地方坐标系与国家坐标系转换方法探讨
地方坐标系与国家坐标系转换方法探讨
地方坐标系与国家坐标系转换方法探讨地方坐标系与国家坐标系是地理信息系统中常用的两种坐标系。
地方坐标系是一种局部坐标系统，通常在具体的地理区域内使用，以适应该区域的地理特征和测量要求。
而国家坐标系则是一种全局坐标系统，用于整个国家范围内的地理数据管理和分析。
地方坐标系与国家坐标系之间的转换方法是GIS数据集成、数据匹配和数据转换的基础。
1.地理坐标转国家坐标：地理坐标是基于地球椭球体的经纬度坐标，国家坐标通常是基于具体的地图投影系统的坐标。
地理坐标转国家坐标的方法包括从地理坐标到投影坐标的转换。
这通常涉及到地图投影参数的选择和计算，如投影中心经纬度、标准经度、假东原点等。
2.地方坐标转国家坐标：地方坐标通常是基于具体地区的局部坐标系统，比如UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系。
将地方坐标转换为国家坐标的方法包括地方坐标与国家坐标之间的几何转换，如旋转、平移和比例变换。
这要求在转换过程中具有可靠的控制点来识别和匹配地方坐标系和国家坐标系之间的关联。
3. 国家坐标转地理坐标：国家坐标转地理坐标通常是为了从国家坐标系中获取经纬度等地理坐标信息。
这种转换方法与地理坐标转国家坐标方法相反，通常涉及到逆投影的计算，如从Lambert投影转回地理坐标。
4.国家坐标转地方坐标：国家坐标转地方坐标的方法与地方坐标转国家坐标相反。
这也是通过几何转换来完成，需要通过控制点进行匹配和计算。
在实际应用中，地方坐标系与国家坐标系之间的转换并不总是简单和准确的。
由于不同地方坐标系和国家坐标系的定义和参数不尽相同，转换过程可能存在误差。
因此，进行坐标系转换时需要考虑误差控制和精度分析，通常需要依赖先进的GIS工具和算法来进行精确的转换。
总结起来，地方坐标系与国家坐标系之间的转换方法包括地理坐标转国家坐标、地方坐标转国家坐标、国家坐标转地理坐标、国家坐标转地方坐标等几种。
在进行坐标系转换时，需要注意选择合适的转换方法和算法，并进行误差控制和精度分析，以确保转换结果的准确性和可靠性。
城市坐标系转换2000国家大地坐标系分析
试点论坛shi dian lun tan288城市坐标系转换2000国家大地坐标系分析◎王爱霞摘要：伴随着2000国家大地坐标的应用范围越来越广，使用2000国家大地坐标的项目也在不断的增加。
通过对2000年国家地质公共坐标系转换的技术方法和程序进行探索，实现地质调查结果和主体空间数据库坐标系向2000国家地质坐标系的转换的目标，为地质数据坐标系转换奠定了技术基础。
因此，本文对2000国家大地坐标系进行了简述，并对现有大地坐标系转换为2000国家大地坐标系的方法进行了分析。
关键词：2000年国家大地坐标系；坐标系转换在2008年国家测绘地理信息局发布的公告中，规定道：“经国务院批准，一句《中华人民共和国测绘法》的规定，在2008年7月1日以后我国开始使用2000国家大地坐标系。
” 在2013年，中国地质调查局发布了《中国地质调查通知书《2000国家大地坐标系推广使用技术指南》和《大地测量控制点坐标转换技术规程》（中地调函[2013] 332号）》，要求质量调查项目主管部门对相关的文件进行调查分析，必须做好原坐标系进行2000国家大地坐标系的转换工作。
但是，在十多年的发展以来，地质调查数据量非常大。
一、城市坐标系向2000国家大地坐标系转换的技术路线城市坐标系向2000国家大地坐标系转换的技术程序有：第一，对现有坐标系结果数据进行收集，对局部坐标系的使用进行分析和控制。
第二，需要构建精度极高的2000坐标系，充分发挥现有的基本控制网点的作用，构建区域内的高精度的2000坐标基准架构。
第三，以2000区域坐标系的基准架构以及现有的城市坐标系为基础，明确区域坐标系向2000国家大地坐标系进行转换的关系。
二、对于2000国家大地坐标系基本架构进行构建的具体方式（一）收集现有坐标系的结果数据通常，在选择区域坐标系时，通常会通过标准区域投影来选择更接近国家标准指标区域的中央子午线的区域（3度区域，6度区域），要与国家基本地理信息数据相符合。
1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究
1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究引言随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，地理信息系统（GIS）在各行各业中得到了广泛的应用。
而地理信息系统的基本基础就是地理坐标系统，而地理坐标系统中最为重要的是坐标转换。
本文将围绕1980年西安坐标系统与2000年国家大地坐标系之间的转换问题展开研究。
一、1980年西安坐标系统和2000年国家大地坐标系的基本介绍1980年的西安坐标系统（简称80坐标）是中国大陆地区最早实施的坐标系统，它是中国大陆地区的地理坐标系统，使用椭球体为克拉索夫斯基椭球体，采用高斯-克吕格投影方式，用米作为单位的坐标系统。
80坐标系统在中国大陆地区得到了广泛的应用，但是随着时代的发展和科技的进步，80坐标系统需要逐步更新。
2000年的国家大地坐标系统（简称2000坐标）是中国大陆地区现行的坐标系统，它是以WGS-84椭球体为基础的一种坐标系统，采用子午线圈，并参照国际上的方式，使之成为国家大地坐标系。
2000坐标系统是我国国家标准，也是行政区划、交通运输、农业、林业、水利水电、地震、测绘、地质、矿产、城市建设、环境保护等国民经济行业和科学技术部门的统一坐标系统。
二、80坐标与2000坐标的转换现状由于80坐标系统是我国较早使用的坐标系统，因此在很多历史建筑、地图、地理信息数据库中都使用了80坐标系统。
而2000坐标系统则是我国国家标准，各行各业中使用较广，因此在实际应用中，往往存在着80坐标与2000坐标之间的转换需求。
目前，国家测绘地理信息局制定了《全国1980年西安坐标系和2000年国家大地坐标系坐标转换参数规范》（以下简称《规范》），为各行各业提供了80坐标到2000坐标的转换参数，包括了三度带特定区域、七参数、十参数等转换方法。
这些转换参数的规定为80坐标与2000坐标的转换提供了技术支持。
实际应用中仍然存在一些问题。
首先是80坐标与2000坐标之间的转换误差。
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°。
1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究
1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究一、引言中国地图测绘系统的建立始于1954年，随着国家发展和技术进步，地图测绘系统也在不断更新和完善。
1980年西安坐标系统作为中国国家标准地理坐标系统，被广泛应用于地图测绘和地理信息系统中。
随着国家大地坐标系的建立和普及，需要对1980西安坐标系统进行与2000国家大地坐标系之间的转换和对比研究，以适应国家大地测量的需要。
本文旨在研究1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系的转换方法，提供技术支持和指导。
二、1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系简介1980西安坐标系统是中国国家标准的地理坐标系统，其椭球参数采用的是Krasovsky 1940椭球，在此基础上建立了西安80坐标系统。
这个坐标系统在中国大陆范围内广泛应用，为地图测绘和地理信息系统提供了重要的支持。
随着国家大地坐标系的建立，2000国家大地坐标系成为中国国家标准的地理坐标系统，其椭球参数采用的是GRS-80椭球，并且建立了相应的大地坐标系。
2000国家大地坐标系的建立是为了适应国家工程测量、地理信息系统等领域的需要，提供更准确的地理坐标数据。
研究1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系的转换方法，对于提升测绘地理信息系统的精度和可靠性具有重要意义。
三、1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换方法1. 参数转换法1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系之间的转换方法之一是参数转换法。
参数转换法是指通过计算坐标系统的参数之间的差异，来实现坐标系之间的转换。
在这种方法中，需要对两种坐标系统的椭球参数、投影参数进行精确计算，以确定坐标转换的数学模型和方法。
通过参数转换法可以实现两种坐标系统之间的坐标转换，适用范围广，精度高，但是计算复杂度较大，需要高精度的计算和测量设备。
3. 数据转换法数据转换法是指通过测量设备和软件工具，来实现两种坐标系统之间的坐标转换。
在这种方法中，需要通过全球定位系统（GPS）或者测绘仪器进行实地测量和观测，得到相应的坐标数据，然后利用地图测绘软件进行数据处理和转换。
国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算
国家坐标系与地方独立坐标系坐标转换方法与计算国家坐标系与地方独立坐标系是地理信息系统中常用的两种坐标系统。
国家坐标系是一种基于国家统一测量实施的坐标系，用于整个国家范围内的测量和定位。
而地方独立坐标系是一种基于地方特定测量实施的坐标系，用于一些特定的地方范围内的测量和定位。
本文将介绍国家坐标系到地方独立坐标系的坐标转换方法和计算过程。
1.坐标转换方法：参数法是通过确定一组坐标转换参数来进行坐标转换的方法。
这些参数包括平移参数、旋转参数和尺度参数。
平移参数用于将其中一点的国家坐标系坐标转换到地方独立坐标系下的坐标；旋转参数用于调整坐标系之间的旋转关系；尺度参数用于调整坐标系之间的尺度关系。
点法是通过确定一组共同控制点的坐标，在这些点上进行观测，然后通过最小二乘法来计算坐标转换的参数。
这种方法适用于国家坐标系和地方独立坐标系之间的坐标转换精度要求较高的情况。
2.坐标转换计算过程：坐标转换的计算过程可以分为以下几步：Step 1：确定共同控制点首先，需要确定国家坐标系和地方独立坐标系之间存在共同的控制点。
这些控制点必须在两个坐标系下均已知其坐标。
Step 2：建立转换模型根据参数法或点法的选择，建立坐标转换的数学模型。
根据模型选择合适的坐标转换参数，包括平移参数、旋转参数和尺度参数。
Step 3：观测控制点在共同控制点上进行测量或观测，得到它们在国家坐标系和地方独立坐标系下的坐标值。
Step 4：计算转换参数根据观测得到的控制点坐标，利用最小二乘法或其他适用的计算方法，计算坐标转换的参数。
Step 5：坐标转换对于任意一点的国家坐标系坐标，根据转换参数，可以通过计算得到该点在地方独立坐标系下的坐标。
3.注意事项：在进行坐标转换时，需要注意以下事项：-坐标转换的精度：坐标转换的精度要求取决于具体应用的需求。
对于高精度测量和定位，需要使用更精确的参数和方法。
-坐标转换的准确性：坐标转换的准确性取决于共同控制点的准确性，因此在选择共同控制点时需要考虑控制点的可靠性和密度。
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。
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地方坐标系与国家坐标系转换方法探讨
摘要：提出地方坐标系与国家坐标系的两种转换方法，开发基于MapInfo的坐标转换软件，用实例验证和分析两种转换的结果。
在GIS 环境下进行多源信息的集成，将各种数据整合成统一规范的信息，从而实现数据的共享是数字地球、数字区域的必由之路，空间坐标系的变换与统一则是实现多源数据的统一管理、无缝集成的关键。
地图是GIS 主要的信息源之一，而不同的时期、不同的区域、不同的用途使得各种地图的坐标系存在很大的差异。
就我国的地图坐标体系而言，20世纪90 年代前后，国家基本比例尺地形图分别采用北京坐标系和西安坐标系。
地方上为了适应各类城市建设的需要，往往建立自己的独立或相对独立的坐标系，称为地方坐标系。
有些地区甚至存在两个以上的独立坐标系。
本文根据国家坐标系及地方坐标系建立的原理，从理论上对其转换关系进行分析，提出两种可操作的转换方法及其实现方案。
一、地方坐标系与国家坐标系的关系
我国大、中比例尺地形图均采用6°分带或3°分带的高斯―克吕格投影，国家坐标系的建立是以高斯―克吕格投影分带为基础的，各带分别建立直角坐标系，简你高斯直角坐标系。
根据高斯―克吕格投影的变形规律，离开中央经线越远，所产生的投影变形就越大。
而大多数地区或城市都不可能正好位于投影带中央。
例如，上海市所处的位置大约是E120°50′～E122°00′，在6°分带中位于第21 带，其中央经线为E123°，区域的最大长度变形可达0.000 52 ；对于3°投影带，上海又同时属于第40，41这两个投影带，中央经线分别是E120°和E123°。
如此对于上海这样的城市来说，就不能精确地在地图上表达其空间信息，因而不能满足大比例尺测图或工程建设的需要。
因此，一些大中城市都建立了自己的独立坐标系，并在大比例尺地形图中单独使用。
地方坐标系的建立，通常是根据需要以本区某国家控制点为原点（地方坐标系的起算点），过原点的经线为中央经线。
原点通常选择在区城的中部或者西南角。
地方坐标系与国家坐标系关系如图1a（略）所示
二、地方坐标与国家坐标变换方法
目前我国许多城市的大比例尺地图通常只表示其地方坐标系，一般并不表示国家坐标，也不表示经纬度。
这类地图数据的通用性一般比较差，成为多源数据融合的一个障碍。
笔者根据国家与地方坐标系建立的原理及其相互关系，提出地方坐标转换为国家坐标乃至地球坐标的两种方法：直接变换法和间接变换法。
1.直接变换法
如图1a 所示，地方坐标系与国家坐标系之间存在一种旋转与平移的关系。
因此，进行两坐标系转换的最直接办法是求算地方坐标系相对于国家坐标系的旋转角度和平移量。
（1）、计算地方系对国家系的旋转角
在高斯―克吕格投影中，除中央经线投影为直线外，其余经线均对称并收敛于中央经线。
根据国家坐标系和地方坐标系的建立原则，国家与地方两坐标系的夹角即为子午线收敛角。
已知某地方原点的经纬度，利用子午线收敛角公式可计算地方坐标系相对于国家坐标系的旋转角度α。
（2）、计算平移量
从图1a 可知，平移量即为地方坐标系的原点在国家坐标系中的坐标值。
已知某地方坐标系的原点经纬度，可先计算原点与中央经线的经差，再利用高斯―克吕格投影公式计算地方坐标系相对于国家坐标系的平移量（Xo，Yo ）。
（3）、进行坐标变换
根据地方坐标系与国家坐标系之间的关系，推出其转换公式如下：
2.间接变换法
间接变换法的出发点是把地方坐标系的建立与国家高斯―克吕格直角坐标等同起来，把它看成是以地方中央子午线（地方原点处的经线）为直角坐标纵轴，赤道北偏一定距离（地方原点到赤道的经线弧长）并垂直于中央经线的直线为横轴的地方高斯―克吕格直角坐标（见图1b略）。
这样，坐标系变换的实质就成为投影带的变换，可以由地方直角坐标反解大地坐标，再根据大地坐标正解国家高斯直角坐标。
这种变换本身是复杂的，而选择一个好的GIS软件作为开发平台是本文采用的一个捷径。
三、基于MapInfo的坐标变换软件设计
根据上述两种方法的转换原理，作者以MapInfo为开发平台，用MapBasic设计了相应的转换程序，并对这两种转换结果进行比较分析。
1.技术实现思路
技术实现思路如图2 （略）所示。
2.技术关键
转换软件的开发是基于MapInfo的，MIF文件修改成为整个转换过程中的一个关键。
MIF文件是MapInfo 的空间数据交换文件。
MIF文件有两个区域：文件头和数据节。
文件头区域记录了关于MapInfo 表的若干基本信息，其中包括对坐标系的定义，它是通过CoordSys子句来完成的。
地方坐标系为直角坐标系，MapInfo 中定义为NonEarth，即非地球坐标系。
在MIF文件中描述如下：
CoordSys NonEarth Units”m”Bounds(-6000，-6000)(5000，7000)
通过修改CoordSys子句可以在不改变坐标数据的情况下重新定义地图坐标系，使其从非地球坐标系变为地球坐标系。
而系统将根据该子句的一系列参数，建立直角坐标与大地坐标的相互关系。
修改后的CoordSys 子句如下：
CoordSys Earth Projection 8，1001，”m”，121.5，0，1，0，-3500 Bounds(-800000，-1000000)(90000，1000000)
上述各参数的意义见文献[2]。
按国家高斯-克吕格直角坐标的建立原则，各投影带原点东伪偏移500 000m，北伪偏移0m，而北伪偏移量则是一个负值，其绝对值等于地方原点到赤道的经线弧长。
四、转换精度分析
1、转换实例
图3是笔者用具有上海地方坐标系的1：2000上海市街道乡镇界限图转换后与具有国家80坐标系的1：1万地形图叠置结果的局部图。
2、误差分析。