2000國(guó)家大地坐標(biāo)系技術(shù)指南要點(diǎn)

1、附件：現(xiàn)有測(cè)繪成果轉(zhuǎn)換到 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系技術(shù)指南一、2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的定義國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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)，丫軸與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(guó)家大地坐標(biāo)系采用的地球橢 球參數(shù)的數(shù)值為：長(zhǎng)半軸扁率 地心引力常數(shù) 自轉(zhuǎn)角速度a= 6378137mf=1/298.257222101GM = 3.986004418 1014m3s-23= 7.292115 10-5rad S1其它參數(shù)見(jiàn)下表 ：短半徑b(m)6356752.31414極曲率半徑c (m)6399593.62586第一偏心率e0.0818191910428第一偏心率平方e20.00669438002290第二偏心率e0.0820944381519第二偏心率平方e20.006739496775481/4子午圈的長(zhǎng)度Q(m)10001965.7293橢球平均半徑Ri(

3、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)6371000.78997橢球的正常位Uo(m2s-2)62636851.7149動(dòng)力形狀因子J20.001082629832258球諧系數(shù)J-0.00000237091126球諧系數(shù)J60.00000000608347球諧系數(shù)J-0.000000000014272 2m =國(guó) a b/GM0.00344978650678赤道正常重力值Y (伽)9.7803253361兩極正常重力值y (伽)9.8321849379正常重力平均值丫(伽)9.7976432224緯度45度的正常重力值

4、Y5 (伽)9.8061977695采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系后仍采用無(wú)潮汐系統(tǒng)二、點(diǎn)位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法（一）模型選擇 全國(guó)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)于相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)與 2000 國(guó)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(jiàn)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(lái)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

5、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(jiàn)附件中相關(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-15-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(kù)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(kù)， 采用全國(guó)數(shù)據(jù)計(jì)算的一 套模型參數(shù)可滿足 1:5 萬(wàn)及 1:25

6、 萬(wàn)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的精度要 求；采用全國(guó)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(wàn)比例 尺數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù) 的轉(zhuǎn)換，采用全國(guó)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(wàn)及1:25萬(wàn)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的精度要求；按（2X3）進(jìn)行分區(qū)計(jì)算模型參數(shù)可滿足 1:1 萬(wàn)比例尺數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的精度要求。三、1:2.5-1:25 萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換（一）按國(guó)家基本比例尺地形圖分幅組織的數(shù)據(jù)庫(kù) 按國(guó)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(wàn) DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換（ 1） 1954 年北京坐標(biāo)系

7、下 1:2.5-1:10 萬(wàn) DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)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)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(guó)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(kù)等數(shù)據(jù)后處理及建庫(kù)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(guó)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

8、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?量完成平移后，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(kù)元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進(jìn)行更改。（ 2） 1980 西安坐標(biāo)系下 1:2.5-1:10 萬(wàn) DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)轉(zhuǎn)換的bf 對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。2、 1:2.5-1:10 萬(wàn) DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換原數(shù)據(jù)為 300 500dpi 的原

9、版印刷地圖經(jīng)掃描糾正生成的RGB 柵格數(shù)據(jù)，無(wú)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(wàn) DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換a、考慮橢球變換及對(duì)應(yīng)圖廓角點(diǎn)的X、丫坐標(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(guó)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、在DRG數(shù)據(jù)上疊加2000國(guó)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(guó)家大地坐標(biāo)系下新的控制基準(zhǔn)說(shuō) 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，

10、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(guó)家大地坐標(biāo)系下坐標(biāo)，計(jì)算 2000 國(guó)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(guó)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(wàn) DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換 獲取圖幅對(duì)應(yīng)比例尺圖幅圖廓角點(diǎn)的 X、 Y 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(guó)家大地坐標(biāo)系的1:2.5-1:10萬(wàn)DRG數(shù)據(jù) 庫(kù)轉(zhuǎn)換的be步驟進(jìn)行。轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)為 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)、 1980 年西安坐標(biāo) 系分幅。3、 1:2.

11、5-1:10 萬(wàn) DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(guó)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(jiàn)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)系下 1:2.5-1:10 萬(wàn) DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)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、丫坐標(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

12、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(guó)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(wàn) DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)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、丫坐標(biāo)平移量，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(wàn) DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換 的 d、e 步驟進(jìn)行。4、1:25 萬(wàn) DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換（1）將 1:25 萬(wàn)分幅的

13、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(wàn)分幅的經(jīng)、緯度平移量，完成 1:25 萬(wàn)經(jīng) 緯度數(shù)據(jù)到 2000 國(guó)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(guó)家大地坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)的 1:25 萬(wàn)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)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(kù)等；（5）更改元數(shù)據(jù)文件。5、1:25 萬(wàn) DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換（1）利用 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)的 D

14、LG 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(kù)1、按區(qū)域建立的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)按區(qū)域（省、地區(qū)、流域等）建立的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)（ 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(kù)的轉(zhuǎn)換方案轉(zhuǎn)換后拼接合成1:10萬(wàn)-1:25 萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)， 依 1:25萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換方案逐塊進(jìn)行 轉(zhuǎn)換，再整體拼接合成；按非高斯投影方式組織的，將原數(shù)據(jù) 經(jīng)緯網(wǎng)30x或15x交點(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(guó)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)

15、據(jù)庫(kù) 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(kù)，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(guò)條帶中一定密度地物點(diǎn)的兩套坐標(biāo)，通過(guò)軟件逐點(diǎn)進(jìn) 行糾正。具體方法：分塊糾正：對(duì)于 1:1 萬(wàn)分塊，按 1:1 萬(wàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方案逐塊 糾正后接邊合成；對(duì)于 1:5 萬(wàn)分塊，按 1:2.5-1:10 萬(wàn)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，建立一定密度（ 1:1 萬(wàn) 100 米 格網(wǎng)點(diǎn)、 1:5 萬(wàn) 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(wú)固定分幅分區(qū)建立的圖形數(shù)據(jù)庫(kù) 按無(wú)固定分幅分區(qū)

16、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(kù)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 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(kù)組織方式加工與處理的 DOM 數(shù)據(jù)，可采 用 1:2.5-1:10 萬(wàn) 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

17、4點(diǎn)在 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)來(lái)重新定位的 方式。對(duì)于尚未按數(shù)據(jù)庫(kù)組織方式加工與處理的 DOM 數(shù)據(jù)，可 采用 1:2.5-1:10 萬(wàn) 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(wàn)圖幅區(qū)域來(lái)選用 1:25 萬(wàn)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(wàn)圖 幅區(qū)域來(lái)選用 1:5 萬(wàn)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(wàn)或 1:5萬(wàn)綜合坐標(biāo)改正值，或由像素?cái)?shù)X象素分辨率求得）。按高斯投影

18、、分像對(duì)（分景） 組織的高分辨率影像數(shù)據(jù)， 參照 1:1 萬(wàn) DOM 轉(zhuǎn)換技術(shù)方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換。四、 1:1 萬(wàn)及 1:5 千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換(一) 1:1 萬(wàn)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(wàn)以上大比例尺一般按(2 X3)進(jìn)行分區(qū)，并對(duì)每個(gè)分區(qū) 向外擴(kuò)充約20；分別解算出各分區(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(guó) 1:1 萬(wàn)及 1 :5千格網(wǎng)點(diǎn)的 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系坐標(biāo) B2000, L2000,進(jìn)而求出各點(diǎn)的1980西安坐 標(biāo)系與 2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的差值 DB 802000 ， DL 80200(0

19、B 2000-B 80 ， L2000-L80),形成全國(guó)1:1萬(wàn)及1:5千格網(wǎng)點(diǎn)的1980西安坐標(biāo)系 與 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB 802000 ， DL802000。2、1954 年北京坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量計(jì)算全國(guó) 1954 年北京坐標(biāo)系向 2000 國(guó)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(guó) 家大地坐標(biāo)系轉(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(guó)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)

20、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：232&AyZz1 e N222dB sinBcosL sinBsinLcosB a 2 (2-esiri B). e2sinBcosBMMMM 訕2W21dL 八(ixsin L - . ：ycos L)N cosB2式中：厶aje分別為|AG-75橢球與克拉索夫斯基橢球長(zhǎng)半徑，第 2 2 2一偏心率平方之差。即則各個(gè)點(diǎn)在1980西安坐標(biāo)系中的大地坐標(biāo)為:B80 = B54dBL80 = L54 dL根據(jù)轉(zhuǎn)換的BsoJo，米用咼斯投影正算公式計(jì)算相應(yīng)的咼斯平面坐標(biāo)X80,丫

21、80。求取全國(guó)1：1萬(wàn)以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換改正量DX!卡0 - X54DY!二 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(méi)有經(jīng)過(guò)整體平 差,1980西安坐標(biāo)系提供的大地點(diǎn)成果是經(jīng)過(guò)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(wèn)題。計(jì)算平差改正 量比較麻煩，沒(méi)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(guó)中部某些地區(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(guó)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

22、它們的坐標(biāo)差值，根據(jù)這些 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)插出全國(guó)1:1萬(wàn)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(guó)1:1萬(wàn)以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換改正量DXi，DY和平差改正量DX2，DY 2按下列公式計(jì)算1954年北京坐標(biāo) 系向1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量DX，DY。DX = DX1 DX2DY 二 DY1 DY2將DX，DY換算成1:1萬(wàn)以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量 DB5480， DL 5480 1954年北京坐標(biāo)系向2000國(guó)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(guó)1:1萬(wàn)以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)

23、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(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB802000疊加，得到全國(guó)1:1萬(wàn)以大比例尺格網(wǎng)點(diǎn)1954年北京坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量DB542000 即：DE?42000 = DE?480 + DBd2000DL542000 =DL5480 + DL802000（二） 1:1萬(wàn)及1:5千DLG數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換流程如圖1所示：圖1 1:1萬(wàn)及1:5千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換技術(shù)流程1、佃54年北京坐標(biāo)系下1:1萬(wàn)、1:5千DLG數(shù)據(jù)庫(kù)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

24、 坐標(biāo)系向2000國(guó)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(guó)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)；（4）與周邊圖幅拼接；（ 5）按照 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng) 1:1 萬(wàn)、 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(guó)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?；?）對(duì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進(jìn)行更改；（8）數(shù)據(jù)入庫(kù)等數(shù)據(jù)后處理工作。2、19

25、80 西安坐標(biāo)系下 1:1 萬(wàn)、1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)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(guó)家大地坐標(biāo)系 1:1 萬(wàn)、1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。（三） 1:1 萬(wàn)及 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)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(wàn)、1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換（1）在 2000 國(guó)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(wàn)、 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)；-27

26、-（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(wàn)、1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換 參照 1954 年北京坐標(biāo)系到 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系 1:1 萬(wàn)、1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。（四） 1:1 萬(wàn)及 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換利用 DEM 生產(chǎn)過(guò)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(wàn)、1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法計(jì)算；b、圖幅內(nèi)各

27、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(guó)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)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(wàn)、1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)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(wàn)、1:5千DEM

28、 數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)步驟進(jìn)行。（五） 1:1 萬(wàn)及 1:5 千 DOM 數(shù)據(jù)庫(kù)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(guó)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(wàn)、 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(guó)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(guò)現(xiàn)行國(guó)家大地坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)過(guò)渡，利用坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換

29、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(guó)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(guó)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(guó)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) 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(guó)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

30、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(guó)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(wèn)題。具體步驟如下：利用控制點(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(guó)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(guó)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(guó)家大地坐標(biāo)系下的圖廓坐

31、標(biāo)， 對(duì)每幅圖進(jìn)行 裁剪和補(bǔ)充。31六、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 LPcosLP020 1tgB cosLtgB sin L+N 2-sin LcosL0丄-e sin BcosBP -M一MMMm00N cosBsin BcosLcosB ,N cosBsin Bsin L +-#-#-sin B cos BP應(yīng) _2 2N 2 o “(2e sin B)JVIae sinBcosBP;其中:迴丄冋一點(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 ：f橢球長(zhǎng)半軸差（單位米）、扁率差（無(wú)量綱），X,平移參數(shù)，單位為米，；x, ；y, ；z旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧

32、度，m尺度參數(shù)（無(wú)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(guò)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:(1 m)cos：sin： sin：XiCOSH .1%-#-#-其中，x0, y0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(guó)家大地坐標(biāo)系下的平面直角坐標(biāo)，x1, y1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(guò)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

33、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Bursa七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型XtX 0-ZsYs；x Xs XsYt 卜人丫+ Zs 0-Xsg+m Ys+ YsZtJ 竺ZjYs Xs 02z Zs7s J 式中，3個(gè)平移參數(shù)Xx Y z t，3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)；x z 和1 個(gè)尺度參數(shù)m。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K iVx 或Vy或 Vz7 aj B* Lsi =e j=0式中：B，L單位：弧度；K為擬合階數(shù)；aij為系數(shù)，通過(guò)最小 二乘求解。4、三維七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型sin LAL IAB苫H jP(N H)cosBsin BcosL “ (M H)

34、cos B cos LcosLp(N H)cosBsin Bsin L “ (M H) sin Bsin LcosB (M H) sin BAY +衛(wèi)zjN(1e2) H 丄 o,tgB cosLN H(N H) - Ne2sin2 B ., sin LN(1-e2) H tgBsin L N H(N H) -Ne2sin2 B , cosL-11?zjM +H-Ne sin B cosB sin L- 0N 2-e sin BcosBP MJ；N +H) -Ne2si - 0N 2e sin BcosB P MaN 22(1_e sin B)a22Bsin IB,厶L,)H? =180 36

35、00 / -M H2Ne sin BcosBcosL02.2-、趙也(1e2sin2 B)sin2 B1 -a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,弧度秒橢球長(zhǎng)半軸差，單位為米,扁率差，無(wú)量綱，X, Y, Z平移參數(shù),單位為米，x, ；y, ；z旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度,尺度參數(shù),無(wú)量綱。（二）高斯正反算公式1、高斯投影正算公式I2 一4l2dl 4x-H Ntcos2B 0.5(5t2 9 2 4 4)cos2 B 2(61 5 8t2 t4)cos4 B124P2 720P4y 二 NcosB- 1 1（1 一2） cos2 B? IL 6子午

36、線弧長(zhǎng)X計(jì)算見(jiàn)附錄。匚忌（5 一佼甘一 58訃曲B =Bf _ tf y( y2M f Nf2、高斯投影反算公式cosBf N f2 宀2，y )2 + 丄(5 + 28t： +24t： +6叱 +82t2)(丄)4120 NfNf式中f、tf分別為按Bf值計(jì)算的相應(yīng)量，Bf的計(jì)算見(jiàn)附錄。）卜+詰 +仁9啼）（n： ）2+360（61+90t2+45t4）（ n： ）4 （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(guó)家大 地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)位的平均精度應(yīng)小于圖上的0.1mm。具體：對(duì)于1:5千坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，1980西安坐標(biāo)系與2000國(guó)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(guó)家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換平均精度