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200.PETREL工区坐标系变换

Petrel内置不同大地坐标系统变换,通过管理坐标系统和坐标变换,建立坐标变换的合并规则来管理和定义企业级的Petrel工区。

1、 Petrel工区坐标系统定义

Petrel通过Petrel Coordinate System Manager工具来定义工区坐标参考系统、坐标变换和合并策略。

坐标系统的定义包含两部分,一是工区所在的坐标参考系统,以前一般选择北京54坐标系,另一部分是变换到WGS84所用的变换参数。

1)定义坐标参考系统

北京54坐标系是以克拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产生的坐标系。1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系,采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。其长半轴a=6378245,扁率f=1/298.3。

WGS-84坐标系是世界大地坐标系统,其坐标原点在地心,采用WGS-84椭球。WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系,是一种协议地球坐标系。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐值,采用的两个常用基本几何参数:长半轴a=6378137m;扁率f=1:298.257223563。

2)坐标变换

世界上统一的地心坐标系是WGS84坐标系,目前GPS测量数据多以WGS84为基准,其他坐标系需建立和WGS84坐标系的变换参数。

由1954北京坐标系的大地坐标转换到WGS84的大地坐标,属于不同椭球体间的转换。不同椭球体间的坐标转换在局部地区的采用的常用办法是相似变换法,即利用部分分布相对合理高等级公共点求出相应的转换参数。

3)合并策略

在Petrel Coordinate System Manager中通过建立新的合并策略来完成工区坐标系统定义

另外, 如果通过第三方软件在不同软件间进行数据传输,需要定义一致的坐标系统。

2、工区坐标系变换到CGCS2000坐标系

1)北京54坐标系局限性

(1)所采用的克拉索夫斯基椭球参数误差较大,与现代精确值相比长半轴大了约lOOm,扁率的倒数相差了约5X10-2

(2)现代地球椭球应具有4个参数,既有几何参数又有物理参数。克拉索夫斯基椭球仅有2个几何参数,不能满足现代大地测量的需要。

(3)椭球定位所确定的椭球面与我国似大地水准面符合较差,由西向东存在着明显的系统倾斜,其数值最大达60余米。

(4)椭球短半轴指向不明确,与现在通用的地球极不一致。

北京54坐标系是过渡性大地坐标系,根据现行通知,今后坐标发布采用CGCS2000坐标,不再提供GPS测量数据变换到北京54坐标系。

2)CGCS2000大地坐标系

CGCS2000大地坐标系是原点位于地球质量中心的三维国家大地坐标系。是全球地心坐标系WGS84在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局),X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点,Y轴按右手坐标系确定,和WGS84一致。

随着技术的进步,对地球的测量越来越精确,各坐标系参数也趋于相同。WGS84与CGCS2000的椭球参数只有很小的区别,所以坐标系差别不大。

3)建立WGS84到CGCS2000变换

在Coordinate System Manager中输入WGS84到CGCS2000坐标系的变换参数。

4)完成北京54到CGCS2000坐标系变换

打开Reference Project Tool工具,完成北京54和CGCS2000坐标系之间坐标互换,可以变换工区Input中的各类数据,模型不做变换。

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