2000大地坐標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)指南

1、僅供個(gè)人參考附件：現(xiàn)有測(cè)繪成果轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系技術(shù)指南一、2000國家大地坐標(biāo)系的定義國家大地坐標(biāo)系的定義包括坐標(biāo)系的原點(diǎn)、三個(gè)坐標(biāo)軸的 指向、尺度以及地球橢球的 4個(gè)基本參數(shù)的定義。2000國家大地 坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心；2000國家大地坐標(biāo)系的 Z軸由原點(diǎn)指向歷元 2000.0的地球參考極的 方向，該歷元的指向由國際時(shí)間局給定的歷元為1984.0的初始指向推算，定向的時(shí)間演化保證相對(duì)于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋 轉(zhuǎn)，X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線與地球赤道面（歷元 2000.0）的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。采用 廣義相對(duì)論意義下的尺度。

2、2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)的數(shù)值為：長(zhǎng)半軸a= 6378137m扁率f=1/298.1地心引力常數(shù)GM = 3.8 1014m3s-2自轉(zhuǎn)角速度3= 7.292115 W-5rad §1其它參數(shù)見下表：短半徑b（m）6356752.31414極曲率半徑c （m）6399593.62586第一i偏心率e0.08第一偏心率平方e0.002290第二偏心率e0.01519第二偏心率平方e20.0075481/4子午圈的長(zhǎng)度Q（m）.7293橢球平均半徑Ri（m）6371008.77138相同表面積的球半徑R2（m）6371007.18092相同體積的球半徑R3（m）63710

3、00.78997橢球的正常位U0（m2s-2）.7149動(dòng)力形狀因子J20.0032258球諧系數(shù)J4-0.000006球諧系數(shù)J60.00000000608347球諧系數(shù)J8-0.000000000014272 2.m =缶 a b/GM0.000678赤道正常重力值節(jié)（伽）9.61兩極正常重力值% （伽）9.79正常重力平均值丫（伽）9.24緯度45度的正常重力值優(yōu)。（伽）9.95采用2000國家大地坐標(biāo)系后仍采用無潮汐系統(tǒng)不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考二、點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法（一）模型選擇全國及省級(jí)范圍的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換選擇二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型；省級(jí)以下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可選擇三維四參數(shù)模型或平面四參數(shù)模型。對(duì)

4、于相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000 國家大地坐標(biāo)系的聯(lián)系可采用平面四參數(shù)模型或多項(xiàng)式回歸模型。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型詳見本指南第六部分。（二）重合點(diǎn)選取坐標(biāo)重合點(diǎn)可采用在兩個(gè)坐標(biāo)系下均有坐標(biāo)成果的點(diǎn)。但最終重合點(diǎn)還需根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)換參數(shù)，計(jì)算重合點(diǎn)坐標(biāo)殘差，根據(jù)其殘差值的大小來確定，若殘差大于3 倍中誤差則剔除，重新計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，直到滿足精度要求為止；用于計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點(diǎn)數(shù)量與轉(zhuǎn)換區(qū)域的大小有關(guān)，但不得少于5 個(gè)。（三）模型參數(shù)計(jì)算用所確定的重合點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型利用最小二乘法計(jì)算模型參數(shù)。（四）精度評(píng)估與檢核用上述模型進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)必須滿足相應(yīng)的精度指標(biāo)，具體精度評(píng)估指標(biāo)及評(píng)估方法見附件

5、中相關(guān)內(nèi)容。選擇部分重合點(diǎn)作為外部檢核點(diǎn)，不參與轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算，用轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算這些點(diǎn)的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)與已知坐標(biāo)進(jìn)行比較進(jìn)行外部檢核。應(yīng)選定至少 6 個(gè)均勻分布的重合點(diǎn)對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度進(jìn)行檢核。（五）數(shù)據(jù)庫中點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型參數(shù)計(jì)算的區(qū)域選取對(duì)于 1980 西安坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)庫，采用全國數(shù)據(jù)計(jì)算的一套模型參數(shù)可滿足1:5 萬及 1:25 萬比例尺數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的精度要求； 采用全國數(shù)據(jù)計(jì)算的六個(gè)分區(qū)的模型參數(shù)可滿足1:1 萬比例尺數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的精度要求。對(duì)于 1954 年北京坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換，采用全國數(shù)據(jù)計(jì)算的六個(gè)分區(qū)的模型參數(shù)可滿足1:5萬及1:25萬比例尺數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的精度要求；按（2°招0）

6、進(jìn)行分區(qū)計(jì)算模型參數(shù)可滿足1:1 萬比例尺數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的精度要求。三、 1:2.5-1:25 萬數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換（一）按國家基本比例尺地形圖分幅組織的數(shù)據(jù)庫按國家基本比例尺地形圖分幅組織的圖形數(shù)據(jù)（DLG 、DEM 、 DRG） ，依據(jù)以下方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換。1、 1:2.5-1:10 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 1954年北京坐標(biāo)系下1:2.5-1:10 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換a、依據(jù)相應(yīng)比例尺分幅進(jìn)行區(qū)域劃分，分兩步完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。首先進(jìn)行橢球體變換，再利用對(duì)應(yīng)的比例尺圖幅區(qū)域的X、Y 坐標(biāo)平移量進(jìn)行坐標(biāo)平移；b、依據(jù)2000國家大地坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)的比例尺標(biāo)準(zhǔn)分幅圖廓進(jìn)行數(shù)據(jù)裁切，區(qū)域邊緣圖幅中的數(shù)據(jù)

7、空白區(qū)利用相鄰圖幅數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充；c、添加2000國家大地坐標(biāo)系下的方里格網(wǎng)層，刪除原方里格網(wǎng)數(shù)據(jù)層；d、完成圖廓更改、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)接邊、拓?fù)渲亟?、?shù)據(jù)入庫等數(shù)據(jù)后處理及建庫工作；e、圖幅換帶接邊：采用右圖（1954年北京坐標(biāo)系）接左圖（ 2000 國家大地坐標(biāo)系）時(shí)， 先進(jìn)行右圖的橢球體與換帶轉(zhuǎn)換，在左帶中利用左圖的平移量進(jìn)行右圖的坐標(biāo)平移，完成接邊后保存在左帶中的右圖（備份）成果。返回右圖取消先前換帶接邊加入的平移量，并進(jìn)行投影變換，最后利用右?guī)ё陨淼钠揭屏客瓿善揭坪?，方可與其相鄰的右圖接邊；f、對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進(jìn)行更改。（ 2） 1980 西安坐標(biāo)系下1:2.5-1:1

8、0 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換依據(jù)相應(yīng)比例尺分幅進(jìn)行區(qū)域劃分，不考慮橢球體變換，直接利用對(duì)應(yīng)的比例尺圖幅區(qū)域的X、 Y 坐標(biāo)平移量進(jìn)行坐標(biāo)平移；然后按照1954年北京坐標(biāo)系下 DLG數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的bf 對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。2、 1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換原數(shù)據(jù)為300500dpi的原版印刷地圖經(jīng)掃描糾正生成的 RGB 柵格數(shù)據(jù)，無圖幅間要素的接邊處理。（ 1） 1954年北京坐標(biāo)系下1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換a、考慮橢球變換及又圖廓角點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)平移量，計(jì)算 1954 年北京坐標(biāo)系分幅圖廓角點(diǎn)在2000 國家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，并修改數(shù)據(jù)頭文件中相應(yīng)的定位坐標(biāo)；b、

9、在 DRG 數(shù)據(jù)上疊加2000 國家大地坐標(biāo)系下新的大地控制基礎(chǔ)層（圖廓及方里格網(wǎng)等），新圖廓中數(shù)據(jù)空白或數(shù)據(jù)出圖區(qū)域不做圖紋補(bǔ)充和裁減；c、在圖例中添加 2000國家大地坐標(biāo)系下新的控制基準(zhǔn)說明條款；d、完成數(shù)據(jù)合層，并保持 DRG數(shù)據(jù)的原有分辨率；e、更改元數(shù)據(jù)中相關(guān)內(nèi)容，增加 1954年北京坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)分幅的圖廓四角點(diǎn)在2000 國家大地坐標(biāo)系下坐標(biāo)，計(jì)算2000國家大地坐標(biāo)系標(biāo)準(zhǔn)分幅的圖廓四角點(diǎn)的坐標(biāo)。轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)為2000 國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)、1954 年北京坐標(biāo)系分幅。（ 2） 1980 西安坐標(biāo)系下1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換獲取圖幅對(duì)應(yīng)比例尺圖幅圖廓角點(diǎn)的X、 Y

10、坐標(biāo)平移量，根據(jù)平移量計(jì)算圖幅定位坐標(biāo)，修改數(shù)據(jù)頭文件；然后按照1954年北京坐標(biāo)系到2000國家大地坐標(biāo)系的1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的be步驟進(jìn)行。轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)為2000 國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)、1980 年西安坐標(biāo)系分幅。3、 1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換原數(shù)據(jù)為25 米分辨率的灰階（256 個(gè)）柵格數(shù)據(jù)，建庫數(shù)據(jù)圖幅間接邊處理完好。此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可有兩種方式：一種是依據(jù) 2000 國家大地坐標(biāo)系下DLG 相關(guān)圖層數(shù)據(jù)（等高線、高程點(diǎn)）重新生成DEM （見DEM數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)范），一種是進(jìn)行DEM數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。以下給出DEM 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法。（ 1） 1954年北京坐標(biāo)系

11、下1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換a、按照比例尺對(duì)應(yīng)圖幅分塊，在需補(bǔ)充內(nèi)容的鄰接邊各增加一個(gè)相應(yīng)比例尺圖幅；b、 考慮橢球變換及相應(yīng)的比例尺圖幅的X、 Y 坐標(biāo)平移量，求得X、 Y 坐標(biāo)改正值；c、根據(jù)坐標(biāo)改正值進(jìn)行圖幅坐標(biāo)平移，同時(shí)，參考像素分辨率確定起算坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)重采樣；d、按2000國家大地坐標(biāo)系新的圖廓及重疊像素進(jìn)行圖幅裁切，更改數(shù)據(jù)頭文件中定位坐標(biāo)；e、修改元數(shù)據(jù)相關(guān)條目。（ 2） 1980 西安坐標(biāo)系下1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換a、按照相應(yīng)比例尺對(duì)應(yīng)圖幅分塊，在需補(bǔ)充內(nèi)容的鄰接邊各增加一個(gè)相應(yīng)比例尺圖幅；b、依據(jù)相應(yīng)的比例尺圖幅的 X、Y坐標(biāo)平移量，

12、進(jìn)行圖幅坐標(biāo)平移，并參考像素分辨率確定起算坐標(biāo)完成數(shù)據(jù)重采樣；c、 d 按 1954 年北京坐標(biāo)系1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的d、e步驟進(jìn)行。4、 1:25 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 將 1:25 萬分幅的平面坐標(biāo)平移量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的經(jīng)、緯度平移量或直接獲取對(duì)應(yīng)圖幅的經(jīng)、緯度平移量；（ 2）根據(jù)1:25 萬分幅的經(jīng)、緯度平移量，完成1:25 萬經(jīng)緯度數(shù)據(jù)到2000 國家大地坐標(biāo)系經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（ 1954 年北京坐標(biāo)系需同時(shí)考慮橢球體變化和平移量）；（ 3）依據(jù)2000 國家大地坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)的1:25 萬標(biāo)準(zhǔn)分幅圖廓進(jìn)行數(shù)據(jù)裁切，區(qū)域邊緣圖幅中的數(shù)據(jù)空白區(qū)利用相鄰圖幅數(shù)

13、據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充；（ 4）數(shù)據(jù)后處理，包括：圖廓更改、新格網(wǎng)層添加、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)接邊、拓?fù)渲亟?、?shù)據(jù)入庫等；（ 5）更改元數(shù)據(jù)文件。5、 1:25 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 利用 2000 國家大地坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的DLG 數(shù)據(jù)層， 重新內(nèi)插生成DEM;（ 2）依據(jù)新的DEM 更改元數(shù)據(jù)文件。（二）按其它方式建立的數(shù)據(jù)庫1、按區(qū)域建立的圖形數(shù)據(jù)庫按區(qū)域（省、地區(qū)、流域等）建立的圖形數(shù)據(jù)庫（DLG 、DEM 、 DRG） ，可先分帶分塊分層完成轉(zhuǎn)換，參照以上相應(yīng)比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換方案轉(zhuǎn)換后拼接合成。1:10 萬 -1:25 萬數(shù)據(jù)庫，依 1:25 萬數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換方案逐塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再整體拼接

14、合成；按非高斯投影方式組織的，將原數(shù)據(jù)經(jīng)緯網(wǎng)30' x30'15' x 15點(diǎn)作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參考點(diǎn)，計(jì)算這些參考點(diǎn)在 2000 國家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，利用地理信息軟件進(jìn)行圖形糾正，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。2、按線性條帶建立的圖形數(shù)據(jù)庫按線性條帶（境界、河流、交通線、管道線等）建立的圖形數(shù)據(jù)庫，可依據(jù)條帶的方向、長(zhǎng)短等分段進(jìn)行，再拼接合成；也可通過條帶中一定密度地物點(diǎn)的兩套坐標(biāo)，通過軟件逐點(diǎn)進(jìn)行糾正。具體方法：分塊糾正：對(duì)于1:1 萬分塊，按1:1 萬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案逐塊糾正后接邊合成；對(duì)于1:5 萬分塊，按1:2.5-1:10 萬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案逐塊糾正后接邊合成；逐點(diǎn)糾正：依據(jù)數(shù)據(jù)精度

15、，建立一定密度（1:1 萬 100 米格網(wǎng)點(diǎn)、1:5 萬 2000 米格網(wǎng)點(diǎn)）的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參考點(diǎn)，計(jì)算這些參考點(diǎn)在新坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，利用地理信息軟件完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。3、按無固定分幅分區(qū)建立的圖形數(shù)據(jù)庫按無固定分幅分區(qū)建立的圖形數(shù)據(jù)，根據(jù)坐標(biāo)系、比例尺及數(shù)據(jù)主體所在的圖幅、數(shù)據(jù)的組織方式、產(chǎn)品類型（DLG 、DEM 、 DRG） 等， 參照相應(yīng)比例尺的轉(zhuǎn)換方案，實(shí)施數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。4、 DOM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換原數(shù)據(jù)為航空或航天遙感獲取的黑白或彩色影像數(shù)據(jù)，是連續(xù)的灰度（全色）或RGB （彩色）柵格數(shù)據(jù)，分辨率有多種方式 （主要包括用于1:5 地形圖測(cè)繪的各種分辨率航空影像，以及用于專題調(diào)查的10 米、 15

16、米、 30 米等衛(wèi)星影像）。影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可參照下列方式進(jìn)行。對(duì)于已按數(shù)據(jù)庫組織方式加工與處理的DOM 數(shù)據(jù)，可采用 1:2.5-1:10 萬 DEM 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，也可采用計(jì)算各景影像有效圖邊的4 點(diǎn)在 2000 國家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)來重新定位的方式。對(duì)于尚未按數(shù)據(jù)庫組織方式加工與處理的DOM 數(shù)據(jù)，可采用 1:2.5-1:10 萬 DRG 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法，不再添加新的控制基礎(chǔ)信息。分辨率 5 米 -30 米的數(shù)據(jù)，需依據(jù)其數(shù)據(jù)主體所在的1:25萬圖幅區(qū)域來選用1:25 萬對(duì)應(yīng)圖幅的綜合坐標(biāo)改正值；對(duì)于分辨率在 2 米到 5 米間的數(shù)據(jù)，需依據(jù)其數(shù)據(jù)主體所在的1:5萬圖幅區(qū)域來選用1:5

17、萬對(duì)應(yīng)圖幅的綜合坐標(biāo)改正值；由此確定各自的 X、 Y 方向平移像素?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值（直接取1:25 萬或 1:5萬綜合坐標(biāo)改正值，或由像素?cái)?shù)M象素分辨率求得）。按高斯投影、 分像對(duì) （分景） 組織的高分辨率影像數(shù)據(jù)，參照 1:1 萬 DOM轉(zhuǎn)換技術(shù)方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換。四、 1:1 萬及 1:5 千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換（一）1:1 萬及 1:5 千格網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算1、 1980 西安坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算1:1萬以上大比例尺一般按（2°必0）進(jìn)行分區(qū)，并對(duì)每個(gè)分區(qū) 向外擴(kuò)充約20；分別解算由各分區(qū)的轉(zhuǎn)換參數(shù)后，利用確定的 轉(zhuǎn)換方法與轉(zhuǎn)換模型分別計(jì)算全國1:1 萬及 1:5千格網(wǎng)點(diǎn)

18、的2000國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)B 2000， L2000， 進(jìn)而求出各點(diǎn)的1980 西安坐標(biāo)系與 2000 國家大地坐標(biāo)系的差值DB 802000， DL 80200（0 B2000-B80，L2000-L80） ，形成全國1:1 萬及 1:5 千格網(wǎng)點(diǎn)的1980 西安坐標(biāo)系與 2000 國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB 802000， DL 802000。2、 1954年北京坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算全國 1954 年北京坐標(biāo)系向2000 國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算采用兩步法：首先計(jì)算1954 年北京坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換向1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換改正量，其次計(jì)算1980 西安坐標(biāo)系向2000 國家大地坐標(biāo)系

19、轉(zhuǎn)換改正量，最后將兩改正量疊加形成1954 年北京坐標(biāo)系向2000 國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量。 1954 年北京坐標(biāo)系向1980 西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)改正量計(jì)算新舊坐標(biāo)系統(tǒng)（1954 年北京坐標(biāo)系與1980 年西安坐標(biāo)系）的轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)改正量計(jì)算公式：不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考/2x. yz1 eN2222W2dB = _sinBcosL-sinBsinL - coSB a 2 (2-e sin B). e sinBcosB MMMMW2W?.1dL =(lxSin L - . ：ycos L)N cos B22式中：刈，澳分別為IAG-75橢球與克拉索夫斯基橢球長(zhǎng)半徑，第一偏心率平方

20、之差。即a =a80 _a54,；：e222二.0 一 e54則各個(gè)點(diǎn)在1980西安坐標(biāo)系中的大地坐標(biāo)為:B80 = B54dBL80 = L54dL根據(jù)轉(zhuǎn)換的B80,L80,采用高斯投影正算公式計(jì)算相應(yīng)的高斯平面坐標(biāo)X80,Y80O求取全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換改正量DX1 - X80 - X54DY1 =丫80 -丫54平差改正量的計(jì)算1954年北京坐標(biāo)系所提供的大地點(diǎn)成果沒有經(jīng)過整體平 差，1980西安坐標(biāo)系提供的大地點(diǎn)成果是經(jīng)過整體平差的數(shù)據(jù)， 所以新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換還要考慮平差改正量的問題。計(jì)算平差改正 量比較麻煩，沒有一定的數(shù)學(xué)模式，不同地區(qū)，平差改正量差 別很大，在我國中部某些

21、地區(qū)，平差改正量在1米以下，而在東北地區(qū)的某些圖幅則在 10米以上。在實(shí)際計(jì)算中，在全國均 勻地選擇一定數(shù)量的一、二等大地點(diǎn)，利用它們新（1980西安坐標(biāo)系）舊（1954年北京坐標(biāo)系）坐標(biāo)系的坐標(biāo)進(jìn)行多種分析 試算并剔除粗差點(diǎn)，然后分別計(jì)算它們的坐標(biāo)差值，根據(jù)這些 不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考差值和它們的大地坐標(biāo)分別繪制兩張平差改正量分布圖（即dX, dY分布圖），這樣在分布圖上可以直接內(nèi)插曲全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的平差改正量DX 2, DY 2。根據(jù)全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換改正量 DXi, DY1和平差改正量 DX2, DY2按下列公式計(jì)算1954年北京坐標(biāo) 系向1980西安

22、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量 DX, DY oDX =DX1 DX2 DY = DY1 DY2將DX, DY換算成1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)大地坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換改正量 DB5480, DL5480。1954年北京坐標(biāo)系向2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算將全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的1954年北京坐標(biāo)系向1980西安坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB5480與1980西安坐標(biāo)系向2000國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB 802000疊加，得到全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn) 1954年北京坐標(biāo)系向2000國家大地坐標(biāo) 系轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量DB 542000。即：DB542000 =DB 5480 +DB 80

23、2000DL542000 =DL 5480 +DL802000（二）1:1萬及1:5千DLG數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換流程如圖1所示:圖1 1:1萬及1:5千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換技術(shù)流程1、1954年北京坐標(biāo)系下1:1萬、1:5千DLG數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換(1)每個(gè)圖幅的四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量選用1954年北京坐標(biāo)系向2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法計(jì)算；(2)圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)改正量根據(jù)選用的本圖幅的四不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量，按雙線性內(nèi)插等方法計(jì)算；（ 3） 根據(jù)圖幅四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量和圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)改正量，計(jì)算 2000 國家大地坐標(biāo)系下的圖幅四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)和圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)

24、；（ 4）與周邊圖幅拼接；（ 5）按照2000 國家大地坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)1:1 萬、 1:5 千標(biāo)準(zhǔn)分幅計(jì)算新的公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)，即添加 2000 國家大地坐標(biāo)系下新的公里格網(wǎng)層；（ 6）完成圖廓更改、數(shù)據(jù)編輯、換帶接邊、拓?fù)渲亟?；?7）對(duì)空間數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進(jìn)行更改；（ 8）數(shù)據(jù)入庫等數(shù)據(jù)后處理工作。2、 1980 西安坐標(biāo)系下1:1 萬、 1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 每個(gè)圖幅的四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量選用1980 西安坐標(biāo)系向 2000 國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法計(jì)算；（2）（8）參照1954年北京坐標(biāo)系到 2000國家大地坐 標(biāo)系 1:1 萬、 1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟

25、進(jìn)行。（3） 1:1 萬及 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換在保持原分辨率不變的情況下，利用逐格網(wǎng)糾正的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1、 1954年北京坐標(biāo)系下1:1 萬、 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 在 2000 國家大地坐標(biāo)系下生成圖廓坐標(biāo)及公里格網(wǎng)，逐公里格網(wǎng)點(diǎn)糾正1:1 萬、 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)；（ 2）修改元數(shù)據(jù)相關(guān)條目；（ 3）修改相關(guān)的圖外整飾。2、 1980 西安坐標(biāo)系下1:1 萬、 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換參照 1954 年北京坐標(biāo)系到2000 國家大地坐標(biāo)系1:1 萬、 1:5千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。（4） 1:1 萬及 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫

26、轉(zhuǎn)換利用 DEM 生產(chǎn)過程中形成的矢量數(shù)據(jù)與DEM 離散點(diǎn)數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1、 1954年北京坐標(biāo)系下1:1 萬、 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1）矢量數(shù)據(jù)與DEM 離散點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法；a、每個(gè)圖幅的四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量選用 1954年北京坐標(biāo)系向 2000 國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法計(jì)算；b、 圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)改正量根據(jù)選用的本圖幅的四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量，按雙線性內(nèi)插等方法計(jì)算；c、 根據(jù)圖幅四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量和圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)改正量，計(jì)算 2000 國家大地坐標(biāo)系下的圖幅四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)和圖幅內(nèi)各要素點(diǎn)的坐標(biāo)；d、與周邊圖幅拼接。（ 2）構(gòu)造TIN ；（ 3）按相關(guān)規(guī)范或規(guī)定內(nèi)

27、插DEM ；（ 4）對(duì)檢查點(diǎn)坐標(biāo)文件進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；（ 5）修改元數(shù)據(jù)條目。2、 1980 西安坐標(biāo)系下1:1 萬、 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1）每個(gè)圖幅的四個(gè)圖廓點(diǎn)坐標(biāo)改正量選用1980 西安坐標(biāo)系向 2000 國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法計(jì)算；（2）（5）參照1954年北京坐標(biāo)系1:1萬、1:5千DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。（5） 1:1 萬及 1:5 千 DOM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換原數(shù)據(jù)為航空或航天遙感獲取的黑白或彩色影像數(shù)據(jù)，是連續(xù)的灰度或RGB 柵格數(shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)換中應(yīng)保持原影像分辨率。1、在原 DOM 上疊加相應(yīng)坐標(biāo)系統(tǒng)的內(nèi)圖廓及公里格網(wǎng)，在 2000 國家大地坐標(biāo)系下生成圖廓坐

28、標(biāo)及公里格網(wǎng)，逐公里格網(wǎng)點(diǎn)糾正1:1 萬、 1:5 千 DOM 數(shù)據(jù)；2、轉(zhuǎn)換后，刪除內(nèi)圖廓及公里格網(wǎng)；3、修改元數(shù)據(jù)相關(guān)條目。五、 相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000 國家大地坐標(biāo)系建立聯(lián)系的方法（一）相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)控制點(diǎn)建立聯(lián)系的方法可通過現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)過渡，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法將相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)下控制點(diǎn)成果轉(zhuǎn)換到2000 國家大地坐標(biāo)系下。選取相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000 國家大地坐標(biāo)系的重合點(diǎn)的原則如下：擇優(yōu)選取地方控制網(wǎng)的起算點(diǎn)及高精度控制點(diǎn)、周圍國家高精度的控制點(diǎn)，大中城市至少選取5 個(gè)重合點(diǎn)（城外4 個(gè)，市內(nèi)中心1 個(gè)） ；小城市在城市外圍至少選取4 個(gè)

29、重合點(diǎn)，重合點(diǎn)要分布均勻，包圍城市區(qū)域，并在城市內(nèi)部選定至少6 個(gè)均勻分布的重合點(diǎn)對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度進(jìn)行檢核。建立相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與2000 國家大地坐標(biāo)系聯(lián)系時(shí)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型要同時(shí)適用于地方控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換和城市數(shù)字地圖的轉(zhuǎn)換。一般采用平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型，重合點(diǎn)較多時(shí)可采用多元逐步回歸模型。當(dāng)相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)控制點(diǎn)和數(shù)字地圖均為三維地心坐標(biāo)時(shí)，采用Bursa 七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中誤差應(yīng)小于0.05 米。（二）相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)下數(shù)字地形圖轉(zhuǎn)換采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)轉(zhuǎn)換法完成相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)下數(shù)字地形圖到 2000 國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后相鄰圖幅不存在接邊問題。具體步驟如下：利用控

30、制點(diǎn)的轉(zhuǎn)換模型和參數(shù)，對(duì)相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)下數(shù)字地形圖進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成 2000 國家大地坐標(biāo)系地形圖。根據(jù)轉(zhuǎn)換后的圖幅四個(gè)圖廓點(diǎn)在2000 國家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，重新劃分公里格網(wǎng)線，原公里格網(wǎng)線刪除。根據(jù) 2000 國家大地坐標(biāo)系下的圖廓坐標(biāo)，對(duì)每幅圖進(jìn)行不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考裁剪和補(bǔ)充。六、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法（一）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型1、二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型sin LN cosB sin BcosL 一"cosL D"N cosBsin Bsin L "tgB cosL| -sin LtgBsin LcosL-1M-E. + I08sB ”M產(chǎn)zj - M02一e

31、sin BcosB "N 2-(2 -e2sin2 B)e sin BcosB ". ：asin B cos BP" I AfJ -其中:AB, AL同一點(diǎn)位在兩個(gè)坐標(biāo)系下的緯度差、經(jīng)度差,單位為弧度,a, 且橢球長(zhǎng)半軸差（單位米）、扁率差（無量綱），以此丫以平移參數(shù)，單位為米，",”,旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度，m尺度參數(shù)（無量綱）2、平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型屬于兩維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，對(duì)于三維坐標(biāo)，需將坐標(biāo)通過高斯投影變換得到平面坐標(biāo)再計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)。平面直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型：；X2 3X0 + (1+m)；COS“-sin"'y。一$的口cosa必其中，x。

32、，y。為平移參數(shù)，a為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，m為尺度參數(shù)。X2, y2為2000國家大地坐標(biāo)系下的平面直角坐標(biāo)， xi, yi為原坐標(biāo) 系下平面直角坐標(biāo)。坐標(biāo)單位為米。3、綜合法坐標(biāo)轉(zhuǎn)換所謂綜合法即就是在相似變換 （Bursa七參數(shù)轉(zhuǎn)換）的基礎(chǔ) 上，再對(duì)空間直角坐標(biāo)殘差進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，系統(tǒng)誤差通過多 項(xiàng)式系數(shù)得到消弱，使統(tǒng)一后的坐標(biāo)系框架點(diǎn)坐標(biāo)具有較好的 一致性，從而提高坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度。綜合法轉(zhuǎn)換模型及轉(zhuǎn)換方法：利用重合點(diǎn)先用相似變換轉(zhuǎn)換YsI - xX s 名丫 + m0zXs X sYs + Ys:Zs _.Zs 一Bursa七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型Xt X 0-ZsYt 卜 AY + Zs0:ZtWZYs

33、Xs式中，3個(gè)平移參數(shù) 瓜x段 叫 3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù) 最 勿玩和1 個(gè)尺度參數(shù)mo對(duì)相似變換后的重合點(diǎn)殘差 vx，vy，vz采用多項(xiàng)式擬合 KiVx或Vy或Vz Z a。Bs Ls i =0 j =0式中：B, L單位：弧度；K為擬合階數(shù)；aij為系數(shù)，通過最小 二乘求解。4、三維七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型不得用于商業(yè)用途- ALBb代H jsin L：“cosLD"(N H )cos Bsin BcosL 一" 一(M H)cosB cosL(N H )cos Bsin Bsin L ”“一(M H)sin Bsin LcosB(M H) sin BD"2X1Y +盧JJN

34、(1-e2) H , 0,tgB cos LN H22(N H) - Ne2 sin2 B ., sin LN(1-e2) H 一 tgBsin LN H22(N H)-Ne2sin2 B , cosL-1Ne2 sin B cosBsin LM H2Ne sin BcosBcosLN 2e sin BcosB :" M_(N +H) - Ne2sin2BN 2、e sin BcosB :" MaN 22(1 -e sin B) a(2-e022-sin B cos BP"1 - fM222(1 -e sin B)sin B1 - aa訐X, ：Y,：Z；x, ；

35、y, ；zmB,AL,AH同一點(diǎn)位在兩個(gè)坐標(biāo)系下的緯度差、經(jīng)度差、大地高差，經(jīng)緯度差單位為弧度，大地高差單位為米，P =180父3600/冗 弧度秒橢球長(zhǎng)半軸差，單位為米，扁率差，無量綱，平移參數(shù)，單位為米，旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度，尺度參數(shù)，無量綱。（二）高斯正反算公式1、高斯投影正算公式x -Ntcos2 B7 21c c , c l21140.5(5-t2 9 2 4 4)cos2B 2(61 - 58t2 t4)cos4 B|L 24：2720：411222y = NcosB 1(1 -t ：J )cos B：6l21l4f +(5-18t2 +t4 +14n2 _58i2t2)Ncos4

36、B-TP2 120P4子午線弧長(zhǎng)X計(jì)算見附錄2、高斯投影反算公式：t f yB = Bf y( 2M f Nf)1：(5+&2”2-9巧2)(y 2124 y 4 INf) +350(61+90tf+45tf)(力P cos Bf(Nyf12x2 y 2)11(1+2tf +)(右)I 6Nf+，(5 + 28t2 +24t4 +6/2 +8n 2t2)()4120N f式中，、3分別為按Bf值計(jì)算的相應(yīng)量，Bf的計(jì)算見附錄（三）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度評(píng)定和評(píng)估方法對(duì)于1954年北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換點(diǎn)位的平均精度應(yīng)小于圖上的0.1mm。具

37、體：對(duì)于1:5千坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，1980西安坐標(biāo)系與 2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換平均精度<0.5m 1954年北京坐標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換平均精度< 1.0m1:5萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度< 5.0m1:1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度< 1.0m1:5千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度< 0.5m依據(jù)計(jì)算坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型參數(shù)的重合點(diǎn)的殘差中誤差評(píng)估坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度。對(duì)于n個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度估計(jì)公式如下:V （殘差）=重合點(diǎn)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)-重合點(diǎn)已知坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)X殘差中誤差M空間直角坐標(biāo)Y殘差中誤差MY=用"空間直角坐標(biāo)Z殘差中誤差血7沿Z點(diǎn)位中誤差M p = MX MY2mZ平面坐標(biāo)x殘差中誤差平面坐標(biāo)y殘差中誤差My大地高H殘差中誤差M 平面點(diǎn)位中誤差為m p ="；m :+m y附錄:1、常用量定義a為橢球長(zhǎng)半軸,1954年北京坐標(biāo)系為6378245m1980西安坐標(biāo)系為6378140mb為橢球短半軸f為橢球扁率,1954年北京坐標(biāo)系為1/298.31980西安坐標(biāo)系為1/298.257, a -bf 二ab = a . 1 - e2b第一偏心率a