for-brunei-darussalam-2009/

[5] HARNACK W． The Primary Triangulation of Sarawak[J]．Survey Review, 1941, 6(42): 206-214

[6] CLIFFORD J． MUGNIER CP,C M S． Grids & Datums--Negara Brunei Darussalam[J]．Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2011 (12): 663- 119 6

[7] Survey Department Brunei Darussalam (SDBD)． Regulations of Geomatics (Work_Instructions_18-01-11)[R]． Bandar Seri Begawan: SDBD, 2011

[8] MORGAN P, KASENDA A,EARSLEY A． GPS Geodesy in Brunei Darussalam During 2002 And 2004[R]． Bandar Seri Begawan: Survey Department Brunei Darussalam, 2004

[9] Haji Mahadi bin Haji Mohamad Tahir, Haji Mohd Jamil Bin Hj Mohd Ali, Kamaludin Omar, et al． The Realization of Geocentric Datum for Brunei Darussalam 2009 [J/OL]． http:// Mycoordinates．org/the-realization-of- geocentric-datumfor-brunei-darussalam-2009/, 2011-09-01/2015-07-02

[10] Defense Mapping Agency (DMA)． Department of Defense World Geodetic System 1984: Its Definition and Relationship with Local Geodetic Systems (2nd edition) [R]． Washington: DMA, 1987

图6 房屋三维节点修改

5 结 语

本项目生产的数字线划图具有以下特点：

1）采用ADS80航空摄影系统进行数字航空摄影测量，利用装载的POS系统实现了无地面控制航空摄影测量，在空三加密过程中引入了似大地水准面精化成果，采用整航带立体采集地形要素，提高了1∶500数字线划图成图精度和生产效率[7]。

2）以数据字典GB/T 20258．1-2007为基础，编写了大连市1∶500数字线划图（DLG）的要素分层及代码表，并以此为依据进行数据编辑和入库，实现了信息化测绘，为大连市基础地理空间信息平台建设提供基础数据。

3）在数据编辑、入库过程中实现了三维地形要素的编辑和入库，为建设三维数字城市提供三维地理空间基础数据。

4）在数据建库过程中，采用自主研发的基于CAD平台与GIS平台的精度、形状及属性一致性检查工具，解决了CAD平台三维数据转化为GIS平台数据后要素丟失、变形等问题。

参考文献

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[4] 王堃昊．辽宁省地理信息服务平台专业版地图的制作方法[J]．测绘,2015(2):66-70

[5] 闻英石,马书英．“数字大连”基础测绘数字线划图内业编辑的方式与方法[J]．中国勘察设计,2009(9):47-49

[6] 张淑筠,孙琳,崔晓雨．航测法成图在大比例尺地形图测绘中的应用[J]．城市建设理论研究（电子版）,2014(34):57-58

[7] 张森,黄金华,冯立丽,等． ADS80数字航空摄影测量立体测图高程精度分析[J]．城市勘测,2013(2):107-108

作者简介：汪淼，高级工程师，主要研究方向为地理信息系统。

P226

B

1672-4623（2016）12-0069-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.12.022

王宇谱，博士研究生，主要研究方向为测量数据处理方法与理论。

2015-08-28。

项目来源：国家自然科学基金资助项目（41674019，41274015）；国家重点研发计划资助项目（2016YFB0501701）。