2000国家大地坐标系转换方法和要求

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。

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。

附件国土资源数据2000国家大地坐标系转换技术要求国土资源部国家测绘地理信息局2017年2月目录一、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（见附录A）。

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。

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。

2000国家大地坐标系转换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：短半径b(m) 6356752.31414－12－－13－ 极曲率半径c (m)6399593.62586 第一偏心率e0.0818191910428 第一偏心率平方e 20.00669438002290 第二偏心率e '0.0820944381519 第二偏心率平方e '20.00673949677548 1/4子午圈的长度Q(m)10001965.7293 椭球平均半径R 1(m)6371008.77138 相同表面积的球半径R 2(m)6371007.18092 相同体积的球半径R 3(m) 6371000.78997椭球的正常位U 0(m 2s -2)62636851.7149 动力形状因子J 20.001082629832258 球谐系数J 4-0.00000237091126 球谐系数J 60.00000000608347 球谐系数J 8-0.00000000001427 22/m a b GM ω= 0.00344978650678赤道正常重力值γe （伽） 9.7803253361两极正常重力值γp （伽） 9.8321849379正常重力平均值γ（伽）9.7976432224 纬度45度的正常重力值γ45°（伽） 9.8061977695采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系统。

244百家论坛2000国家大地坐标系及其转换方法刘焕国集安市国土资源局摘要：本文对2000国家大地坐标系的定义、实现及其与我国现行1954北京坐标系、1980西安坐标系的异同进行了介绍，分析了我国地方独立坐标系的情况，根据建立方法将地方独立坐标系概括为三种类型和组合，阐述了建立地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的三种转换方法，对实现地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的有效衔接，有利于地理信息系统与GPS有效的结合，可以进一步提升城市的综合服务能力，对推广2000国家大地坐标系和在2000国家大地坐标系原则下独立坐标系的继续使用具有重要的意义。

关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；坐标转换1. 2000国家大地坐标系的特点1.1椭球定位方式不同参心坐标系是为了研究局部球面形状，在使地面测量数据归算至椭球的各项改正数最小的原则下，选择和局部区域的大地水准面最为吻合的椭球所建立的坐标系。

由于参心坐标系未与地心发生联系，不利于研究全球形状和板块运动等，也无法建立全球统一的大地坐标系。

2000国家大地坐标系为地心坐标系，它所定义的椭球中心与地球质心重合，且椭球定位与全球大地水准面最为密和。

.1.2实现技术不同我国现行参心坐标系是采用传统的大地测量手段，即测量标志点之间哦距离、方向，通过平差的方法得到各点相对于起始点的位置，由此确定各点在参心系下的坐标。

2000国家大地坐标系框架是通过空间大地测量观测技术、获取各测站在ITRF 框架下的地心坐标。

.1.3维数不同现行参心坐标系为二维坐标系，2000国家大地坐标系为三维坐标系。

.1.4原点不同现行参心坐标系原点与地球质量中心有较大偏差，2000国家大地坐标系原点位于地球质量中心。

.1.5精度不同参心坐标系由于当时客观条件的限制，缺乏高精度的外部控制，长距离精度较低，在空间技术广泛应用的今天，难以满足用户的需求。

2000国家大地坐标系有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，有利于测定高精度大地控制点三维坐标，提高测图工作效率等。

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。