浅谈2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换
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。
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
2000国家大地坐标系的坐标转换探讨
2000国家大地坐标系的坐标转换探讨发布时间：2022-07-06T08:07:33.688Z 来源：《建筑实践》2022年3月5期作者：王康隆[导读] 在相关测量工程中，会遇到不同坐标系间坐标转换的问题，虽然我国已经正式实施2000国家大地王康隆陵水原创勘测有限公司海南陵水572400摘要：在相关测量工程中，会遇到不同坐标系间坐标转换的问题，虽然我国已经正式实施2000国家大地坐标系，但在实际应用的过程中，依旧会出现1954北京坐标系和1980西安坐标系空间点坐标，针对这些多种坐标并行、混用的现象，如何实现高精度、无损转化为2000国家大地坐标系，是当前测量工作中需要重点探讨的问题，基于此，本文就2000国家大地坐标系的坐标转换进行深入探讨，从而为测量工程提供必要的参考借鉴。
关键词：坐标系；转换；应用引言：在早期的测绘技术中，由于无法精准的确定地心位置，因此大部分国家在测量工程中，选择局部坐标作为测绘的标准，所以我国早期的测量坐标数据以1954北京坐标系和1980西安坐标系为参考依据，但这些传统的坐标系精度都不准确，也无法满足当前空间技术的发展要求，随后在2008年，国家测绘局正式启用全新的大地坐标系，用于现代化测绘，这也就是本文重点探讨的2000国家大地坐标系。
1.坐标转换概述坐标转换是指通过对坐标系转换和基准的转换，由于地球是一个椭球体，使得空间点的不同坐标所表现的形式需要进行变换。
而在坐标转换中，主要包含大地坐标和空间意义坐标，在坐标系的互相转换以及大地坐标系和高斯平面坐标系的转换时，基准的转换主要借助椭球面上的大地坐标系转换为空间直角坐标系后，使得坐标轴之间既不重合，也不平行[1]。
因此针对所需的不同空间直角坐标系中的转换，主要是转换各项参数的求解计算过程，借助空间三参数或者七参数的方式，能够实现对不同椭球空间直角坐标系的有效转换。
2.坐标转换的原理及方法2.1坐标系转换流程对坐标系的转换过程中，整个转换流程如图1所示，首先是对地平面坐标（x，y）进行平面转换，从而得到平面直角坐标系（x，y，h），再进行投影反算得到大地坐标（B，L，H），可以获得空间直角坐标（X，Y，Z）。
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A B r ie f D iscussion o n the C o n v e rs io n o f L o c a l C o o rd in a te System to C h in a G e od etic C o o rd in a te S ystem 2000韦银光 W E I Y in -g u a n g(广西国土测绘院，南宁530023)(Land Resource Sur^^eying and Mapping Institute of Guangxi Province,Nanning 530023,China )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 CGCS 2000)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 CGCS 2000, 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 ；中图分类号:P 226+.3 文献标识码:A 0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。
2000国家大地坐标系转换方案研究与应用
2000国家大地坐标系转换方案研究与应用发布时间：2021-07-12T14:30:49.993Z 来源：《工程建设标准化》2021年6期作者：谢薇[导读] 述了转换参数的计算方法，测试了几款行业内不同的坐标转换软件谢薇荆州市测绘院，湖北荆州 434000摘要：本文以荆州市统一2000国家大地坐标系项目为背景，对1980西安坐标系、地方独立坐标系向2000国家大地坐标系转换的方法进行了较为深入的研究分析，简述了转换参数的计算方法，测试了几款行业内不同的坐标转换软件，对如何实现DWG、TIFF数据的无损批量转换进行方案叙述和实例应用，以期为各城市的地理信息数据统一坐标系统，实现科学转换提供借鉴。
关键词：2000国家大地坐标系；转换参数计算；转换模型；1 背景根据《中华人民共和国测绘法》，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。
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至10年[1]。
根据荆州市人民政府办公室《关于推广2000国家大地坐标系的通知》文件精神及《荆州市基础测绘发展十三五规划》项目目标要求，荆州市统一2000国家大地坐标系项目被提上日程，任务要求根据荆州市实际情况，计算三套参数：WGS-84坐标系向2000国家大地坐标系转换的Bursa七参数；1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换的平面四参数；地方独立坐标系向2000国家大地坐标系转换的平面四参数，同时根据荆州市地理信息数据特点，对行业内不同的坐标转换软件进行测试，研究制定符合本地数据特性的转换方案，并对转换完成的数据成果进行质量检查，保证坐标转换精度的符合性及转换内容的一致性。
2 转换参数计算2.1 资料收集和内业计算收集本地区已有控制点资料，共计56个GPS C级点，这些点已有2000国家大地坐标系和水准测量成果，通过GPS C级网静态观测数据约束平差，同时得到这些点的WGS84坐标和大地高、1980西安坐标和地方独立坐标系坐标，可以选取起算点和转换模型计算转换参数。
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。
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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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。
2.3精度评定
坐标转换精度一般通过外符合精度来进行评定，根据计算参数转换参数的重
合点残差中误差来对坐标转换精度进行评估，如果残差小于三倍，那么其定位精
度符合要求，在计算的过程中，外部的检核点的误差公式为
3转换方法
坐标转换模型需要与地方控制点和城市数字地图的转化相结合，通常条件下
通过平面四参数模型进行转换，如果重合点比较多，可以通过多元回归模型来进
行控制，如果数字地图和相对独立的平面坐标系统控制点都是三维地心坐标的时候，可以通过Bursa七参数转换模型进行转换。
在转换的过程中，需要控制误差
不超过0.05米，并且需要对重合点的选取原则进行明确，首先需要对地方控制点
的高精度控制点和计算点进行择优选择，在一般情况下，在大中城市至少需要保
证使用五个重合点，这些重合点需要均匀的分布，包含在城市的各个区域当中，
并且在城市内部需要选择不少于六个重合点，这些重合点要均匀分布，并且需要
校核其坐标转换精度。
采取联测的方法，能够进一步加强2000国家大地坐标系的高等级点测量的准确性，另外通过约束平差的手段对低等级GPS网进行转换，如果GPS控制网附近
出现一些达到数量要求的2000国家大地坐标系坐标的控制点的时候，我们能够
利用把低等级的GPS网和相关高等级点联测或者通过原有联测数据的方法进行转换，通过高等级的控制点作为约束过程中的基本条件，利用WGS84椭球计算3
维约束平差，这些平差的结果就是2000国家大地坐标转换的基础。
通常条件下
这些GPS网数据都需要上交并且保存，这些都是原始的观测资料，如果联测GPS
网以及附近的高等级2000国家大地坐标的点，获得的3维平差就属于2000国家
大地坐标系。
4 2000国家大地坐标系向地方独立坐标系的转换
通过以上这些方法，转换某市的2000国家大地坐标系以及地方的独立坐标系。
在转换的过程中，在这个市的范围中一共设置了8个控制点，表1指的主要是这
些控制点的2000国家大地坐标以及某市地方独立坐标。
具体如下图所示表1已知控制点坐标表单位：m
通过表3来对残差数据进行计算可以发现外部检核点误差σ的值是±0.008m。
对比上述
图表的精度另外通过对外部检核点误差进行计算能够清楚的发现，转换的精度相对较高，可
以达到实际使用的需要，能够让2000国家大地坐标系向某市地方独立坐标系的转换得以实现。
结束语
综上所述，坐标系的转换需要对测绘成果及重合点情况进行分析，对地方独立坐标系建
立方法进行了解，依照具体的重合点分布情况、重合点的数量以及重合点的精度，对最佳转
换参数来进行计算，对转换精度进行具体分析，从而让2000国家大地坐标系向某市地方独
立坐标系转换的工作得以实现。
参考文献：
[1]魏子卿.关于2000中国大地坐标系的建议[J].大地测量与地球动力学，2016，26（2）：
1-5.
[2]黎彬，黄校，李秀龙.基于CGCS2000建立珠海市城市相对独立坐标系统的探讨[J].城市
勘测，2014（1）：17-20.
[3]史经.西安坐标向广州坐标的转换方法与精度分析[J].测绘通报，2015（3）：69-70.。