北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换
大地2000坐标转换成经纬度
大地2000坐标转换成经纬度
要弄清楚经纬度和大地2000坐标的概念。经纬度要理解成一种
坐标形式，直角坐标是另外一种坐标形式，争对一个特定的地球椭
球体，同一个点可以表示成经纬度，也可以表示成直角坐标。
大地2000是一个完整的坐标系统，如果经纬度是大地2000所
定义的椭球体下的获取的，那么直接椭球体的几何关系，就可以计
算得到，有确定固定的计算公式。如果经纬度不是大地2000下获取
的，则需要先转换成直角坐标，然后还要进行七参数转换才行。
2000大地坐标是指2000大地坐标系下的坐标。任何一个点的
坐标成果形式可以用经纬度，平面直角投影，空间直角等三种坐标
形式表示。这个点的成果可以是2000坐标系，也可以是北京54坐
标系。
在ArcGIS中打开相关属性表，确定经纬度坐标的X和Y。
2、接下来，双击X确认相关信息。
3、完成后，双击Y确认相关信息。
4、此时，已获得地理坐标的水平和垂直坐标。双击x坐标设置
选项进行转换。
5、完成后，双击坐标设置选项进行转换。
6、这样，如果没有问题，ArcGIS中的经纬度坐标就可以转换
为地理坐标。
我国四大常用坐标系及高程坐标系
我国四大常用坐标系及高程坐标系1、北京54坐标系（BJZ54）北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，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。
因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m短轴6356863,扁率1/298.3 ；2、西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952- 1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m短轴6356755,扁率1/298.257221013、W G-84坐标系WG—84坐标系（WorldGeodeticSystem ）是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，丫轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
投影坐标系的详细介绍
4.高斯投影的分带
我国规定按经差6°和3°进行投影分带。 投影带：以中央子午线为轴，两边对称划出一定区域作为投
但为了测量成果的通用，需同国家6°或3°带相联系。
做好事 分带图
6.高斯投影的正算公式
上面公式中FE 表示向东偏移，我国一般假定为 500000米
高斯-克吕格投影比例因子k0 = 1
（二）通用横轴墨卡托投影
UTM (Universal Transverse Mercator Projection)投影属于 横轴等角割椭圆柱投影 ,它的投影条件是取第3个条件“中央经线 投影长度比不等于1而是等于0.9996”，投影后两条割线上没有 变形，它的平面直角系与高斯投影相同，且和高斯投影坐标有一 个简单的比例关系，因而有的文献上也称它为m0＝0.9996的高斯 投影。
（二）按投影变形性质的分类
等角投影 等积投影 任意投影
8.等角投影（正形投影） 角度变形为0，地球面上的微小圆经过投影后仍为相似的微小圆，其形状 保持不变，只有长度和面积变形。 等角投影在同一点任何方向的长度比都相等，但在不同地点长度比是不同 的。 多用于编制航海图、洋流图、风向图等地形图。 9.等积投影 投影面与椭球面上相应区域的面积相等，即面积变形为零 Vp=0（或 P=1， a=1/b）。不同点变形椭圆的形状相差很大；角度变形大。适合于自然地 图和社会经济地图。 10.任意投影 投影图上，长度、面积和角度都有变形，它既不等角又不等积。角度变形 小于等积投影，面积变形小于等角投影。其中，等距投影是在特定方向上 没有长度变形的任意投影（m=1）。适合于参考图和中小学教学用图。
大地坐标系统和高程系统
常用坐标系与高程系简介(2012-05-08 08:48:14)转载▼标签：分类：设计资料克拉索夫斯基北京宋体大地坐标系高程基准杂谈常用坐标系1、北京54坐标系北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
1954年北京坐标系的历史：新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数，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。
因此，1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；2、西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.257221013、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。
四大常用坐标系及高程坐标系
我国四大常用坐标系及高程坐标系1、北京54坐标系BJZ54北京54坐标系为参心大地坐标系,大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位,它是以克拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产生的坐标系;新中国成立以后,我国大地测量进入了全面发展时期,再全国范围内开展了正规的,全面的大地测量和测图工作,迫切需要建立一个参心大地坐标系;由于当时的“一边倒”政治趋向,故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数,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;因此,1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸;它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃;北京54坐标系,属三心坐标系,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/；2、西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定重新定位,建立我国新的坐标系;为此有了1980年国家大地坐标系;1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据,即IAG75地球椭球体;该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里,故称1980年西安坐标系,又简称西安大地原点;基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面即1985国家高程基准;西安80坐标系,属三心坐标系,长轴6378140m3、WGS－84坐标系WGS－84坐标系WorldGeodeticSystem是一种国际上采用的地心坐标系;坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局BIH定义的协议地极CTP方向,X轴指向的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系,称为1984年世界大地坐标系;这是一个国际协议地球参考系统ITRS,是目前国际上统一采用的大地坐标系;GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的;WGS84坐标系,长轴6378137.000m由于采用的椭球基准不一样,并且由于投影的局限性,使的全国各地并不存在一至的转换参数;对于这种转换由于量较大,有条件的话,一般都采用GPS联测已知点,应用GPS软件自动完成坐标的转换;当然若条件不许可,且有足够的重合点,也可以进行人工解算;4、2000国家大地坐标系英文缩写为CGCS2000;2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心;2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：长半轴a=6378137m,,1014m3s-2自转角速度ω=7.292l15×10-5rads-1我国常用高程系“1956年黄海高程系”,是在1956年确定的;它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料,求出该站验潮井里横按铜丝的高度为3.61米,所以就确定这个钢丝以下3.61米处为黄海平均海水面;从这个平均海水面起,于1956年推算出青岛水准原点的高程为72.289米;国家85高程基准其实也是黄海高程基准,只不过老的叫“1956年黄海高程系统”,新的叫“1985国家高程基准”,新的比旧的低0.029m我国于1956年规定以黄海青岛的多年平均海平面作为统一基面,为中国第一个国家高程系统,从而结束了过去高程系统繁杂的局面;但由于计算这个基面所依据的青岛验潮站的资料系列1950年～1956年较短等原因,中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海面,以青岛验潮站1952年～1979年的潮汐观测资料为计算依据,并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点,得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为：1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m;1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用,1956年黄海高程系同时废止;各高程系统之间的关系：56黄海高程基准：+85高程基准最新的黄海高程：56高程基准吴淞高程系统：56高程基准+珠江高程系统：56高程基准我国目前通用的高程基准是：85高程基准1兰勃托投影性质兰勃托Lambert投影,又名"等角正割圆锥投影”兰勃托投影采用双标准纬线相割,与采用单标准纬线相切比较,其投影变形小而均匀,兰勃托投影的变形分布规律是：a角度无变形,即投影前后对应的微分面积保持图形相似,亦称为正形投影；b等变形线和纬线一致,即同一条纬线上的变形处处相等；c两条标准纬线上没有任何变形；d在同一经线上,两标准纬线外侧为正变形长度比大于1,而两标准纬线之间为负变形长度比小于1;因此,变形比较均匀,变形绝对值也比较小；e同一纬线上等经差的线段长度相等,两条纬线间的经纬线长度处处相等;我国1：100万地形图采用了兰勃托投影,其分幅原则与国际地理学会规定的全球统一使用的国际百万分之一地图投影一致;纬度按纬差4°分带,从南到北共分成15个投影带,每个投影带单独计算坐标,每带两条标准纬线,第一标准纬线为图幅南端纬度加30′的纬线,第二标准纬线为图幅北端纬度减30′的纬线,这样处于同一投影带中的各图幅的坐标成果完全相同,不同带的图幅变形值接近相等,因此每投影带只需计算其中一幅图纬差4°,经差6°的投影成果即可;由于是纬差4°分带投影的,所以当沿着纬线方向拼接地图时,不论多少图幅,均不会产生裂隙；但是,当沿着经线方向拼接时,因拼接线分别处于上下不同的投影带,投影后的曲率不同,致使拼接时产生裂隙;。
坐标系的转换
对于坐标系之间的转换，目前我们国家有以下几种：1、大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）；2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换；3、任意两空间坐标系的转换。
坐标转换就是转换参数。
常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。
以下对上述三种情况作转换基本原理描述如下：1、大地坐标（BLH）对平面直角坐标（XYZ）常规的转换应先确定转换参数，即椭球参数、分带标准（3度，6度）和中央子午线的经度。
椭球参数就是指平面直角坐标系采用什么样的椭球基准，对应有不同的长短轴及扁率。
一般的工程中3度带应用较为广泛。
对于中央子午线的确定的一般方法是:平面直角坐标系中Y坐标的前两位*3，即可得到对应的中央子午线的经度。
如x=3888888m，y=388888666m，则中央子午线的经度=38*3=114度。
另外一些工程采用自身特殊的分带标准，则对应的参数确定不在上述之列。
确定参数之后，可以用软件进行转换，以下提供坐标转换的程序下载。
2、北京54全国80及WGS84坐标系的相互转换这三个坐标系统是当前国内较为常用的，它们均采用不同的椭球基准。
其中北京54坐标系，属三心坐标系，大地原点在苏联的普而科沃，长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；西安80坐标系，属三心坐标系，大地原点在陕西省径阳县永乐镇，长轴6378140m，短轴6356755，扁率1/298.25722101；WGS84坐标系，长轴6378137.000m，短轴6356752.314，扁率1/298.257223563。
由于采用的椭球基准不一样，并且由于投影的局限性，使的全国各地并不存在一至的转换参数。
对于这种转换由于量较大，有条件的话，一般都采用GPS联测已知点，应用GPS软件自动完成坐标的转换。
当然若条件不许可，且有足够的重合点，也可以进行人工解算。
详细方法见第三类。
3、任意两空间坐标系的转换由于测量坐标系和施工坐标系采用不同的标准，要进行精确转换，必须知道至少3个重合点（即为在两坐标系中坐标均为已知的点。
自然资源系统一律采用2000国家大地坐标系
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自然资源系统一律采用2000国家大地坐标系
作者：
来源：《浙江林业》2018年第07期
按照国务院关于推广使用2000国家大地坐标系的有关要求，之前国土资源部（现自然资源部）确定，2018年6月底前完成全系统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。
也就是说西安80和北京54坐标系将正式退出历史舞台，7月1日后自然资源系统全面使用2000国家大地坐标系。
对于7月1日以前已经开展的涉及空间数据采集工作的项目，可仍采用原先设定的坐标系，待项目完成后，再对数据进行统一的2000国家大地坐标系转换。
我国四大常用坐标系及高程坐标系
我国四大常用坐标系及高程坐标系1。
北京54坐标系（BJZ54）北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。
新中国成立以后，我国大地测量进入了全面发展时期，再全国范围内开展了正规的，全面的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。
由于当时的“一边倒”政治趋向，故我国采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数,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。
因此,1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。
它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系，属三心坐标系,长轴6378245m，短轴6356863，扁率1/298.3；2。
西安80坐标系1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。
为此有了1980年国家大地坐标系。
1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据，即IAG75地球椭球体。
该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。
基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。
西安80坐标系，属三心坐标系，长轴6378140m，短轴6356755,扁率1/298。
257221013。
WGS－84坐标系WGS－84坐标系（WorldGeodeticSystem）是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局(BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
cgcs2000坐标系
cgcs2000坐标系CGCS2000标系是由中国国家测绘地理信息局于2000年出台的一个大地坐标系统。
该坐标系以北京54号经线曲线为原点，由中国大陆以及港澳地区采用国际海洋概念（IOCG）换算为统一的投影坐标。
CGCS2000标系与国际一体化水准面、WGS 84、ITRF2000坐标有比较高的一致性，并具有较高的精度。
它的采用使得我国的平面坐标系统达到了国际标准的水平，为我国地理空间信息的网格化、一体化，信息技术的实现奠定了坚实的基础。
CGCS2000标系由国际地理联盟（IGU）设定，用于中国大陆和香港、澳门地区的测量，它是由众多国际标准组成，包括ITRS（国际地理信息系统）2000，ITRF（国际系统参考框架）2000，WGS（世界大地坐标系）84，北京54号经线曲线，以及经线元素和纬线元素等国际测量标准的应用。
CGCS2000标系的制定标准主要有两个，一是坐标系的精度，二是坐标系的一致性。
坐标系的精度是指坐标系中位置的精确程度，坐标系的一致性是指坐标系的误差数据能够相互一致。
为保证CGCS2000标系高精度和高一致性，中国政府将资金投入到开发CGCS2000标系，以实现坐标系精度和一致性的要求。
CGCS2000标系的优点① CGCS2000标系有着良好的精度和一致性，并且能够满足大多数精度要求。
② CGCS2000标系能够精确地捕获空间位置信息，从而可以精确描述和表征准确的空间关系。
③ CGCS2000标系能够提供高精度的数据，满足各种应用的要求，使数据的准确性更高。
④ CGCS2000标系能够根据用户的需求，定制合适的坐标系，以适应不同地区、不同行业的实际需求。
CGCS2000标系对于地理空间信息的发展具有重要的意义。
它为我国构建国家统一的地理信息框架奠定了基础，促进了GIS理空间信息的网格化，国家各地的地理信息共享工作也因此得到了极大的便利。
同时，CGCS2000标系也为地理空间数据的开发、发布等提供了可靠的数据标准和支撑基础，推动了GIS应用在国家各地的普及和发展。
工程测量中的坐标系及其坐标转换
地球重力场二阶带谐系数 J 2 1.08263108
地球自转角速度
7.292115105 rad / s
2：椭球面同大地水准面在我国境内最为拟合；
3：椭球定向明确，其短轴指向我国地极原点JYD1968.0方向，大 地起始子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面。
4：大地高程基准面采用1956黄海高程系统。
10
坐标系转换的种类
1 大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换
例如：大地坐标系与北京54坐标系之间的转换,换算关系如下，其 中N为椭球卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心率，a、b为 椭球的长短半径。
X (N H )cosB cosL
Y (N H ) cosB sin L
Z N (1 e2) H sin B
Ty
对于比例变换， 是给定xy''点 P相xy对 于TT坐xy 标原点沿X方向的比例系数, 是沿Y方向的比例S x系数，经变换后则有矩阵。
Sy
x'
y' x
yS0x
0（ 2）
S
y
16
对于旋转变换，先讨论绕原点的旋转，若点P相对于原点逆时针 旋转角度，则从数学上很容易得到变换后的坐标为
x' x cos y sin y' x sin y cos
欧勒角，与它们相对应的矩阵分别为：
1 0
0
cos y 0 sin y
cos z sin z 0
R1( x ) 0
cos x
s
in
x
R1
(
y
)
0
1
0
R1( z ) sin z cos z 0
0 sin x cos x
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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=1/298．1；地
心引力常数，GM=3．8×1014m3s-2； 自转角速度，ω=7．292l15×
10－5 rads-1 。 2000国家大地坐标系（CGCS2000）其定义与ITRS
协议的定义一致，即坐标系原点为包括海洋和大气的整个地球的质量
中心；尺度为在引力相对论意义下的局部地球框架的尺度；定向的初
始值由1984．0时BIH定向给定，而定向的时间演化保证相对地壳不
产生残余的全球旋转；长度单位为引力相对意义下局部地球框架中的
米。CGCS2000的参考历元为2000．0。CGCS2000所采用的参考椭球
以a（赤道半径）、J2（动力形状因子）、GM（地心引力常数）和ω（地
球自转角速度）等四个基本参数定义，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。 目前CGCS2000的维持主要依靠连续运行GPS 参考站，
它们是GPS2000的骨架，其坐标精度为毫米级，速度精度为±1mm/a。
CGCS2000框架由2000国家GPS大地控制网点构成，共有约2600个
三维大地控制点，其点位精度约为±3cm。而由国务院测绘行政主管
部门和军事测绘行政主管部门分别实施完成的全国天文大地网与
2000国家GPS大地控制网联合平差形成的近5万点构成了CGCS2000Q
框架的加密网点，三维点位误差约为±0．3m。
4转换方法 通过以上可以看出这两种坐标系统的起算点不 在一
个椭球基准面上，这就涉及到两个椭球间的相互转换问题。所谓坐标
转换的过程最重要的就是转换参数的求解过程，目前的转换方法主要
分为数学 计算模型、 格网内插模型。
⑴全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数 转换模型。
ΔLΔ[] B=-sinLNcosBρ"cosLNcosBρ"
0-sinBcosLMρ"-sinBcosLMρ"cosBM
ρ"ΔXΔYΔZ+[ ]
0εxεyεz+0-NM e2sinBcosBρ
"m +00NMae2sinBcosBρ"（2-e2sin2B）1-f
sinBcosBρ"Δa Δ[] f其中：ΔB，ΔL－同一点
位在两个坐标系下的纬 度差、经度差，单位为弧度；Δa，Δf－椭
球长半轴差（单位米）、扁率差（无量纲）；ΔX，ΔY，ΔZ－平移参 数，
单位为米；εx，εy，εz－旋转参数，单位为弧度；m－尺度参数（无
量纲）。
⑵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，四参数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：x2y[]2=x0y[]0 +（1+m） cosa
-sina[ ]sinacosa x1 y[] 2 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，x1，y1为原坐标系下平面直角坐标。坐标单位为米。
⑶插值内插模型主要有多项式回归法（二次曲面）、高斯克里格
加权法、加权反距离法、三角剖分法、临近点法、最小曲率内插法等
等。
⑷模型参数计算，是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，也就是计算重合点坐标改正量，利
用两个坐标系间控 制点的坐标改正量，采用适宜的方法计算一定间
隔的格网结点上的坐标改正量内插其他任意点上的坐标改正量，从而
实现不同坐标的变换，其优点在于可以很好地拟合由于大地网局部性
系统误差（或形变）的影响产生的变形差，能达到局部细致拟合和全
网连续的效果，且有较高的转换精度。
⑸插值内插模型整体转换法，其基本思路是：以各个转换点（格
网点）为中心，以适当的搜索半径搜索出计算该点的北京54坐标系
向国家2000坐标系的坐标改正量，进而获得该点的国家2000坐标系
坐标。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。
⑹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。 在甘肃省区域，经过分析后，
各种插值方法的精度和点的密度程度有关，克里格和最小曲率内插
法，在点的密集度高、点均匀时，内符合精度高，但是不能外推，点
位稀疏时，内插严重失真。二次多项式能够反映变换趋势，也可外推
计算，在甘肃省采用多项式回归模型中的二次曲面模型。
5结语 国务院批准自2008年7月1日启用我国的地 心坐标系
－2000国家大地坐标系（CGCS2000），同时要求用8-10年的时间，
完成现行国家大地坐标系向国家2000大地坐标系的过度和转换。过
渡期结束， 将停止提供现行国家大地坐标系下测绘成果，也就是北
京54坐标系和西安80坐标系的成果。因此在这8－10年中，矿区的
北京54坐标系下成果都要转换成国家2000大地坐标下的成果，矿区
一般面积较小，因此可以采用三维四参数模型或平面四参数模型，比
较严密和准确的还是应该采用二维七参数模型。为完成甘肃基础测绘
数据转换而开 发的软件GST-2000，能够完成北京1954、西安1980、
WGS84、国家2000控制成果的相互转换，这将 大大方便我省的数据
转换工作。
利用Micromine地质建模技术建立的矿体、地 表实体模型更加
直观的反映矿床内各矿体立体空间形态及品位分布特征，利用建立的
矿体模型可进行品位估值、 矿床矿体储量计算，能够解决传统方法
中复杂矿床内矿体之间互相交叉重叠、 重复计算储量的问题，便捷
的对矿床内不同边界品位区间的储量 进行统计，实时掌控矿体储量
动态变化情况，任意方位截取地质剖面、平面图及图件输出，能够进
行工程空间定位，为采矿工程师进行采矿设计等提供很好的平台，最
终服务于矿山整个生产过程，该项技术的应用不仅对矿山企业生产与
管理的数字化进程起到巨大的推动作用，也将促使我国地质矿产部门
的矿产资源勘查、储量核实与管理工作迈向一个崭新的高科技时代。