国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换软件测评

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测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南

现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、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。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=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1 其它参数见下表： －12－

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 －13－

二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；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。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 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。 （三）模型参数计算 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。 （四）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附件中相关内容。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 －14－

2000国家大地坐标系转换的技术方法

2000国家大地坐标系转换的技术方法 摘要：国土资源数据为国民经济和社会发展、社会公众提供广泛的信息服务。 随着生态文明建设的深化、国土规划和多规合一的全面实施，及自然资源统一确 权登记和用途管制工作的推进，国土资源数据在跨部门共享中的本底作用日益突出。为推进国土资源数据应用与共享，需要在国土资源系统全面开展 2000 国家 大地坐标系的转换和使用。文章中对各类国土资源空间数据向 2000 国家大地坐 标系转换的技术方法进行研究。 关键词：2000国家大地坐标系；国土资源数据；坐标转换 1前言 坐标参考框架是国家空间信息建设的重要基础设施之一，目前我国广泛使用 的1954北京坐标系和1980西安坐标系均为参心坐标系，所采用的坐标系原点、 坐标轴的方向等由于当时科技水平的限制，与采用现代空间科技测定的结果存在 较大差异，造成相应成果在使用时的精度损失，已无法满足我国当前技术和经济 发展的需要。尤其是随着我国北斗卫星导航系统的建设完善与发展应用，迫切需 要建立一个统一的高精度动态三维地心坐标系，并尽快推广应用，以实现测绘、 交通、空间信息等不同行业及产业之间的信息共建共享机制，从而推动社会和经 济的发展。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（CGCS2000），依据相关工作部署，各地应在2018年6月底前完成各类国土资 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 2 2000国家大地坐标系 CGCS2000是（中国）2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地 心大地坐标系统。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向（BIH国际时间局）， X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定椭 球参数：长半轴a=6378137，短半轴b=6356752.31414，扁率α=1/298.2572236， 第一偏心率平方e2=0.00669437999013，第二偏心率平方2e′=0.006739496742227。 3二维四参数转换模型 根据《国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求》，待转换数据源区域范围为局部小区域（东西跨度约20km，南北跨度约20km），适用于二维四参 数转换模型。其数学模型为： 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系；x1、y1为原坐标系下平面直角坐标，坐标 单位为m。该转换模型的特点是以该区域中心为旋转中心，进行旋转、缩放、平移，转换精度不低于以地球中心为旋转中心的二维七参数转换模型。 4转换技术路线 以某区域1980西安坐标系转换到2000国家大地坐标系为例，该项目转换参 数的计算方法采用二维四参数转换模型。 图 1 转换区域周边控制点分布情况 4.1转换区域重合点分析 待转换区域周边共有11个GPSC级点（分布情况见图1），这些点同时含有

2000国家大地坐标系转换方法和要求

2000国家大地坐标系转换方法和要求

目录 一、坐标转换的数据内容 (2) 二、坐标转换基本要求 (2) 三、矢量数据的转换 (3) （一）转换工作流程 (4) （二）转换方法 (4) 1.管理单元（以县或者单图幅）转换方法 (5) 2.空间数据库转换方法 (6) 四、栅格数据转换 (7) （一）分幅转换流程 (7) （二）分景数据转换流程 (8) （三）转换方法 (8) 1.文件形式栅格数据转换方法 (8) 2.标准分幅栅格数据转换方法 (9) 五、相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立联系的方法 (9) （一）相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法 (9) （二）相对独立的平面坐标系统下空间图形转换 (11) 附录A：点位坐标转换方法 (12) 附录B：坐标转换改正量计算 (16) 附录C：双线性内插方法 (18) 附录D：常用坐标转换模型 (19) 附录E：高斯投影正反算公式 (22) 附录F：子午线弧长和底点纬度计算公式 (23)

本技术要求规定了国土资源数据内容、转换基本要求、国土资源存量数据及增量数据由1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的技术流程、转换方法及转换步骤，相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立的联系方法等内容。 一、坐标转换的数据内容 全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据，根据实际需要，按照“应转尽转”的原则，转换为2000国家大地坐标系。国土资源数据应涵盖实际应用需要的各级各类国土资源空间数据，主要包括遥感影像、土地利用现状、土地利用总体规划、矿产资源总体规划、土地整治规划、农用地分等、基本农田、土地资源批、供、用、补、矿产资源勘查、开发、基础地质、区域地质、地球物理、地球化学等各级各类相关数据。 二、坐标转换基本要求 坐标转换应遵循以下基本要求： 1. 1:5万及以小比例尺数据库转换可利用国家测绘地理信息局提供的1:5万1980西安坐标系到2000国家大地坐标系图幅改正量，点位坐标按双线性内插方法（见附录C）进行逐点转换，点位数据及矢量数据也可利用两个坐标系下的重合点作为控制点计算转换参数，使用此参数实现数据转换

2000大地坐标系转换技术指南

CGCS2000 –China Geodetic Coordinate System 2000 附件： 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、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。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=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2

自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1其它参数见下表：

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；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。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 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。 （三）模型参数计算 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。 （四）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附件中相关内容。选择部分重合

大地坐标直角空间坐标转换计算公式

大地坐标与直角空间坐标转换计算公式 一、参心大地坐标与参心空间直角坐标转换 1名词解释： A：参心空间直角坐标系： a)以参心0为坐标原点； b)Z轴与参考椭球的短轴（旋转轴）相重合； c)X轴与起始子午面和赤道的交线重合； d)Y轴在赤道面上与X轴垂直，构成右手直角坐标系0-XYZ； e)地面点P的点位用（X，Y，Z）表示； B：参心大地坐标系： a)以参考椭球的中心为坐标原点，椭球的短轴与参考椭球旋 转轴重合； b)大地纬度B：以过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角 为大地纬度B； c)大地经度L：以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间 的夹角为大地经度L； d)大地高H：地面点沿椭球法线至椭球面的距离为大地高H； e)地面点的点位用（B，L，H）表示。 2参心大地坐标转换为参心空间直角坐标：公式中，N为椭球面卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心

率，a、b椭球的长短半径，f椭球扁率，W为第一辅助系数 a b a e 2 2- =或 f f e 1 * 2-= 西安80椭球参数： 长半轴a=6378140±5（m） 短半轴b= 扁率α=1/ 3参心空间直角坐标转换参心大地坐标 二高斯投影及高斯直角坐标系 1、高斯投影概述 高斯-克吕格投影的条件：1.是正形投影；2.中央子午线不变形 高斯投影的性质：1.投影后角度不变；2.长度比与点位有关，与方向无关；3.离中央子午线越远变形越大 为控制投影后的长度变形，采用分带投影的方法。常用3度带或6度带分带，城市或工程控制网坐标可采用不按3度带中央子午线的任意带。 2、高斯投影正算公式： 3、高斯投影反算公式： 1坐标转换简介

国家2000大地坐标系等坐标系统相关知识介绍

2000国家大地坐标系 相关知识 国家测绘局测绘标准化研究所

主要内容 ?坐标系统基本知识?相关政策法规 ?实用文献

地球坐标系 地固坐标系 参心坐标系 地心坐标系大地地理坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系大地坐标系 空间直角坐标系 平面直角坐标系天文地理坐标系 1.坐标系统基本知识 高程系统 大地原点

地球自然形体：是一个不规则的几何体。地球自然表面很不规则， 有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠峰高出海水面达8848.13m，最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022m。但是这 样的高低起伏，相对于地球半径6371km来说还是很小的。再顾及 到海洋约占整个地球表面的71%，因此，人们把海水面所包围的 地球形体视为地球的形状。 水准面：静止的水面，受地球重力影响而形成，是一个处处与重 力方向垂直的连续曲面，是一个重力场的等位面。 大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸 所形成的闭合曲面。是地球的物理表面，是测量外业的基准面。 大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。 地球椭球体:一个非常接近大地体，用数学 式表示几何形体，作为地球的参考形状和大 小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形 体，故又称旋转椭球体。 地球椭球面:地球椭球体外表面，是地球的 数学表面，是球面坐标系/测量内业的基准面。

测量外业工作的基准线—铅垂线(重力方向线)。测量外业工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准线—法线。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。

地心坐标系与参心坐标系的区别 P P' P P'a b a b M 铅 垂线法线 (大地原点） 大地水准面 总地球椭球体面 参考椭球体面 地面 总地球椭球体 参考椭球体 赤道赤 道 （北极） （南极） 总地球椭球定位方法：椭球中心与地球中心重合， 椭球短轴与地球自转轴重合等条件。参考椭球定位方法：椭球中心与地球中心不要求重合，要求椭球短轴与地球自转轴平行，使大地起始子午面与天 文起始子午面平行，使椭球面与本国大地水准面充分接近。上述两种椭球大小相同：长半径a=6378140m ，短半径b=6356755.3m ，扁率α=1:298.257 用途：全球测图用途：国家测图原点定义以地球质心（总地球椭球体中心）为原点的坐标系以参考椭球体中心为原点的坐标系椭球定位总地球椭球体中心与地球质心重合总地球椭球面与全球大地水准面差距的平方和最小参考椭球体中心与地球质心不重合 参考椭球面与区域大地水准面差距的平方和最小椭球定向椭球短轴与地球自转轴重合椭球短轴与地球自转轴平行适用范围全球测图 区域（国家）测图 实例 WGS84坐标系、2000国家大地坐标系 1954年北京坐标系、1980西安坐标系

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。基本参数如下。

北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换

北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转 换 令狐采学 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=1/298．257222101；地心引力常数，GM=3．986004418×1014m3s-2；自转角速度，ω=7．292l15×10－5 rads-1 。2000国家大地坐标系

2000国家大地坐标系技术指南

附件： 现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系 技术指南 一、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。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=1/298.257222101 地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2 自转角速度ω＝7.292l15×10-5rad s-1 其它参数见下表： －12－

采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。 －13－

二、点位坐标转换方法 （一）模型选择 全国及省级范围的坐标转换选择二维七参数转换模型；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。坐标转换模型详见本指南第六部分。 （二）重合点选取 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。 （三）模型参数计算 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。 （四）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附件中相关内容。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 －14－

坐标系向国家大地坐标系的转换完整版

坐标系向国家大地坐标 系的转换 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

北京54坐标系向国家2000大地坐标系的转换 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。

2000国家大地坐标系及其转换方法探讨

2000国家大地坐标系及其转换方法探讨 发表时间：2019-05-27T11:42:46.867Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：施东东张艳赵盼崔晓鑫 [导读] 摘要：随着2000国家大地坐标的广泛应用，越来越多的工程都在采用2000国家大地坐标。 河南省科源测绘中心河南郑州 450000 摘要：随着2000国家大地坐标的广泛应用，越来越多的工程都在采用2000国家大地坐标。分析研究地质成果2000国家大地坐标系转换技术方法与流程，实现地质调查成果、专题空间数据库坐标系向2000国家大地坐标系的转换，能为地质数据坐标系转换提供技术支撑。基于此，本文对2000国家大地坐标系进行了简要说明，并介绍了几种从传统大地坐标系向2000国家大地坐标系进行转换的方法，供大家参考和借鉴，不足之处敬请指正。 关键词：2000国家大地坐标系；坐标转换；ITRF框架 引言 2008年国家测绘地理信息局发布第2号公告“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国家大地坐标系英文名为：China Geodetic Coordinate System 2000缩写为CGCS2000）。2013年中国地质调查局下发了“中国地质调查局关于转发《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》的通知（中地调函〔2013〕332号）”，要求各地质调查项目承担单位学习相关文件，完成原坐标系成果向2000国家大地坐标系的转换工作。然而，经过十多年的积累，地质调查成果数量庞大。即使只考虑全国地质资料馆的馆藏基础地调成果，也有百万级的数量。对如此巨量的数据进行坐标转换，其工作量、工作成本以及投入的人力和其他资源必然将是一个庞大的数字。 1 2000国家大地坐标系的定义及实现 大地坐标系是建立地球空间框架的基础，是描述地球空间实体位置的参考基准，因此科学地定义和使用大地坐标系将会对航空航天、卫星定位、地壳形变、板块运动、工程建设等许多领域产生重大影响。2000国家大地坐标系（CGCS 2000）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）CGCS 2000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。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作为初始指向来推算，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。 （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。2000国家大地坐标系由2000国家GPS网在历元2000.0的三维坐标和速度实现的，2000国家GPS大地网是经过联合平差得到的一个覆盖全国规模的GPS大地网，联合平差是以全球分布的IGS核心站的ITRF97框架下的坐标和速度为起算成果，并将成果归算到参考历元2000.0。 （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I RM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。而站在物理学的角度来看，就成了一个等位椭球，椭球表面的地球重力是相等的。2000国家大地坐标系主要体现在历元2000.0坐标和速度上，并且还通过了2000国家GPS大地网。2000国家GPS大地网是由众多空间网所构成，并联合众网平差得到的，其中空间网包括了地壳运动观测以及地壳形变检测网、GPS网等其他空间网络。2000国家大地坐标系在参考历元2000.0的基础上，它实现的精度在水平以及高程坐标方面分别是1 cm和3 cm，而在水平速度方面的精度大约是3 mm/a左右。 2000国家大地坐标系主要具有以下特点： （1）与现在大地坐标系结构相比，2000国家大地坐标系的精度将更高。 （2）2000国家大地坐标系覆盖了所有的国土领域。 （3）2000国家大地坐标系是一个三维空间的坐标系，能够将大地上任意物体的空间位置准确的标示和说明。 （4）2000国家大地坐标系是一个具有时间特性的动态基准测量坐标系。 2 2000国家大地坐标系下点位坐标转换方法 总的来说，能够成功实现将传统大地坐标系下的点位坐标朝着2000国家大地坐标系下点位坐标转换的方法有如下几种： （1）利用公共点求解两套坐标系统间的转换参数，利用此转换参数实现转换。国家相关测绘机构曾发布过《现有测绘成果转换到2000国家大地坐标系技术指南》测绘指导文件，该文件建议使用坐标转换的方式来完成点位坐标的转换，省级以及以上范围内的坐标可通过二维七参数转换模型进行转换，至于以下范围内的坐标，可以通过三维或者二维四参数模型进行转换。而对于与2000国家大地坐标系有联系的相关单元坐标系统，可以通过多项回归模型进行转换，也能够通过平面参数系统实现坐标转换。在参数转换过程中，要合理选取重合点，通过对残差的计算和分析，找出最佳的方案，通常情况下，会选取5个及以上的重合点来进行坐标转换计算，这样便于对转换参数进行观测，所以，在最小二乘法的基础之上求出转换参数后，对于非重合点，还需要使用相关的模型进行转换，只有这样，才能够得到待转点位的2000国家大地坐标。为了得到准确的转换结果，必须利用重合点做外部检验和校核，具体转换模型可参考国家测绘机构发布的测绘技术指南。 （2）通过与具有2000国家大地坐标的高等级点联测实现对低等级GPS网进行约束平差的方法实现转换。如果有许多的2000国家大地坐标系坐标的控制点存在GPS控制网的周边的话，那么，就可以结合控制点和低等级的GPS网，两者进行联测，也可以用控制点对GPS网原有的数据进行约束，并在WGS84椭球的基础上进行三维约束平差，所得到的结果就是2000国家大地坐标系。 （3）将具有ITRF框架坐标的点位通过框架转换和历元转换转换到2000国家大地坐标系。根据2000国家大地坐标系的实际状况，它的坐标点基本跟ITRF97和2000.0历元坐标点是相同的，想要获得ITRF97框架下的点位坐标，可以通过GAMIT相对定位的方法获得，通过精密单定位也能得到同样的结果，而且，所获得的点位坐标的基准和星历的基准没有什么差别，包含了它们自身的框架以及历元。比如：IGS2005框架就是当前精密星历所使用的基本框架，而当天所观测到的瞬时历元即为历元，在ITRF2005基础上所获得的计算结果以及当天