地方独立坐标系向2000国家大地坐标系转换研究
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。
浅谈地方坐标到2000国家大地坐标转换方法
浅谈地方坐标到2000国家大地坐标转换方法摘要：我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系作为我国测绘生产和GIS系统建设新的坐标系。
但我国目前用以测图及工程规划、设计以及其他用途的大地控制点一般又都是基于北京54坐标系或1980西安坐标系。
如何将这些控制点统一到2000国家坐标系是当前必须解决的问题。
本文探讨了我国原有地方坐标系与CGCS2000坐标系的定义差别以及相互转换的基础理论和方法进行研究。
关键词：CGCS2000; 转换参数;七参数转换模型1、引言随着科技的进步,特别是GPS技术和新的大地测量技术的发展，原有的北京54、西安80坐标系都不是基于以地球质量中心为原点的坐标系统,已不能适应新时期国民经济和科学发展的需要以及我国建设地理空间信息框架等各个行业的需求。
2、2000国家坐标系简介以地球质量中心为原点的地心大地坐标系,是当今空间时代全球通用的基本大地坐标系。
以空间技术为基础的地心大地坐标系,是我国新一代大地坐标系的适宜选择。
地心大地坐标系可以满足大地测量、地球物理、天文、导航和航天应用以及经济、社会发展的广泛需求。
2.1采用地心坐标系的优点采用地心坐标系有助于利用空间测量技术,有利于充分享用空间技术的成果;②使用地心坐标系有助于促进航天技术与武器应用的发展;③采用地心坐标系有助于推动大地测量以至整个测绘科技的发展;④采用地心坐标系有利于地球空间信息产业及地球动力学、地球物理学和地震学的研究;⑤使用地心坐标系有助于推动卫星导航产业,进而推动陆地、海洋和空中交通运输业的发展;⑥使用地心坐标系,有利于统一世界大地基准,进而有利于我国参与经济全球化及国际竞争,有利于社会的可持续发展。
2.22000国家大地坐标系的定义CGCS 2000是一种协议地球坐标系。
在国家测绘局发布的“现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南”（以下简称“指南”）中，对2000国家大地坐标系有完整的定义。
地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究
第33卷第6期2010年12月测绘与空间地理信息c E O M A T l C s＆s PA T l A L I N FO R M A T I O N T E C H N O L O G YV01．33．N o．6D ec．，2010地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究李东，毛之琳(国家测绘局大地测量数据中心，陕西西安710054)摘要：针对地方坐标系存在着多样性和复杂性，将地方坐标系根据建立方法概括为三种类型，提出地方坐标向2000国家大地坐标系转换的两种技术路线，通过具体实例分析，表明该方法坐标转换精度较高，并具有实用性、通用性。
同时给出根据重合点情况，如何选择转换模型，并通过检验点误差和转换残差全面来衡量坐标转换精度。
关键词：2000国家大地坐标系；地方坐标系；坐标转换中图分类号：P226+．3文献标识码：B文章编号：1672—5867(2010)06—0193—04l ks ear ch on Tr ansf or m at i on M et hods f r om Loc alC oor di na t e Sys t em i nt o C G C S2000U D ong．M A O Zhi—l i n(N at i onal Sur v ey Ser vi c e G eo det i c Sur vey D at a Proc e ss i n g C ent er of SB SM，xi孙710054，C hi na)A b s t r ac t：Loca l C o or di n at e Sy s t em i s cl as s i f i ed i n t o t hr e e t y pes by i t s cr ea t i ng m et ho ds．B e ca use of i t s var i et y and co m p l ex i t y，t w o m et hods t O t r ansf or m Loc alC o or di n at e Sy s t em t o C G C S2000ar e out l i n ed i n t his ar t i c l e．T hr ough eas e anal ysi s，t he coordi nat e by t ra n s—f or m at i on m et hod pw ves t o be i n hi gh pr e ci si o n，a nd appl i c abl e and uni ver sal．B as ed o n over l a ppi ng poi nt condi t i on，a sui t abl e t r ans f o r-’m at i on m odel i s chos en．W e ea r l U Se poo r ext e r nal i ns pect i on and conver s i on r es i dual s as t ool s t o es t i m at e t ra nsfor m at i on pr eci s ion．K e y w or ds：C G C S2000；Loc al C o or di n at e Syst e m；coordi nat e t r ansf orm at i onO引言‘2000国家大地坐标系(简称：CG CS2000)由于具有先进性、精确性和通用性等特点，得到广泛应用，城市地方坐标向C G C S2000转换，将有利于采用G PS测量手段快速、方便获取高精度坐标和高程，有利于地理信息系统与G PS有效的结合，可以进一步提升城市的综合服务能力，为此需求将越来越多。
地方坐标系与CGCS2000坐标系转换方法的研究
地方坐标系与CGCS2000坐标系转换方法的研究摘要：本文提出了地方坐标系和国家大地坐标系（CGCS2000）的几种转换方法，结合使用Mapinfo坐标转换软件，并进一步分析转换方法的转换结果，并提出相应的结论。
关键词：地方坐标系；CGCS2000坐标系；转换方法；验证引言在新时期下，想要推动并发展数字地球、数字区域，必须要加强各类信息的统一整合，加强信息共享度，这就需要结合GIS技术展开多源信息集成，空间坐标系变换和统一则是实现多元数据统一管理、无缝集成的核心。
GIS最为重要的信息源就是地图（数字地图），在不同区域、不同时间段，其中的各类地图坐标系也存在着些许差异。
我国地图坐标系发展中，在上世纪90年代，我国基本比例尺地形图主要采用了北京54坐标系、1980西安坐标系两种。
而地方为了能够满足当地城市建设发展需求，通常会构建独立的坐标系（地方坐标系），部分地区甚至构建了两个及以上的独立坐标系。
而如何进行地方坐标系与CGCS2000坐标系相互转换是需要注意的问题。
下文通过CGCS2000坐标系、地方坐标系建立原理，分析二者的转换关系，并提出多种有效的转换方法。
1.地方坐标系与CGCS2000坐标系之间的关系我国地形图比例尺中，小比例尺采用了6°分带、大中比例尺采用了3°分带，均采用了高斯-克吕格投影。
构建国家坐标系是以高斯-克吕格投影分带为基础，并且每个分带都构建了直角坐标系，也就是高斯直角坐标系。
结合投影变换规律，投影变形越大证明离中央经线的距离越远。
绝大部分地区都难以精准的位于投影中央带，这就需要结合CGCS2000坐标系进行转换。
以黑龙江省大庆市为例，大庆市辖5区4县，市区所处位置是E124°19'至E125°12'，位于6°分带中的21带，中央经线为E123°；在3°投影带上，主要为42带，中央经线为E126°，其中杜尔伯特蒙古族自治县还属于41带和42带两个投影带，中央经线为E123°、E126°。
9独立坐标系向2000国家大地坐标系转换研究
9独立坐标系向2000国家大地坐标系转换研究引言：在地球测量和地理信息领域，坐标系统是非常重要的工具。
不同的测量任务和领域需要不同的坐标系统。
本文将研究独立坐标系向2000国家大地坐标系（2000 National Geodetic Coordinate System，简称NAD 2000）的转换问题。
一、独立坐标系独立坐标系是一种地理坐标系统，在地理信息系统（GIS）和测量学等领域中广泛使用。
它是一种方便且易于理解的坐标系统，可以通过数学关系将地球上的点表示为坐标形式。
独立坐标系使用笛卡尔坐标系（cartesian coordinate system）来表示地球上的点，其中地球被假设为一个平面。
每个点都有一个水平坐标（X，Y）和一个垂直坐标（Z）。
这些坐标可以基于不同的参考点和基准面进行定义。
二、2000国家大地坐标系2000国家大地坐标系是美国国家地理测量局（National Geodetic Survey）在2000年发布的一种坐标系统。
它是基于地球的椭球体形状和重力场生成的。
NAD 2000使用具有更高精度的地球椭球体模型，并使用大量的测量数据进行参数计算。
NAD2000为矢量和栅格地理数据提供了更准确的结果，并取代了之前的NAD1983国家大地坐标系。
与之前版本相比，NAD2000是一个全球坐标系统，可以覆盖整个地球。
三、独立坐标系向NAD2000的转换在将独立坐标系转换为NAD2000时，需要进行一系列的计算和调整。
主要步骤如下：1.找到适当的地球椭球体模型：根据具体的地理区域和测量任务，选择适当的地球椭球体模型。
常用的地球椭球体模型包括WGS84和GRS80。
2.确定水平和垂直坐标转换参数：根据所选的地球椭球体模型，计算出相应的水平和垂直坐标转换参数。
这些参数可以用于将独立坐标系的坐标转换为NAD2000的坐标。
3.执行坐标转换计算：使用转换参数将独立坐标系的坐标转换为NAD2000的坐标。
浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换
换 区域 。
３．２转 换参数 计 算 。ａ．利 用选 取 的重合 点 和转换 模 型计算 转
换参数 ．ｂ．剔除残差大于 ３倍点位 中误差 的重合点 ；ｃ．重新计算
坐标转换参数 ，直到满足精度要求为止 ；ｄ．禾Ｕ用最小二乘法计算
转换 参 数 。
３．３精 度评定 。坐 标转 换精 度 可采用 外符 合 精 度评 定 ，依 据
坐 标系进 行转 换 。 在该 市 范 围内共 选取 了 ８个控 制点 ，表 １为 选 取控 制点 的
２．１ ２０００国家大 地坐标 系的建 立
２０００国家 大地 坐标 和某 市地方 独 立坐标 。
２０００国家大地坐标系是全球地心坐标 系在我 国的具体体
表 １ 已知 控制 点坐标 表
单位 ：ｍ
定 位技 术在 各 领域 的广 泛 应用 ，是 我 国测 绘 基 准体 系现 代 化建
设 的重要工作 ，是提高我 国空间基准 自主性和安全性 、推进北
斗 卫星 导航 系统快 速 应用 的基 础 。
２．２地方 独立 坐标 系 的建立
在城市测量和工程测量 中，若直接在 国家坐标 系中建立控
制 网 ，有 时会 使 地 面长 度 的 投 影变 形 较 大 ，难 以满 足 实 际 或工
立地 方 独 立 坐标 系 。一 方 面是 基 础数 据 采用 ２０００国家 大 地坐 ４ 实例 分析
标 系 ，另一 方 面 是 实 际工 程 采 用 地 方独 立 坐 标 系 ，所 以经 常 遇 采用 上述 方 法 ，对 某市 的 ２０００国家 大地 坐标 系 和地 方 独立
到两 个 坐标 系下 数据 的转 换 问题 。 ２ ２０００国家 大地 坐标 系及 地方 独立 坐标 系 的建立
论2000国家大地坐标系及其转换方法 张敏
论2000国家大地坐标系及其转换方法张敏发表时间：2018-11-14T18:21:41.640Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：张敏苏衍镇[导读] 一方面是实际工程采用地方独立坐标系，所以经常遇到两个坐标系下数据的转换问题。
山东省地质测绘院山东省济南市 250002摘要：从2008年7月1日起，国家和省级基础地理信息数据更新均已采用2000国家大地坐标系，大多数CORS系统发布的数据服务也采用2000国家大地坐标系。
而在城市测量中，一般要求投影长度变形不大于2.5cm/km，采用国家坐标系统在高海拔地区或离中央子午线较远地方不能满足这一要求，这就要考虑建立地方独立坐标系。
一方面是基础数据采用2000国家大地坐标系，另一方面是实际工程采用地方独立坐标系，所以经常遇到两个坐标系下数据的转换问题。
关键词：2000国家大地坐标系；坐标系；转换方法12000国家大地坐标系的定义及实现2000国家大地坐标系（CGCS2000）是依照国际地球参照系来进行定义的，完全符合ITRS基本的定义条件，具体如下：（1）CGCS2000是整个地球质量的中心，即地心，包括了海洋以及大气层的整体质量。
（2）它是以米为单位对长度进行定义的。
该尺度单位是在相对论的基础上，通过建立模型所得，并且与地心部分的时间坐标相同。
（3）1984．0国际时间局已经确立了国家大地坐标系的定向初始。
（4）地球整体结构的运转，在不考虑地球旋转的情况下，保证着定向的时间演变。
2000国家大地坐标系是以地心作为原点，以国际地球参照系的参考极的方向作为Z轴的方向，由国际地球参照系的IRM和赤道面的交线所形成的线就是2000国家大地坐标的X轴，X、Y、Z三轴共同组成了右手地固正交坐标系。
2000国家大地坐标系的原点与它的参考椭球的几何中心都在同一位置，而且参考椭球的旋转轴跟它的Z轴也是相同的。
从几何学角度来看，参考椭球的表面对应的正是地球的表面，其形状是数学的一种表现形式。
浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换
浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换摘要：大约在十年前，我国的国家级和省级的基础地理信息数据已经初步通过2000国家大地坐标系，然而通过国家坐标系统，在一些离中央子午线较远或者海拔较高的地区无法达到相关要求，这就需要将地方独立坐标系建立起来。
本文对2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转化进行分析和研究，以供参考。
关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；转换1 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系的建立1.1 2000国家大地坐标系的建立2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国进行实践的具体体现，其原点主要是大地和海洋的质量中心，z轴是根据相关规定协议地级方向，x轴表示的是相关规定当中定义的协议赤道和子午面的交点，y轴是依照右手坐标系而建立起来的，通过2000国家大地坐标系能够加强定位系统的精确性，广泛应用于各个领域。
1.2地方独立坐标系的建立在工程测量及城市测绘过程中如果通过国家坐标系来进行控制网的建设，往往会出现地面长度投影变形量较大等问题，无法达到工程的实际操作需求，所以一定要建立起与实际情况相适应的地方独立坐标系。
地方独立坐标系的建立，主要是为了让高程归化和投影形变的情况造成的误差缩小，通过地方独立坐标系的建设可以保证达到所需要的精度，不会由于精度无法达到要求，而对工程建设产生影响。
2 2000国家大地坐标系与地方独立坐标系转换的理论基础某市在建设的过程中选取四参数转换模型，对坐标转换参数进行控制，把2000国家大地坐标系的成果向地方独立坐标系的成果进行转化。
2.1重合点选取在坐标系选用的过程中，两个坐标系都有坐标成果控制点，在选择的过程中，主要原则是覆盖整个转换区域，要求精度较高，而且具有较高的等级，分布均匀。
2.2转换参数计算首先通过转换模型和重合点的选择，对转换参数进行计算，将残差大于三倍的误差重合点剔除，对坐标转换参数进行重新计算，直到符合精度要求为止，通过最小二乘法来对参数进行计算。