现有坐标转换2000坐标讲解
现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系
技术指南
一、2000国家大地坐标系的定义
国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为：
长半轴a＝6378137m
扁率f=1/298.257222101
地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2
自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1
其它参数见下表：
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采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。
二、点位坐标转换方法
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（一）模型选择
全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。
（二）重合点选取
坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数，计算重合点坐标残差，根据其残差值的大小来确定，若残差大于3倍中误差则剔除，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关，但不得少于5个。
（三）模型参数计算
用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。
（四）精度评估与检核
用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标，具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点，不参与转换参数计算，用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至少6个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核。
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（五）数据库中点位坐标转换模型参数计算的区域选取
对于1980西安坐标系下的数据库，采用全国数据计算的一套模型参数可满足1:5万及1:25万比例尺数据库转换的精度要求；采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1:1万比例尺数据库转换的精度要求。对于1954年北京坐标系下的数据库的转换，采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1:5万及1:25万比例尺数据库转换的精度要求；按（2°×3°）进行分区计算模型参数可满足1:1万比例尺数据库转换的精度要求。
三、1:2.5-1:25万数据库的转换
（一）按国家基本比例尺地形图分幅组织的数据库
按国家基本比例尺地形图分幅组织的图形数据（DLG、DEM、DRG），依据以下方案进行转换。
1、1:2.5-1:10万DLG数据库转换
（1）1954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DLG数据库转换
a、依据相应比例尺分幅进行区域划分，分两步完成坐标转换。首先进行椭球体变换，再利用对应的比例尺图幅区域的X、Y坐标平移量进行坐标平移；
b、依据2000国家大地坐标系下对应的比例尺标准分幅图廓进行数据裁切，区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充；
c、添加2000国家大地坐标系下的方里格网层，删除原方
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里格网数据层；
d、完成图廓更改、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等数据后处理及建库工作；
e、图幅换带接边：采用右图（1954年北京坐标系）接左图（2000国家大地坐标系）时，先进行右图的椭球体与换带转换，在左带中利用左图的平移量进行右图的坐标平移，完成接边后保存在左带中的右图（备份）成果。返回右图取消先前换带接边加入的平移量，并进行投影变换，最后利用右带自身的平移量完成平移后，方可与其相邻的右图接边；
f、对基础地理信息数据库元数据相关条目进行更改。
（2）1980西安坐标系下1:2.5-1:10万DLG数据库转换
依据相应比例尺分幅进行区域划分，不考虑椭球体变换，直接利用对应的比例尺图幅区域的X、Y坐标平移量进行坐标平移；然后按照1954年北京坐标系下DLG数据库转换的b～f 对应步骤进行。
2、1:2.5-1:10万DRG数据库转换
原数据为300～500dpi的原版印刷地图经扫描纠正生成的RGB栅格数据，无图幅间要素的接边处理。
（1）1954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DRG数据库转换
a、考虑椭球变换及对应图廓角点的X、Y坐标平移量，计算1954年北京坐标系分幅图廓角点在2000国家大地坐标系下
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的坐标，并修改数据头文件中相应的定位坐标；
b、在DRG数据上叠加2000国家大地坐标系下新的大地控制基础层（图廓及方里格网等），新图廓中数据空白或数据出图区域不做图纹补充和裁减；
c、在图例中添加2000国家大地坐标系下新的控制基准说明条款；
d、完成数据合层，并保持DRG数据的原有分辨率；
e、更改元数据中相关内容，增加1954年北京坐标系标准分幅的图廓四角点在2000国家大地坐标系下坐标，计算2000国家大地坐标系标准分幅的图廓四角点的坐标。
转换后数据为2000国家大地坐标系坐标、1954年北京坐标系分幅。
（2）1980西安坐标系下1:2.5-1:10万DRG数据库转换
获取图幅对应比例尺图幅图廓角点的X、Y坐标平移量，根据平移量计算图幅定位坐标，修改数据头文件；然后按照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系的1:2.5-1:10万DRG数据库转换的b～e步骤进行。
转换后数据为2000国家大地坐标系坐标、1980年西安坐标系分幅。
3、1:2.5-1:10万DEM数据库转换
原数据为25米分辨率的灰阶（256个）栅格数据，建库数
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据图幅间接边处理完好。此数据转换可有两种方式：一种是依据2000国家大地坐标系下DLG相关图层数据（等高线、高程点）重新生成DEM（见DEM数据生产规范）,一种是进行DEM 数据的转换。以下给出DEM数据转换方法。
（1）1954年北京坐标系下1:2.5-1:10万DEM数据库转换
a、按照比例尺对应图幅分块，在需补充内容的邻接边各增加一个相应比例尺图幅；
b、考虑椭球变换及相应的比例尺图幅的X、Y坐标平移量，求得X、Y坐标改正值；
c、根据坐标改正值进行图幅坐标平移，同时，参考像素分辨率确定起算坐标进行数据重采样；
d、按2000国家大地坐标系新的图廓及重叠像素进行图幅裁切，更改数据头文件中定位坐标；
e、修改元数据相关条目。
（2）1980西安坐标系下1:2.5-1:10万DEM数据库转换
a、按照相应比例尺对应图幅分块，在需补充内容的邻接边各增加一个相应比例尺图幅；
b、依据相应的比例尺图幅的X、Y坐标平移量，进行图幅坐标平移，并参考像素分辨率确定起算坐标完成数据重采样；
c、d按1954年北京坐标系1:2.5-1:10万DEM数据库转换的
d、e步骤进行。
－18－
4、1:25万DLG数据库转换
（1）将1:25万分幅的平面坐标平移量转换为对应的经、纬度平移量或直接获取对应图幅的经、纬度平移量；
（2）根据1:25万分幅的经、纬度平移量，完成1:25万经纬度数据到2000国家大地坐标系经纬度数据的转换（1954年北京坐标系需同时考虑椭球体变化和平移量）；
（3）依据2000国家大地坐标系下对应的1:25万标准分幅图廓进行数据裁切，区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充；
（4）数据后处理，包括：图廓更改、新格网层添加、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等；
（5）更改元数据文件。
5、1:25万DEM数据库转换
（1）利用2000国家大地坐标系对应的DLG数据层，重新内插生成DEM;
（2）依据新的DEM更改元数据文件。
（二）按其它方式建立的数据库
1、按区域建立的图形数据库
按区域（省、地区、流域等）建立的图形数据库（DLG、DEM、DRG），可先分带分块分层完成转换，参照以上相应比例尺基础地理信息数据库的转换方案转换后拼接合成。
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1:10万-1:25万数据库，依1:25万数据库转换方案逐块进行转换，再整体拼接合成；按非高斯投影方式组织的，将原数据经纬网30′×30′或15′×15′交点作为坐标转换参考点，计算这些参考点在2000国家大地坐标系下的坐标，利用地理信息软件进行图形纠正，完成数据转换。
2、按线性条带建立的图形数据库
按线性条带（境界、河流、交通线、管道线等）建立的图形数据库，可依据条带的方向、长短等分段进行，再拼接合成；也可通过条带中一定密度地物点的两套坐标，通过软件逐点进行纠正。具体方法：
分块纠正：对于1:1万分块，按1:1万数据转换方案逐块纠正后接边合成；对于1:5万分块，按1:2.5-1:10万数据转换方案逐块纠正后接边合成；
逐点纠正：依据数据精度，建立一定密度（1:1万100米格网点、1:5万2000米格网点）的坐标转换参考点，计算这些参考点在新坐标系下的坐标，利用地理信息软件完成数据转换。
3、按无固定分幅分区建立的图形数据库
按无固定分幅分区建立的图形数据，根据坐标系、比例尺及数据主体所在的图幅、数据的组织方式、产品类型（DLG、DEM、DRG）等，参照相应比例尺的转换方案，实施数据转换。
4、DOM数据库转换
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原数据为航空或航天遥感获取的黑白或彩色影像数据，是连续的灰度（全色）或RGB（彩色）栅格数据，分辨率有多种方式（主要包括用于1:5地形图测绘的各种分辨率航空影像，以及用于专题调查的10米、15米、30米等卫星影像）。影像数据转换可参照下列方式进行。
对于已按数据库组织方式加工与处理的DOM数据，可采用1:2.5-1:10万DEM的数据转换方法，也可采用计算各景影像有效图边的4点在2000国家大地坐标系下的坐标来重新定位的方式。
对于尚未按数据库组织方式加工与处理的DOM数据，可采用1:2.5-1:10万DRG的数据转换方法，不再添加新的控制基础信息。
分辨率5米-30米的数据，需依据其数据主体所在的1:25万图幅区域来选用1:25万对应图幅的综合坐标改正值；对于分辨率在2米到5米间的数据，需依据其数据主体所在的1:5万图幅区域来选用1:5万对应图幅的综合坐标改正值；由此确定各自的X、Y方向平移像素数对应的坐标值（直接取1:25万或1:5万综合坐标改正值，或由像素数×像素分辨率求得）。按高斯投影、分像对（分景）组织的高分辨率影像数据，参照1:1万DOM 转换技术方案进行转换。
四、1:1万及1:5千基础地理信息数据库的转换
－21－
－22－ （一）1:1万及1:5千格网点坐标转换改正量计算
1、1980西安坐标系坐标转换改正量计算
1:1万以上大比例尺一般按(2°×3°)进行分区，并对每个分区
向外扩充约20′，分别解算出各分区的转换参数后，利用确定的
转换方法与转换模型分别计算全国1:1万及1:5千格网点的2000
国家大地坐标系坐标B 2000，L 2000，进而求出各点的1980西安坐
标系与2000国家大地坐标系的差值DB 802000，DL 802000（B 2000-B 80，
L 2000-L 80），形成全国1:1万及1:5千格网点的1980西安坐标系
与2000国家大地坐标系的转换改正量DB 802000，DL 802000。
2、1954年北京坐标系坐标转换改正量计算
全国1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换改正
量计算采用两步法：首先计算1954年北京坐标系转换向1980
西安坐标系转换改正量，其次计算1980西安坐标系向2000国
家大地坐标系转换改正量，最后将两改正量叠加形成1954年北
京坐标系向2000国家大地坐标系转换坐标转换改正量。
①1954年北京坐标系向1980西安坐标系转换坐标改正量
计算
新旧坐标系统（1954年北京坐标系与1980年西安坐标系）
的转换
大地坐标改正量计算公式：
B B e B e W
N a W e M B M z L B M y L B M x dB cos sin ])sin 2(2[1cos sin sin cos sin 22222?-+?+?+?-?-=
－23－
)cos sin (cos 1L y L x B
N dL ?-?-= 式中:2,e a ??分别为IAG-75椭球与克拉索夫斯基椭球长半径，第
一偏心率平方之差。即22280548054,a a a e e e ?=-?=-
则各个点在1980西安坐标系中的大地坐标为：
dB B B +=5480 dL L L +=5480
● 根据转换的8080,L B ，采用高斯投影正算公式计算相应的高
斯平面坐标8080,Y X 。
● 求取全国1:1万以大比例尺格网点的转换改正量
5480154
801Y Y DY X X DX -=-=
● 平差改正量的计算
1954年北京坐标系所提供的大地点成果没有经过整体平
差，1980西安坐标系提供的大地点成果是经过整体平差的数据，
所以新旧系统转换还要考虑平差改正量的问题。计算平差改正
量比较麻烦，没有一定的数学模式，不同地区，平差改正量差
别很大，在我国中部某些地区，平差改正量在1米以下，而在
东北地区的某些图幅则在10米以上。在实际计算中，在全国均
匀地选择一定数量的一、二等大地点，利用它们新（1980西安
坐标系）旧（1954年北京坐标系）坐标系的坐标进行多种分析
试算并剔除粗差点，然后分别计算它们的坐标差值，根据这些
差值和它们的大地坐标分别绘制两张平差改正量分布图（即
－24－ dX ，dY 分布图），这样在分布图上可以直接内插出全国1:1万
以大比例尺格网点的平差改正量DX 2，DY 2。
● 根据全国1:1万以大比例尺格网点的转换改正量DX 1，
DY 1和平差改正量DX 2，DY 2按下列公式计算1954年北京坐标
系向1980西安坐标系转换坐标转换改正量DX ，DY 。
212
1DY DY DY DX DX DX +=+=
● 将DX ，DY 换算成1:1万以大比例尺格网点大地坐标转
换改正量DB 5480，DL 5480。
②1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换坐标转
换改正量计算
将全国1:1万以大比例尺格网点的1954年北京坐标系向
1980西安坐标系的转换改正量DB 5480与1980西安坐标系向
2000国家大地坐标系的转换改正量DB 802000叠加，得到全国1:1
万以大比例尺格网点1954年北京坐标系向2000国家大地坐标
系转换的坐标转换改正量DB 542000。
即：DB 542000=DB 5480+DB 802000
DL 542000=DL 5480+DL 802000
（二）1:1万及1:5千DLG 数据库转换
转换流程如图1所示：
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图1 1:1万及1:5千基础地理信息数据库转换技术流程
1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DLG 数据库转换
（1）每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1954年北京
坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；
（2）图幅内各要素点的坐标改正量根据选用的本图幅的四
个图廓点坐标改正量，按双线性内插等方法计算；
（3）根据图幅四个图廓点坐标改正量和图幅内各要素点的坐标改正量，计算2000国家大地坐标系下的图幅四个图廓点坐标和图幅内各要素点的坐标；
（4）与周边图幅拼接；
（5）按照2000国家大地坐标系下对应1:1万、1:5千标准分幅计算新的公里格网数据，即添加2000国家大地坐标系下新的公里格网层；
（6）完成图廓更改、数据编辑、换带接边、拓扑重建；
（7）对空间数据库元数据相关条目进行更改；
（8）数据入库等数据后处理工作。
2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DLG数据库转换
（1）每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；
（2）～（8）参照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系1:1万、1:5千DLG数据库转换的对应步骤进行。
（三）1:1万及1:5千DRG数据库转换
在保持原分辨率不变的情况下，利用逐格网纠正的方法进行数据转换。
1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DRG数据库转换
（1）在2000国家大地坐标系下生成图廓坐标及公里格网，逐公里格网点纠正1:1万、1:5千DRG数据；
－26－
（2）修改元数据相关条目；
（3）修改相关的图外整饰。
2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DRG数据库转换
参照1954年北京坐标系到2000国家大地坐标系1:1万、1:5千DRG数据库转换的对应步骤进行。
（四）1:1万及1:5千DEM数据库转换
利用DEM生产过程中形成的矢量数据与DEM离散点数据完成数据转换。
1、1954年北京坐标系下1:1万、1:5千DEM数据库转换
（1）矢量数据与DEM离散点数据转换方法；
a、每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1954年北京坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；
b、图幅内各要素点的坐标改正量根据选用的本图幅的四个图廓点坐标改正量，按双线性内插等方法计算；
c、根据图幅四个图廓点坐标改正量和图幅内各要素点的坐标改正量，计算2000国家大地坐标系下的图幅四个图廓点坐标和图幅内各要素点的坐标；
d、与周边图幅拼接。
（2）构造TIN；
（3）按相关规范或规定内插DEM；
（4）对检查点坐标文件进行点对点坐标转换；
－27－
（5）修改元数据条目。
2、1980西安坐标系下1:1万、1:5千DEM数据库转换
（1）每个图幅的四个图廓点坐标改正量选用1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换方法计算；
（2）～（5）参照1954年北京坐标系1:1万、1:5千DEM 数据库转换的对应步骤进行。
（五）1:1万及1:5千DOM数据库转换
原数据为航空或航天遥感获取的黑白或彩色影像数据，是连续的灰度或RGB栅格数据，在转换中应保持原影像分辨率。
1、在原DOM上叠加相应坐标系统的内图廓及公里格网，在2000国家大地坐标系下生成图廓坐标及公里格网，逐公里格网点纠正1:1万、1:5千DOM数据；
2、转换后，删除内图廓及公里格网；
3、修改元数据相关条目。
五、相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系建立联系的方法
（一）相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法
可通过现行国家大地坐标系的平面坐标过渡，利用坐标转换方法将相对独立的平面坐标系统下控制点成果转换到2000国家大地坐标系下。
选取相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的重－28－
合点的原则如下：择优选取地方控制网的起算点及高精度控制点、周围国家高精度的控制点，大中城市至少选取5个重合点（城外4个，市内中心1个）；小城市在城市外围至少选取4个重合点，重合点要分布均匀，包围城市区域，并在城市内部选定至少6个均匀分布的重合点对坐标转换精度进行检核。
建立相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系联系时，坐标转换模型要同时适用于地方控制点转换和城市数字地图的转换。一般采用平面四参数转换模型，重合点较多时可采用多元逐步回归模型。当相对独立的平面坐标系统控制点和数字地图均为三维地心坐标时，采用Bursa七参数转换模型。坐标转换中误差应小于0.05米。
（二）相对独立的平面坐标系统下数字地形图转换
采用点对点转换法完成相对独立的平面坐标系统下数字地形图到2000国家大地坐标系的转换，转换后相邻图幅不存在接边问题。具体步骤如下：
利用控制点的转换模型和参数，对相对独立的平面坐标系统下数字地形图进行转换，形成2000国家大地坐标系地形图。
根据转换后的图幅四个图廓点在2000国家大地坐标系下的坐标，重新划分公里格网线，原公里格网线删除。
根据2000国家大地坐标系下的图廓坐标，对每幅图进行裁剪和补充。
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－30－
六、坐标转换方法
（一）坐标转换模型
1、二维七参数转换模型
2222sin cos ""0cos cos sin cos sin sin cos """0cos sin 1sin cos 0sin cos "00(2sin )sin cos "1x y z L L X L N B N B Y B B L B L B Z M M M tgB L tgB L m N L L e B B M
N e B e B B Ma ρρρρρεερερ?????-???????=?+???????????--?????????
????-??????+??????--????????+--sin cos "a B B f f ρ??????????????????
其中：
,B L ?? 同一点位在两个坐标系下的纬度差、
经度差，单位为弧度， ,a f ?? 椭球长半轴差（单位米）、扁率差（无量纲），
,,X Y Z ??? 平移参数，单位为米，
,,x y z
εεε 旋转参数，单位为弧度， m 尺度参数（无量纲）。
2、平面四参数转换模型
属于两维坐标转换，对于三维坐标，需将坐标通过高斯投
影变换得到平面坐标再计算转换参数。
平面直角坐标转换模型：
??
??????????-++??????=??????110022cos sin sin cos )1(y x m y x y x αααα
－31－
其中，x 0，y 0为平移参数，α为旋转参数，m 为尺度参数。x 2，
y 2为2000国家大地坐标系下的平面直角坐标，x 1，y 1为原坐标
系下平面直角坐标。坐标单位为米。
3、综合法坐标转换
所谓综合法即就是在相似变换（Bursa 七参数转换）的基础
上，再对空间直角坐标残差进行多项式拟合，系统误差通过多
项式系数得到消弱，使统一后的坐标系框架点坐标具有较好的
一致性，从而提高坐标转换精度。
综合法转换模型及转换方法：
● 利用重合点先用相似变换转换
Bursa 七参数坐标转换模型
??????????+??????????+????????????????????---+?????????????=??????????S S S S S S Z Y X S
S S S
S S T T T Z Y X Z Y X m X Y X Z Y Z Z Y X Z Y X εεε000 式中，3个平移参数[]T Z Y X
???，3个旋转参数[]T Z Z X εεε和1
个尺度参数m 。 ● 对相似变换后的重合点残差Z Y X V V V ,,采用多项式拟合
∑∑==-=K i i j j S
j i S ij Z Y X L B a V V V 00或或
式中：B ，L 单位：弧度；K 为拟合阶数；ij a 为系数，通过最小
二乘求解。
4、三维七参数坐标转换模型
测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南
现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为： 长半轴a＝6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1 其它参数见下表： －12－
采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 －13－
二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数，计算重合点坐标残差，根据其残差值的大小来确定，若残差大于3倍中误差则剔除，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关，但不得少于5个。 （三）模型参数计算 用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 （四）精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标，具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点，不参与转换参数计算，用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至 －14－
坐标转换工具说明书-1208
§10.2坐标转换工具 HGO 数据处理软件包提供了坐标转换程序，可以进行地方坐标与WGS-84坐标的相互转换，同时具备参数求解功能。 下面对这个工具进行介绍： 10.2.1概述 首先，介绍一下常见的三种坐标表示方法：经纬度和椭球高（BLH），空间直角坐标（XYZ），平面坐标和水准高程（xyh/NEU）。注意：椭球高是一个几何量，而水准高是一个物理量。 我们通常说的WGS-84坐标是经纬度和椭球这一种，北京54坐标是平面坐标和水准高程这一种，实质是有平面基准和高程基准组成的。 此外，再注意一下坐标转换的严密性问题，在同一个椭球里的纯几何转换都是严密的（BLH<->XYZ），而在不同的基准之间的转换是不严密的。举个例子，在WGS-84坐标和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，因为前者是一个地心坐标系，后者是一个参心坐标系。高程转换是由几何高向物理高转换。因此在每个地方必须用椭球进行局部拟合，通常用7参数模型来拟合。 那么，两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？一般而言比较严密的是用七参数法（或称布尔莎模型），即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点（7个参数至少7个方程可解，所以需要三个点列出9个方程），如果区域范围不大、最远点间的距离不大于30Km(经验值)的情况可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。 七参数模型的实质是用一个局部椭球去拟合地方坐标系的形态；所以转换后获得的地方椭球高就是水准高。当然我们也可以把平面和高程两个方向分别进行拟合。例如平面用四参数模型拟合，高程方向则用二次曲面等模型来拟合。这样分开处理的模式相对七参数模型自由度更高。但是由于四参数模型参数较少，表达能力较弱，通常只用于小区域坐标转换。 综上所述，从实用的角度出发，坐标转换程序提供了两种转换策略供给客户选择使用： 1.七参数模型，一步得到地方平面和水准数据。 2.四参数加高程拟合模型，分两步得到地方平面和水准数据。 由于各厂家的模型和流程定义可能是不一样的，这里就我们公司的转换流程描述如下：七参数的转换过程是这样的：
ARCGIS中坐标转换
ArcGIS 坐标转换 1.坐标分析 问题：对于某地A中心点坐标为455299.845,3223622.525的CAD矩形，CAD施工图。将其转换为WGS-84坐标，如何转换？ 分析：分析455299.845为6位，则为东向Y坐标，省去了带号，加上了5000000加常数，其最大为为4，说名在中央子午线的左侧（左侧为负值，加上500万后肯定小于500万，首位为4。若在中央子午线右侧，则最大位数为5）；3223622.525为7位，为北向X坐标。 查看“某地A”的经度为92.5度，因为为CAD施工图，比例尺肯定大于1:5万，所以为3度带，所以此点的中央子午线为93E，带号为Beijing_54_Zone_31。 2.CAD转为shp格式并设定坐标系： ArcTool box-Convesion Tools->To Geodatabse->CAD to Geodatabase: 其中空间参考坐标系选择Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E。 具体原因：选择投影坐标系-Gauss Kruger-Bei Jing54，此时3度带有两种：Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E和Beijing_54_Zone_31，前者表示中央子午线为93E的3度带，后者表示北京54 31度带，二者意义一样，但选择哪种呢？因为点坐标东向为455299.845为6位，不带带号，因此选择Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E（若东向坐标
为31455299.845，则选择Beijing_54_Zone_31）， 3.北京54到WGS84坐标的转换 1.1加载图层： 打开ArcTool box-Data Management Tools->Project and transformation->feature->Project，加载shp图层，弹出下列窗口： 出现红色“X”号，说明原始图层坐标系没有识别出，则需要首先设定其坐标系后再转换。具体设坐标系参考“9 设置或改变Shp文件坐标系” 1.2选择输出图层地址和名称： 在Out Put Dataset or Feature处输入输出图层名：
2000国家大地坐标系转换的技术方法
2000国家大地坐标系转换的技术方法 摘要：国土资源数据为国民经济和社会发展、社会公众提供广泛的信息服务。 随着生态文明建设的深化、国土规划和多规合一的全面实施，及自然资源统一确 权登记和用途管制工作的推进，国土资源数据在跨部门共享中的本底作用日益突出。为推进国土资源数据应用与共享，需要在国土资源系统全面开展 2000 国家 大地坐标系的转换和使用。文章中对各类国土资源空间数据向 2000 国家大地坐 标系转换的技术方法进行研究。 关键词：2000国家大地坐标系；国土资源数据；坐标转换 1前言 坐标参考框架是国家空间信息建设的重要基础设施之一，目前我国广泛使用 的1954北京坐标系和1980西安坐标系均为参心坐标系，所采用的坐标系原点、 坐标轴的方向等由于当时科技水平的限制，与采用现代空间科技测定的结果存在 较大差异，造成相应成果在使用时的精度损失，已无法满足我国当前技术和经济 发展的需要。尤其是随着我国北斗卫星导航系统的建设完善与发展应用，迫切需 要建立一个统一的高精度动态三维地心坐标系，并尽快推广应用，以实现测绘、 交通、空间信息等不同行业及产业之间的信息共建共享机制，从而推动社会和经 济的发展。经国务院批准，我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系（CGCS2000），依据相关工作部署，各地应在2018年6月底前完成各类国土资 源空间数据向2000国家大地坐标系转换，2018年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系 2 2000国家大地坐标系 CGCS2000是（中国）2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地 心大地坐标系统。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椭 球参数：长半轴a=6378137，短半轴b=6356752.31414，扁率α=1/298.2572236， 第一偏心率平方e2=0.00669437999013，第二偏心率平方2e′=0.006739496742227。 3二维四参数转换模型 根据《国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求》，待转换数据源区域范围为局部小区域（东西跨度约20km，南北跨度约20km），适用于二维四参 数转换模型。其数学模型为： 其中，x0、y0为平移参数；α为旋转参数；m为尺度参数；x2、y2为2000 国家大地坐标系下的平面直角坐标系；x1、y1为原坐标系下平面直角坐标，坐标 单位为m。该转换模型的特点是以该区域中心为旋转中心，进行旋转、缩放、平移，转换精度不低于以地球中心为旋转中心的二维七参数转换模型。 4转换技术路线 以某区域1980西安坐标系转换到2000国家大地坐标系为例，该项目转换参 数的计算方法采用二维四参数转换模型。 图 1 转换区域周边控制点分布情况 4.1转换区域重合点分析 待转换区域周边共有11个GPSC级点（分布情况见图1），这些点同时含有
北京54坐标系转换工具
北京54坐标系转换工具 利用ARCGIS进行自定义坐标系和投影转换 ARCGIS种通过三参数和其参数进行精确投影转换 注意：投影转换成54坐标系需要下载无偏移卫星图像进行转换，有偏移的转换将导致转换后的卫星图像扭曲，坐标错误，无法配准。 第一步：选择无偏移地图源，下载你所需要的卫星图像。 第二步：选择BIGEMAP软件右边工具栏，选择【投影转换】，如下图所示： 2.1 选择说明： 1. 源文件：选择下载好的卫星图像文件（下载目录中后缀为tiff的文件） 2. 源坐标系：打开的源文件的投影坐标系（自动读取，不需要手动填写） 3. 输出文件：选择转换后你要保持文件的文件路径和文件名 4. 目标坐标系：选择你要转换成的目标坐标系，如下图：
选择上图的更多，如下图所示： 1：选择 -Beijing 1954 2：选择地区3：选择分度带对应的带号（一般默认，也可以手动修改）
选择对应的分度带或者中央子午线（请参看：如何选择分度带？），点击【确定】 5. 重采样算法：投影转换需要将影像的像素重新排列，一次每种算法的效率不一样，一般选择【立方卷积采样】，以达到最好的效果。如下图： 6. 指定变换参数：在不知道的情况下，可以不用填此处信息，如果√上，则如下图：
此参数为【三参数】或者【七参数】，均为国家保密参数，需要到当地的测绘部门或者国土部门，以单位名义签保密协议进行购买，此参数各地都不一样，是严格保密的，请不要随便流通。 第三步：点击【确定】，开始转换，如下图：
第四步：完成后，打开你刚才选择的输出文件夹，里面就是转换后的卫星图像。 第五步：如果你需要套合你手里已经有的矢量文件，请参看：【BIGEMAP无偏移影像叠加配准】
坐标转换器使用说明
大地坐标（BLH） 平面直角坐标（XYZ） 四参数：X 平移、Y 平移、旋转角和比例 七参数：X平移，Y平移，Z 平移，X 轴旋转，Y 轴旋转，Z 轴旋转，缩放比例（尺度比） GPS控制网是由相对定位所求的的基线向量而构成的空间基线基线向量网，在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量。 图3-1表示为HDS2003数据处理软件进行网平差的基本步骤，从图中可以看到，网平差实际上可以分为三个过程： l、前期的准备工作，这部分是用户进行的。即在网平差之前，需要进行坐标系的设置、并输入已知点的经纬度、平面坐标、高程等。 2、网平差的实际进行，这部分是软件自动完成的； 3、对处理结果的质量分析与控制，这部分也是需要用户分析处理的过程。 图3-1 平差过程 坐标系选择 针对不同的平差，要相应选择不同的坐标系，是否输入相应信息。在笔者接触过的项目中，平差时先通过三维无约束平差后，再进行二维约束平差。由于先进行的时三维无约束平差，是在WGS84坐标系统下进行的。 首先更改项目的坐标系统。在菜单“项目”->“坐标系统”或在工具栏“坐标系统”，则弹出“坐标
系统”对话框，选择WGS-84坐标。 图3-2 坐标系统 这里注意的是，在“投影”下见图，中央子午线是114°。很多情况下这里需要进行修改。 图3-3 WGS84投影 软件中自带的“中国-WGS 84”是允许修改的，我们换种方法：就是新建一个坐标文件，其他参数都和“中国-WGS84”一致，仅仅将中央子午线修改下。 在上图中，点击“新建”，得到“COORD GM”对话框，在“文件”->“新建”，如图
图3-4 新建坐标系统 然后在“设置”->“地图投影”，直接修改中央子午线，这里以81°为例，点击确定后，返回“COORD GM”对话框。 图3-5 投影设置 将输入源坐标和输入目标坐标的椭球，均改为WGS84。在“文件”->“保存”，输入名称和国家（中国），退出操作。
CORS坐标转换软件使用说明
坐标转换软件使用说明 1、功能介绍 在南京进行测量的同行一直受到坐标系统和已知控制点的困扰， 所以往往许多测量成果因坐标系统问题得不到承认，浪费了大量的人 力物力。基于此：本公司集全部精干技术力量，研发本款坐标转换软 件，可以说：它是全体测量工作者的福音。 南京CORS因为其免费，应用十分广泛，但是使用南京CORS在 很多情况下，因为已知控制点原因无法实地取得平面坐标而限制了 CORS优势的发挥。本软件可以实现基于南京CORS测量的WGS84 坐标与92南京地方坐标双向自由转换，转换精度与权威部门转换成 果比较（在南京市6800平方公里范围内，包括高淳、溧水、六合、 浦口）：平面残差中误差优于±5mm、高程残差中误差均优于±1cm。精度完全具有保障，免去到处寻找控制点带来的人力、财力和时间浪费。按照最新城市规范规定，这种模式可以实现城市E级GPS控制 点的平面测量。 本软件是一款后处理软件，即：内业处理软件，它不能在实地计 算坐标，通过事后（采集）或事前（放样）数据处理，同样可以让你 在野外无忧无障碍开展工作。 适用平台：Windows 32位所有系统平台。 2、外业采集数据转换操作介绍 外业测量数据从RTK手簿中以WGS84坐标格式导出，导出以后 将文件复制到计算机，假设文件名为0513.dat。在电脑中启动软件，
界面如下： 图一：程序启动界面 首先选择转换方向下拉列表框，此时选择“WGS84—>NJ92”，表示将WGS84坐标转向92南京地方坐标，此时软件会出现一个按钮 键读入数据并转换，点击该按钮，在弹出的文件对话框中选择从手簿 导出的外业坐标文件。如：0513.dat，点击打开按钮即可完成转换。如图二： 图二：选择原始数据文件 记得一定要选择你的原始数据文件格式在点击打开按钮。转换完 成以后又会在对话框中再出现一个按钮导出转换成果，点击它即可将
2000国家大地坐标系转换方法和要求
2000国家大地坐标系转换方法和要求
目录 一、坐标转换的数据内容 (2) 二、坐标转换基本要求 (2) 三、矢量数据的转换 (3) （一）转换工作流程 (4) （二）转换方法 (4) 1.管理单元（以县或者单图幅）转换方法 (5) 2.空间数据库转换方法 (6) 四、栅格数据转换 (7) （一）分幅转换流程 (7) （二）分景数据转换流程 (8) （三）转换方法 (8) 1.文件形式栅格数据转换方法 (8) 2.标准分幅栅格数据转换方法 (9) 五、相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立联系的方法 (9) （一）相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法 (9) （二）相对独立的平面坐标系统下空间图形转换 (11) 附录A：点位坐标转换方法 (12) 附录B：坐标转换改正量计算 (16) 附录C：双线性内插方法 (18) 附录D：常用坐标转换模型 (19) 附录E：高斯投影正反算公式 (22) 附录F：子午线弧长和底点纬度计算公式 (23)
本技术要求规定了国土资源数据内容、转换基本要求、国土资源存量数据及增量数据由1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的技术流程、转换方法及转换步骤，相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立的联系方法等内容。 一、坐标转换的数据内容 全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据，根据实际需要，按照“应转尽转”的原则，转换为2000国家大地坐标系。国土资源数据应涵盖实际应用需要的各级各类国土资源空间数据，主要包括遥感影像、土地利用现状、土地利用总体规划、矿产资源总体规划、土地整治规划、农用地分等、基本农田、土地资源批、供、用、补、矿产资源勘查、开发、基础地质、区域地质、地球物理、地球化学等各级各类相关数据。 二、坐标转换基本要求 坐标转换应遵循以下基本要求： 1. 1:5万及以小比例尺数据库转换可利用国家测绘地理信息局提供的1:5万1980西安坐标系到2000国家大地坐标系图幅改正量，点位坐标按双线性内插方法（见附录C）进行逐点转换，点位数据及矢量数据也可利用两个坐标系下的重合点作为控制点计算转换参数，使用此参数实现数据转换
大地坐标与大地空间坐标转换工具
#include "stdafx.h" #include
空间直角坐标系与大地坐标系转换程序
空间直角坐标系与大地坐标系转换程序 #include
2000大地坐标系转换技术指南
CGCS2000 –China Geodetic Coordinate System 2000 附件： 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为： 长半轴a＝6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2
自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1其它参数见下表：
采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数，计算重合点坐标残差，根据其残差值的大小来确定，若残差大于3倍中误差则剔除，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关，但不得少于5个。 （三）模型参数计算 用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 （四）精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标，具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合
最新坐标转换器使用说明
坐标转换器使用说明
大地坐标（BLH） 平面直角坐标（XYZ） 四参数：X 平移、Y 平移、旋转角和比例 七参数：X平移，Y平移，Z 平移，X 轴旋转，Y 轴旋转，Z 轴旋转，缩放比例（尺度比） GPS控制网是由相对定位所求的的基线向量而构成的空间基线基线向量网，在GPS控制网的平差中，是以基线向量及协方差为基本观测量。 图3-1表示为HDS2003数据处理软件进行网平差的基本步骤，从图中可以看到，网平差实际上可以分为三个过程： l、前期的准备工作，这部分是用户进行的。即在网平差之前，需要进行坐标系的设置、并输入已知点的经纬度、平面坐标、高程等。 2、网平差的实际进行，这部分是软件自动完成的； 3、对处理结果的质量分析与控制，这部分也是需要用户分析处理的过程。
图3-1 平差过程 3.1 坐标系选择 针对不同的平差，要相应选择不同的坐标系，是否输入相应信息。在笔者接触过的项目中，平差时先通过三维无约束平差后，再进行二维约束平差。由于先进行的时三维无约束平差，是在WGS84坐标系统下进行的。 首先更改项目的坐标系统。在菜单“项目”->“坐标系统”或在工具栏“坐标系统”，则弹出“坐标系统”对话框，选择WGS-84坐标。
图3-2 坐标系统 这里注意的是，在“投影”下见图，中央子午线是114°。很多情况下这里需要进行修改。 图3-3 WGS84投影 软件中自带的“中国-WGS 84”是允许修改的，我们换种方法：就是新建一个坐标文件，其他参数都和“中国-WGS84”一致，仅仅将中央子午线修改下。 在上图中，点击“新建”，得到“COORD GM”对话框，在“文件”->“新建”，如图
大地坐标直角空间坐标转换计算公式
大地坐标与直角空间坐标转换计算公式 一、参心大地坐标与参心空间直角坐标转换 1名词解释： A：参心空间直角坐标系： a)以参心0为坐标原点； b)Z轴与参考椭球的短轴（旋转轴）相重合； c)X轴与起始子午面和赤道的交线重合； d)Y轴在赤道面上与X轴垂直，构成右手直角坐标系0-XYZ； e)地面点P的点位用（X，Y，Z）表示； B：参心大地坐标系： a)以参考椭球的中心为坐标原点，椭球的短轴与参考椭球旋 转轴重合； b)大地纬度B：以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角 为大地纬度B； c)大地经度L：以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间 的夹角为大地经度L； d)大地高H：地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H； e)地面点的点位用（B，L，H）表示。 2参心大地坐标转换为参心空间直角坐标：公式中，N为椭球面卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心
率，a、b椭球的长短半径，f椭球扁率，W为第一辅助系数 a b a e 2 2- =或 f f e 1 * 2-= 西安80椭球参数： 长半轴a=6378140±5（m） 短半轴b= 扁率α=1/ 3参心空间直角坐标转换参心大地坐标 二高斯投影及高斯直角坐标系 1、高斯投影概述 高斯-克吕格投影的条件：1.是正形投影；2.中央子午线不变形 高斯投影的性质：1.投影后角度不变；2.长度比与点位有关，与方向无关；3.离中央子午线越远变形越大 为控制投影后的长度变形，采用分带投影的方法。常用3度带或6度带分带，城市或工程控制网坐标可采用不按3度带中央子午线的任意带。 2、高斯投影正算公式： 3、高斯投影反算公式： 1坐标转换简介
坐标转换工具使用文档
坐标转换工具使用说明 坐标转换工具说明 该工具的坐标转换是基于一步法坐标转换模型。 坐标转换有坐标正算和坐标反算两大模块，其中坐标正算是指从大地坐标B，L值计算平面坐标X，Y值，坐标反算是指从平面坐标X，Y值计算大地坐标B，L值。 该工具主要有四个功能，批量坐标正算，批量坐标反算，单个坐标正算和单个坐标反算，具体如下图所示： 坐标转换工具注意事项 该工具用到的Excel中的sheet命名统一命名为Sheet1。 该工具的坐标转换不涉及高程值，即不支持高程转换。 该工具必须先在配置文件中配置好相应参数信息才能使用。 下面我用昆水的坐标转换作为例子来说明坐标转换工具的使用方法和步骤： 必需条件 当地中央子午线参数 例如昆明当地中央子午线参数为102度32分0秒，那么我们的配置文件如下图所示：
三个及以上控制点 昆水给我们的五个控制点，控制点数据包括高程值，即大地坐标B，L，H和空间直角坐标X，Y，Z ，但是我们的坐标转换工具转换不包括高程转换，所以，我们只需要B，L和X，Y值即可，Excel信息如下图： 转换参数计算 转换参数计算我们放在“批量坐标正算”功能模块。 坐标正算原理：大地坐标经过高斯投影投影到临时TM投影（临时坐标系）上，然后再通过四参数转换转换到地方坐标系。 坐标反算原理：地方坐标系先通过四参数转换转到临时TM投影（临时坐标系）上，然后经过高斯反算公式反算大地坐标。 由以上原理可知，坐标正反算中临时坐标系很重要，要计算转换参数，必需先得到临时坐标系的对应控制点坐标值。所以无论正反算，我们必须要先求出控制点在临时坐标系的X值和Y值。 如下图所示，勾选“计算四参数”复选框，转换得到的结果就是控制点在临时坐标系对应的X值和Y值。
国家2000大地坐标系等坐标系统相关知识介绍
2000国家大地坐标系 相关知识 国家测绘局测绘标准化研究所
主要内容 ?坐标系统基本知识?相关政策法规 ?实用文献
地球坐标系 地固坐标系 参心坐标系 地心坐标系大地地理坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系大地坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系天文地理坐标系 1.坐标系统基本知识 高程系统 大地原点
地球自然形体：是一个不规则的几何体。地球自然表面很不规则， 有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠峰高出海水面达8848.13m，最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022m。但是这 样的高低起伏，相对于地球半径6371km来说还是很小的。再顾及 到海洋约占整个地球表面的71%，因此，人们把海水面所包围的 地球形体视为地球的形状。 水准面：静止的水面，受地球重力影响而形成，是一个处处与重 力方向垂直的连续曲面，是一个重力场的等位面。 大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸 所形成的闭合曲面。是地球的物理表面，是测量外业的基准面。 大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。 地球椭球体:一个非常接近大地体，用数学 式表示几何形体，作为地球的参考形状和大 小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形 体，故又称旋转椭球体。 地球椭球面:地球椭球体外表面，是地球的 数学表面，是球面坐标系/测量内业的基准面。
测量外业工作的基准线—铅垂线(重力方向线)。测量外业工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准线—法线。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。
地心坐标系与参心坐标系的区别 P P' P P'a b a b M 铅 垂线法线 (大地原点） 大地水准面 总地球椭球体面 参考椭球体面 地面 总地球椭球体 参考椭球体 赤道赤 道 （北极） （南极） 总地球椭球定位方法：椭球中心与地球中心重合， 椭球短轴与地球自转轴重合等条件。参考椭球定位方法：椭球中心与地球中心不要求重合，要求椭球短轴与地球自转轴平行，使大地起始子午面与天 文起始子午面平行，使椭球面与本国大地水准面充分接近。上述两种椭球大小相同：长半径a=6378140m ，短半径b=6356755.3m ，扁率α=1:298.257 用途：全球测图用途：国家测图原点定义以地球质心（总地球椭球体中心）为原点的坐标系以参考椭球体中心为原点的坐标系椭球定位总地球椭球体中心与地球质心重合总地球椭球面与全球大地水准面差距的平方和最小参考椭球体中心与地球质心不重合 参考椭球面与区域大地水准面差距的平方和最小椭球定向椭球短轴与地球自转轴重合椭球短轴与地球自转轴平行适用范围全球测图 区域（国家）测图 实例 WGS84坐标系、2000国家大地坐标系 1954年北京坐标系、1980西安坐标系
从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法
从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法 1 引言 我国曾经采用过1954北京坐标系和1980西安坐标系作为国家大地坐标系, 但是随着科技的进步,特别是GPS技术和新的大地测量技术的发展, 原有两种坐标系都不是基于以地球质量中心为原点的坐标系统, 不能适应新时期国民经济 和科学发展的需要。因此, 需要建立以地球质量中心为原点的新型坐标系统, 即地心坐标系统, 以满足我国建设地理空间信息框架以及各个行业的需求。 经过我国科学家多年的努力, 建立了国家地心大地坐标系, 即CGCS2000。2008 年6 月, 国家测绘局宣布, 自2008年7月1日起, 中国正式启用2000国家大地坐标系, 并将我国全面启用新坐标系的过渡期定为8~ 10年。原有基础地理信息4D 数据, 采用的坐标框架包括1954北京坐标系、1980西安坐标系, 同时各个地方还采用地方坐标系作为基础地理信息数据的坐标框架。要实现各种成果坐标框架统一到CGCS2000坐标框架下, 需要将原有成果进行坐标转换, 即将原有成果坐标系转换到CGCS2000。 2 CGCS2000坐标系定义方法 地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系, 或以球心与地球 质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系, 通常分为地心空间直角坐标系(以x、y、z 为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B、L、H 为其坐标元素)。其中地心坐标系是在大地体内建立的O-X YZ 坐标系。原点O 设在大地体的质量中心, 用相互垂直的X、Y、Z 三个轴来表示, X 轴与首子午面与赤道面的交线重合,向东为正; Z 轴与地球旋转轴重合, 向北为正; Y 轴与XZ 平面垂直构成右手系。 CGCS2000国家大地坐标系, 是一种采用地球质量中心作为原点的地心坐标系, 2000 国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。该坐标系定义除原点外, 还包括3个坐标轴指向、尺度以及地球椭球的4 个基本常数定义。基本参数如下。
crood坐标转换说明书
Coord坐标转换软件说明书 此软件的下载地址(内含完整说明书): https://www.sodocs.net/doc/9916174717.html,/down/2008/1025/down_326.html 坐标转换问题的详细了解对于测量很重要，那么请和我一起来讨论这个问题。 首先，我们要弄清楚几种坐标表示方法。大致有三种坐标表示方法：经纬度和高程，空间直角坐标，平面坐标和高程。 我们通常说的WGS-84坐标是经纬度和高程这一种，北京54坐标是平面坐标和高程着一种。 现在，再搞清楚转换的严密性问题，在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密的。举个例子，在WGS-84坐标和北京54坐标之间是不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。 那么，两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？一般而言比较严密的是用七参数法（包括布尔莎模型，一步法模型，海尔曼特等），即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K。要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点，如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数（莫洛登斯基模型），即X平移，Y平移，Z平移，而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例。在本软件中提供了计算三参数、七参数的功能。 在一个椭球的不同坐标系中转换可能会用到平面转换，现阶段一般分为四参数和平面网格拟合两种方法，以四参数法在国内用的较多，举个例子，在深圳既有北京54坐标又有深圳坐标，在这两种坐标之间转换就用到四参数，计算四参数需要两个已知点。更精确的可以提供网格拟合数据,本软件提供计算和应用四参数的功能,也提供了网格拟合的功能。 另外，还有高程拟合的问题，大地水准面模型在国内用户中很少会用到，但在国际上已经是标准之一，本软件提供最常用的EGM96模型和Geoid99模型。 最后，本软件提供了ITRF框架转换方法，涉及到ITRF2000和以往用过的ITRF96，ITRF93之间的换算，对于方面的需求的用户是个尝试。 现在举个例子说明：在珠江有一个测区，需要完成WGS-84坐标到珠江坐标系（54椭球）的坐标转换，整个转换过程是 这样的： 本软件使用说明： 本软件采用坐标系统库管理，用户可以将一种转换在系统库里保存下来，下次使用时从文件菜单中选择打开库文件来调用所有已有的转换参数。 实例一： 转换要求： 用户在一个佛山测区内使用RTK GPS接收机接受了一些点的WGS-84的坐标,现在希望将其转换为北京54和佛山坐标系下的坐标。用户有佛山测区的一些控制点，这些控制点有WGS-84坐标，也有北京-54坐标也有佛山坐标。 分析： WGS-84坐标和北京54坐标是不同两个椭球的坐标转换，所以要求得三参数或七参数，而北京54和佛山坐标都是同一个椭球，所以他们之间的转换是地方坐标转换，需要求得地方转化
北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换
北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转 换 令狐采学 摘要：2000国家坐标系统提高了测量的绝对精度，并且可以快速获取精确的三维地心坐标，能够提供高精度、地心、实用、统一的大地坐标系，自此以后的测量成果要求坐标系统采用2000国家大地坐标系，本文就北京54坐标系和2000国家大地坐标系原理和转换方法进行简单的分析。 1引言大地坐标系是地球空间框架的重要基础，是表征地球空间实体位置的三维参考基准，科学地定义和采用国家大地坐标系将会对航空航天、对地观测、导航定位、地震监测、地球物理勘探、地学研究等许多领域产生重大影响。建立大地坐标框架，是测量科技的精华，与空间导航乃至与经济、社会和军事活动均有密切关系，它是适应一定社会、经济和科技发展需要和发展水平的历史产物。过去受科技水平的限制，人们不得不使用经典大地测量技术建立局部大地坐标系，它的基本特点是非地心的、二维使用的。采用地心坐标系，即以地球质量中心为原点的坐标系统，是国际测量界的总趋势，世界上许多发达和中等发达国家和地区多年前就开始采用地心坐标系，如美国、加拿大、欧洲、墨西哥、澳大利亚、新西兰、日本、韩国等。我国也于2008年7月开始启用新的国家大地坐标系—
2000国家大地坐标系。 2北京54系我国北京54坐标系是采用前苏联的克拉索夫斯基椭球参数（长轴6378245ra，短轴635686m，扁率1/298．3），并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。其坐标的原点不在北京，而是在前苏联的普尔科沃。 3国家2000坐标系（CGCS2000）经国务院批准我国自2008年7月1日启用2000国家大地坐标系，2000国家坐标系统提高了测量的绝对精度，并且可以快速获取精确的三维地心坐标，能够提供高精度、地心、实用、统一的大地坐标系，为各项社会经济活动提供基础性保障；更好地阐明地球空间物体的运动，满足各部门高精度定位的需求。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000．0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984．0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转， X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000．0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为：长半轴，a=6378137m；扁率，f=1/298．257222101；地心引力常数，GM=3．986004418×1014m3s-2；自转角速度，ω=7．292l15×10－5 rads-1 。2000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系技术指南
附件： 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、2000国家大地坐标系的定义 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为： 长半轴a＝6378137m 扁率f=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1 其它参数见下表： －12－
采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 －13－
二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；省级以下的坐标转换可选择三维四参数模型或平面四参数模型。对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可采用平面四参数模型或多项式回归模型。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 坐标重合点可采用在两个坐标系下均有坐标成果的点。但最终重合点还需根据所确定的转换参数，计算重合点坐标残差，根据其残差值的大小来确定，若残差大于3倍中误差则剔除，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为止；用于计算转换参数的重合点数量与转换区域的大小有关，但不得少于5个。 （三）模型参数计算 用所确定的重合点坐标，根据坐标转换模型利用最小二乘法计算模型参数。 （四）精度评估与检核 用上述模型进行坐标转换时必须满足相应的精度指标，具体精度评估指标及评估方法见附件中相关内容。选择部分重合点作为外部检核点，不参与转换参数计算，用转换参数计算这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至 －14－
坐标转换参数求取及坐标转换程序设计
共享知识分享快乐 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 毕业设计 设计题目坐标转换参数求取及坐标转换程序设计 学生姓名张威 指导教师杜继亮 专业测绘工程 班级测绘12-2班 填写日期2016/4/6 矿业工程学院
共享知识分享快乐
共享知识分享快乐 摘要 坐标系统是测量工作中定位的基础，坐标系统有多种形式和基准，由于各测量工作目的不同，所选用的坐标基准也会不同，根据不同的工作要求需要将不同的坐标系下的坐标进行相互转换。在这些坐标转换的过程中会用到很多坐标转换模型，但是坐标系转换模型过于复杂手算非常困难。本设计为了方便施工时遇到的坐标转换问题，设计利用Visual Basic 6.0编程语言编写程序，用来实现坐标系统之间的转换以及转换参数的求解，例如:大地坐标与空间直角坐标的相互转换、高斯投影正反算、二维坐标转换与四参数计算、三维坐标转换与七参数转换、同参考基准下的坐标换带计算，以及坐标数据的批量处理。 关键字：坐标系统，转换模型，坐标转换，程序设计
共享知识分享快乐 Abstract The base of coordinate system in surveying work. there are many forms and benchmarks in the coordinate system. However, in general engineering, the control point and coordinate. System are the same. So It is necessary to transform the control point. coordinate during the construction process. Due to different purposes of each measurement and the selected. different coordinate references, there will be many different coordinate systems. Coordinate systems used in the measurement work are as follows: WGS-84 World Geodetic System, China Geodetic Coordinate System 2000, National Geodetic Coordinate System 1980, Beijing coordinate system 1954 and Local Coordinate System. There are space rectangular coordinate, geodetic coordinate and plane coordinate in the way of the reference in the same coordinate. According to the requirements of different tasks, we need to convert coordinates under the different coordinate systems. On condition that the coordinates of the reference standard can be obtained. the normal construction work can be done. A lot of coordinate transformation models are used in the process of the coordinate transformation. But the coordinate transformation model is very complex and difficult. Nowadays the conversion formula is suitable for the computerization whose language is easy to learn. So in the design I make use of Visual Basic 6 programming language to realize the transformation between the coordinate system and transformation parameters. Key words : coordinate systems transformation model coordinate transform programming