山區高速公路獨立坐標系選擇與轉換方法研究

劉小兵　孫偉　朱偉

摘要：隨著我國高速公路建設逐漸向地形復雜山區延伸，施工難度越來越大，為了保證設計數據與實際地形相吻合，工程實施單位能夠準確按照設計文件進行施工，必須采用精確的坐標系。本文通過云南某項目的設計與施工，研究了高速公路獨立坐標系選擇及坐標系之間的轉換問題，實現了在復雜山區僅采用一套坐標系就完成路線設計及施工的目標，極大地提高了設計及施工的效率和精度。

關鍵詞：高速公路坐標系選擇，高速公路坐標系轉換

1.前言

近年來，高速公路建設逐漸向復雜地形地區延伸，在復雜地區特別是高差很大的山區，選擇合理坐標系統是提高高速公路控制測量的首要問題。

2.案例

云南省某項目，路線長度總長約250km，位于云南省西南部，路線所經最高海拔2900m，最低海拔900m，若采用高斯正形投影3°帶平面直角坐標系，測區內投影長度變形值將大于2.5cm/Km。為使變形值滿足規范要求，最初在制定坐標系時，全線共分11個獨立坐標系。坐標系繁多，極大的影響了設計的效率，設計人員必須在不同的坐標系中進行轉換，來保證路線設計的連續性。為了減少設計人員的負擔，提高設計效率，也為了在下一步的施工中能夠準確的按照設計文件進行實施。我們設想將這些獨立坐標系合并一起并仍然滿足規范要求的變形值。為了實現這個目標，我們做了相應研究。

坐標系轉換的類型主要分為兩種：同一中央子午線的不同投影高的時候的轉換和不同中央子午線不同投影高（或相同投影高）的坐標系轉換。……