地方坐标系与CGCS2000坐标系转换方法的研究
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。
CGCS2000坐标系转换问题分析及处理措施
CGCS2000坐标系转换问题分析及处理措施CGCS2000坐标系是中国大地测量系统2000年大地基准系的简称，是中国大地测量工作中常用的大地坐标系。
随着国家自然资源部的《国家基准点、基准站、基准线、基准面和基准桩设置管理办法》的颁布实施以及全国基准点、基准站等基本测量资料的更新换代，CGCS2000坐标系的转换问题也逐渐凸显出来。
在实际测量、地理信息处理以及工程测量中，CGCS2000坐标系的转换问题至关重要，影响着测量数据的准确性和工程成果的质量。
对于CGCS2000坐标系转换问题的分析和处理措施至关重要。
一、CGCS2000坐标系转换问题分析1. 坐标系转换的必要性随着测量技术的不断发展和应用领域的不断拓展，原有的坐标系可能无法满足现有的测量需求。
中国的东部城市可能采用的是1954年北京坐标系，而西部城市可能采用的是1980年西安坐标系，这就需要进行坐标系的转换，以满足不同坐标系之间的数据传递和应用需求。
2. CGCS2000坐标系转换存在的问题CGCS2000坐标系转换存在一些问题，主要包括以下几个方面：(1) 坐标系参数不一致：不同坐标系的参数不一致，比如椭球体参数、基准面参数等，这会导致坐标转换的误差增大。
(2) 转换算法误差：现有的坐标系转换算法存在一定的误差，特别是在边界地区和高原地区，误差更加明显。
(3) 数据量较大：随着大地测量数据的积累和更新换代，CGCS2000坐标系转换的数据量将逐渐增大，需要更高效的转换方法和工具。
二、CGCS2000坐标系转换问题的处理措施针对CGCS2000坐标系转换的问题，我们应该采取相应的处理措施，以确保测量数据的准确性和工程成果的质量。
1. 加强坐标系转换算法研究对于CGCS2000坐标系转换算法的研究，需要加强对椭球面参数、基准面参数等关键参数的精准性研究，提高转换算法的精确度和稳定性。
对于不同地区的转换误差情况，需要进一步研究和改进相应的算法，提高转换的精度。
基于GeoDatabase的天津地方坐标系至CGCS2000坐标转换实现
基于GeoDatabase的天津地方坐标系至CGCS2000坐标转换实现汪林;闫伟;陈艳云【摘要】作为测绘成果的GIS数据多采用GeoDatabase数据模型进行存储和管理，为避免重复测绘，需将GeoDatabase数据结构的GIS数据从天津地方坐标转换至CGCS2000坐标系。
本文从GeoDatabase数据模型的介绍入手，总结了坐标转换相关的理论，并给出了天津地方坐标系转换至CGCS2000坐标系的方法和步骤，实现了GeoDatabase数据结构的GIS数据从天津地方坐标系转换至CGCS2000坐标系的转换。
最后分别从转换前后从图形一致性、线性方向一致性、属性一致性、坐标转换精度和坐标转换效率加以论证。
%GIS Data which is oneof the most important results of surveying and mapping is often storedand managed by the geodatabase data model. In order to avoid duplication of surveying and mapping,We need to transform the GIS da-ta of GeoDatabase structure from the local coordinate system of Tianjin tothe CGCS2000 coordinate system.First of All, This article describes the GeoDatabase data model and summarizes the theory of coordinate transformation.Secendly,The article finds out the method and the steps of transforming the local coordinate system of Tianjin to the CGCS2000 coordi-nate system. Then, We realize the GIS data of GeoDatabase structure transforming from the local coordinate system of Tianjin to the CGCS2000 coordinate system with the experiment.Finally,it is proved effective and feasible from the graph-ical consistency,the linear directionconsistency,the attribute consistency,the coordinate conversion precision and the co-ordinate conversion efficiency.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】6页(P114-119)【关键词】坐标转换;天津地方坐标系;CGCS2000坐标系【作者】汪林;闫伟;陈艳云【作者单位】天津市测绘院，天津 300381;天津市测绘院，天津 300381;国家海洋信息中心，天津 300171【正文语种】中文【中图分类】P226.3根据《中华人民共和国测绘法》，国家建立全国统一的大地坐标系。
论2000国家大地坐标系及其转换方法
论2000国家大地坐标系及其转换方法摘要：2000国家大地坐标系（China Geodetic Coordinate System 2000,简称CGCS2000）是我国新一代地心坐标系，介绍了2000国家大地坐标系（CGCS2000）的定义、实现及其特点，分析了地方独立坐标系的建立情况，阐述了建立地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的转换方法，对建立地方坐标系与2000国家大地坐标系的联系有一定的指导意义。
关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；坐标转换Abstract: the earth Coordinate System 2000 countries (China Geodetic Coordinate System 2000, hereinafter referred to as CGCS2000) is a new generation of the Coordinate System in our country, this paper introduces the earth Coordinate System 2000 countries (CGCS2000) of the definition, realize and its characteristics, analyzed the place of establishing independent Coordinate System, the article elaborates establish the local independent Coordinate System and the 2000 national Coordinate transition method, to establish the local Coordinate System and the earth Coordinate System 2000 countries of the contact has some significance.Keywords: 2000 countries the earth coordinate system; Local independent coordinate system; Coordinate transformation0 引言随着空间测量技术的普及和精度的进一步提高，使传统大地测量工作发生了质的变化，迫切要求国家提供高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系作为各项社会经济活动的基础性保障。
CGCS2000坐标系转换问题分析及处理措施
CGCS2000坐标系转换问题分析及处理措施CGCS2000坐标系是中国大地测量新一代标准大地坐标系，具有高精度、高一致性、高时空参考性等优点，已经成为国家重要地理信息基础设施的标准坐标系。
然而，在实际应用中，由于各种因素影响，需要进行坐标系转换，以保证数据之间的互通和一致性。
本文将分析CGCS2000坐标系转换问题，并提出相应的处理措施。
1. 坐标系转换参数不准确坐标系转换需要确定转换参数，包括椭球体参数、投影参数以及基准面参数等，这些参数的不准确会导致坐标系转换误差的产生。
尤其是在地理坐标系和投影坐标系之间的转换中，由于涉及到不同的椭球体参考，所以转换参数的准确性更为关键。
2. 转换算法模型不统一不同的坐标系转换算法模型可能存在差异，这会影响坐标系转换的精度和一致性。
在实际应用中，往往需要根据具体情况采用不同的算法模型，这也增加了坐标系转换的复杂性和难度。
3. 数据来源和质量差异由于不同数据来源的精度和质量存在差异，因此在坐标系转换时需要考虑数据的可靠性和精度，否则会引入更多的误差。
此外，不同数据来源的投影方式和基准面参数也会影响坐标系转换的精度和一致性。
1. 选择合适的坐标系转换算法模型针对不同的转换情况，选择合适的坐标系转换算法模型是保证精度和一致性的关键。
目前国家发布的坐标系转换标准有多种模型可供选择，应根据实际情况选择合适的模型进行处理。
转换参数的准确度对坐标系转换的精度和一致性至关重要，因此需要采取有效措施提高转换参数的准确度，例如通过对实测数据进行分析和计算等方式，获取更为准确的转换参数。
统一数据源和质量标准是保证坐标系转换精度和一致性的基础。
在数据获取和处理时，应尽可能采用同样的数据源和质量标准，避免不同数据来源之间的误差产生。
4. 加强坐标系转换的监测和质量控制为了保证坐标系转换的精度和一致性，应加强转换过程的监测和质量控制。
例如在数据转换过程中，可以采用差值分析等方式对转换误差进行定量分析和评估，及时发现和纠正误差。
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。
基于ArcGIS的地物化成果各坐标系统向CGCS2000坐标转换研究
基于ArcGIS的地物化成果各坐标系统向CGCS2000坐标转换研究杜辉;耿涛;刘生荣;白运【摘要】由于历史原因,现阶段已有的地质、物化探成果的坐标系统基本为WGS84、B J54或Xi'an80系统,而根据国家测绘局关于全面使用CGCS2000坐标的要求,今后取得的各类成果的坐标系统应为CGCS2000坐标,这为已有成果的利用和综合研究的工作带来不便.ArcGIS作为一款专业的地理信息系统软件,在各行各业有着广泛的应用.笔者在简要介绍了ArcGIS内置坐标系统的同时,研究并推导了ArcGIS软件中莫洛金斯基坐标转换方法的计算公式,提出了不同椭球之间转换参数的求取及转换精度评定的方法,并通过实例进行验证.在此基础上,分析了各坐标系统在ArcGIS软件中向CGCS2000转换的具体思路及注意事项.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2018(042)005【总页数】5页(P1076-1080)【关键词】ArcGIS;CGCS2000;坐标转换【作者】杜辉;耿涛;刘生荣;白运【作者单位】长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 7100541;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室,陕西西安710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言国家测绘地理信息局2008年6月18日发布公告：我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系(CGCS2000)。
2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8～10年。
浅谈地方坐标网向2000国家大地坐标系转换的方法
浅谈地方坐标网向2000国家大地坐标系转换的方法作者：韦银光来源：《价值工程》2017年第08期摘要：根据国家测绘地理信息局《关于加快2000国家大地坐标系推广使用的通知》（国测国发[2013]11号）和各省、区测绘地理信息局加快2000国家大地坐标系推广使用的要求，到2016年，我国将完成现行国家大地坐标系向2000国家大地坐标系（简称CGCS2000）的过渡。
本文作者结合X县地方坐标网与向2000国家大地坐标系转换，对于选择坐标转换模型的设计及技术进行学习探讨。
Abstract： According to the NASG "Notice on speeding up the popularization and application of China Geodetic Coordinate System 2000" （[2013]No.11） and the requirements of Provincial and District Bureaus of Surveying， Mapping and Geoinformation to speed up the application of the China Geodetic Coordinate System 2000， by 2016， China will complete the transition from the current China geodetic coordinate system to the China Geodetic Coordinate System 2000 （CGCS 2000）. In this paper， the author combines the conversion of X County local coordinate system to CGCS2000， and discusses the design and technology of the coordinate conversion model.关键词：坐标转换；GNSS控制测量；多元逐步回归模型；布尔莎（Bursa）七参数模型Key words： coordination conversion；GNSS control measurement；multiple stepwise regression model；Bursa model of seven parameters中图分类号：P226+.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）08-0205-050 引言为响应国家相关号召，我国诸多县镇都将其地方坐标向2000国家大地坐标系转换，并且取得了很多成果。
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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°。
由此可见，大庆市无法精确的在地图上表达空间信息，所以如果不进行坐标转换，则无法满足大比例尺测图要求，工程建设也无法满足工程要求。
因此很多城市都
建立了独立的坐标系，在大比例尺地形当中单独使用。
地方坐标系构建，需要结合某地区国家控制点作为原点，通过原点的经线作
为中央经线。
通常情况下，是在区域中部、西南角选择原点。
地方坐标系与CGCS2000坐标系的关系见图1.
图1 地方坐标系与CGCS2000坐标系关系
2.地方坐标系和CGCS2000坐标系转换方法
对于当今绝大部分城市来说，城市大比例尺地图都是表示地方坐标系，不表
示CGCS2000坐标系（也不表示经纬度）。
此类地图数据缺乏通用性，适用范围
局限，也是实现数据融合、发展数字地球的一大阻碍。
因此，本文通过对地方坐
标系、CGCS2000坐标系建立原理、二者相互关系的研究，提出了几种坐标系转
换方法，主要有：
2.1直接变换法
如图1所示，地方坐标系与CGCS2000坐标系之间存在着平移、旋转关系，
所以想要实现转换可将地方坐标系进行旋转角度
以及平移，计算地方坐标系相对于CGCS2000之间的平移、角度差，即可实
现坐标转换。
（1）地方系对CGCS2000系的旋转角
在投影当中，只有中央经线投影是直线，区域经线都是均匀对称同时收敛于
中央经线当中。
结合地方、国家坐标系的构建原则，两个坐标系之间的夹角则是
地球子午线收敛角。
只要能够明确某个地方原点经纬度，并利用子午线收敛角计
算公式即可得到地方坐标系相对于CGCS2000坐标系的旋转角度α。
（2）平移量
通过图1可知，平移量实则就是地方坐标系原点在国家坐标系当中的坐标值。
如果想掌握某个地方坐标系原点的经纬度，首先需要对原点、中央经线之间的经
差进行计算，之后通过高斯-克吕格投影公式计算，即可得到地方坐标系对
CGCS2000坐标系的平移量（X，Y）。
（3）坐标转换
根据地方坐标系、CGCS2000坐标系间的关系，以及上述所得到的旋转角、平
移量，即可进行坐标转换，公式为：
X（国家）=X+x（地方）cosα+y（地方）sinα
Y（国家）=Y-x（地方）sinα+y（地方）cosα
2.2间接变换法
间接变换法的出发点是将地方坐标系、高斯-克吕格直角坐标系相联系，并将
其看作是以中央子午线（也就是地方原点经线）为直角坐标纵轴，赤道偏北一定
距离同时垂直于中央经线直线作为横轴的地方高斯-克吕格直角坐标（见图1右图）。
采用该方法即可让地方坐标与CGCS2000坐标转换成为了投影转换，直接通
过地方直角坐标反映出国家大地坐标。
之后再根据国家大地坐标计算出国家高斯
直角坐标。
虽然该方法理论计算十分复杂，但是通过良好的GIS软件平台，提供
精准的坐标数据或相关数据，则可以大大降低转换难度。
3、基于Mapinfo做坐标转换软件设计
结合以上两种地方坐标系与CGCS2000坐标系转换思路，可以利用mapinfo作为开放平台，采用mapbasic设计转换程序，并对两种方法进行对比分析。
具体转换思路如图2.
图2 基于mapinfo的坐标转换过程
3.1技术关键
在整个mapinfo当中，修改MIF软件是转换中十分重要的过程与关键。
这是因为MIF作
为空间数据交换文件，其中有两个区域，即数据节、文件头。
其中，文件头当中记录了相关mapinfo的若干基础信息，如坐标系定义，通过CoordSys子句完成。
由于地方坐标系是一种
直角坐标系，在mapinfo当中被定义为NonEarth，也就是“非地球坐标系”。
在实际应用当中，可以通过修改CoorSys子句，即可在不改变坐标系的基础上地图展开
重新定义，让非地球坐标系变成地球坐标系。
软件系统会结合子句当中所涉及到的参数信息，构建直角坐标系与大地坐标系的关系。
在以上各项转换当中，都是结合高斯-克吕格直角坐标系为基础，投影带原点东偏
500000m、北偏0m。
但是在地方投影带当中，原点东偏0m，北偏为负值，其绝对值等于地
方原点到赤道的经线弧长。
结束语
综上所述，本文提出了两种基本的地方坐标系与CGCS2000坐标系基本转换方法以及结
合mapinfo为基础的软件转换形式。
直接转换不受软件影响，适用于小范围地区；间接转换对精度要求高，但不受地理位置影响，仅对软件的投影模块完善度要求高，实际工作中依坐标转换精度要求的高低有针对性的选择。
参考文献
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