2000大地坐標系統(tǒng)技術(shù)指南

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

2、2000國家大地坐標系采用的地球橢球參數(shù)的數(shù)值為：長半軸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國家大地坐標系后仍采用無潮汐系統(tǒng)不得用于商業(yè)用途僅供個人參考二、點位坐標轉(zhuǎn)換方法（一）模型選擇全國及省級范圍的坐標轉(zhuǎn)換選擇二維七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型；省級以下的坐標轉(zhuǎn)換可選擇三維四參數(shù)模型或平面四參數(shù)模型。對

4、于相對獨立的平面坐標系統(tǒng)與2000 國家大地坐標系的聯(lián)系可采用平面四參數(shù)模型或多項式回歸模型。坐標轉(zhuǎn)換模型詳見本指南第六部分。（二）重合點選取坐標重合點可采用在兩個坐標系下均有坐標成果的點。但最終重合點還需根據(jù)所確定的轉(zhuǎn)換參數(shù)，計算重合點坐標殘差，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，重新計算坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，直到滿足精度要求為止；用于計算轉(zhuǎn)換參數(shù)的重合點數(shù)量與轉(zhuǎn)換區(qū)域的大小有關(guān)，但不得少于5 個。（三）模型參數(shù)計算用所確定的重合點坐標，根據(jù)坐標轉(zhuǎn)換模型利用最小二乘法計算模型參數(shù)。（四）精度評估與檢核用上述模型進行坐標轉(zhuǎn)換時必須滿足相應(yīng)的精度指標，具體精度評估指標及評估方法見附件

5、中相關(guān)內(nèi)容。選擇部分重合點作為外部檢核點，不參與轉(zhuǎn)換參數(shù)計算，用轉(zhuǎn)換參數(shù)計算這些點的轉(zhuǎn)換坐標與已知坐標進行比較進行外部檢核。應(yīng)選定至少 6 個均勻分布的重合點對坐標轉(zhuǎn)換精度進行檢核。（五）數(shù)據(jù)庫中點位坐標轉(zhuǎn)換模型參數(shù)計算的區(qū)域選取對于 1980 西安坐標系下的數(shù)據(jù)庫，采用全國數(shù)據(jù)計算的一套模型參數(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)計算的六個分區(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。對于 1954 年北京坐標系下的數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換，采用全國數(shù)據(jù)計算的六個分區(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、進行分區(qū)計算模型參數(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)比例尺分幅進行區(qū)域劃分，分兩步完成坐標轉(zhuǎn)換。首先進行橢球體變換，再利用對應(yīng)的比例尺圖幅區(qū)域的X、Y 坐標平移量進行坐標平移；b、依據(jù)2000國家大地坐標系下對應(yīng)的比例尺標準分幅圖廓進行數(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)進行補充；c、添加2000國家大地坐標系下的方里格網(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、拓撲重建、數(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年北京坐標系）接左圖（ 2000 國家大地坐標系）時， 先進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行右圖的坐標平移，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、對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進行更改。（ 2） 1980 西安坐標系下1:2.5-1:1

8、0 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換依據(jù)相應(yīng)比例尺分幅進行區(qū)域劃分，不考慮橢球體變換，直接利用對應(yīng)的比例尺圖幅區(qū)域的X、 Y 坐標平移量進行坐標平移；然后按照1954年北京坐標系下 DLG數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的bf 對應(yīng)步驟進行。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的X、Y坐標平移量，計算 1954 年北京坐標系分幅圖廓角點在2000 國家大地坐標系下的坐標，并修改數(shù)據(jù)頭文件中相應(yīng)的定位坐標；b、

9、在 DRG 數(shù)據(jù)上疊加2000 國家大地坐標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)域不做圖紋補充和裁減；c、在圖例中添加 2000國家大地坐標系下新的控制基準說明條款；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年北京坐標系標準分幅的圖廓四角點在2000 國家大地坐標系下坐標，計算2000國家大地坐標系標準分幅的圖廓四角點的坐標。轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)為2000 國家大地坐標系坐標、1954 年北京坐標系分幅。（ 2） 1980 西安坐標系下1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換獲取圖幅對應(yīng)比例尺圖幅圖廓角點的X、 Y

10、坐標平移量，根據(jù)平移量計算圖幅定位坐標，修改數(shù)據(jù)頭文件；然后按照1954年北京坐標系到2000國家大地坐標系的1:2.5-1:10 萬 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的be步驟進行。轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)為2000 國家大地坐標系坐標、1980 年西安坐標系分幅。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）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 國家大地坐標系下DLG 相關(guān)圖層數(shù)據(jù)（等高線、高程點）重新生成DEM （見DEM數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)范），一種是進行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、按照比例尺對應(yīng)圖幅分塊，在需補充內(nèi)容的鄰接邊各增加一個相應(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 坐標平移量，求得X、 Y 坐標改正值；c、根據(jù)坐標改正值進行圖幅坐標平移，同時，參考像素分辨率確定起算坐標進行數(shù)據(jù)重采樣；d、按2000國家大地坐標系新的圖廓及重疊像素進行圖幅裁切，更改數(shù)據(jù)頭文件中定位坐標；e、修改元數(shù)據(jù)相關(guān)條目。（ 2） 1980 西安坐標系下1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換a、按照相應(yīng)比例尺對應(yīng)圖幅分塊，在需補充內(nèi)容的鄰接邊各增加一個相應(yīng)比例尺圖幅；b、依據(jù)相應(yīng)的比例尺圖幅的 X、Y坐標平移量，

12、進行圖幅坐標平移，并參考像素分辨率確定起算坐標完成數(shù)據(jù)重采樣；c、 d 按 1954 年北京坐標系1:2.5-1:10 萬 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的d、e步驟進行。4、 1:25 萬 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 將 1:25 萬分幅的平面坐標平移量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的經(jīng)、緯度平移量或直接獲取對應(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 國家大地坐標系經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換（ 1954 年北京坐標系需同時考慮橢球體變化和平移量）；（ 3）依據(jù)2000 國家大地坐標系下對應(yīng)的1:25 萬標準分幅圖廓進行數(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)進行補充；（ 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、拓撲重建、數(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 國家大地坐標系對應(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點作為坐標轉(zhuǎn)換參考點，計算這些參考點在 2000 國家大地坐標系下的坐標，利用地理信息軟件進行圖形糾正，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、長短等分段進行，再拼接合成；也可通過條帶中一定密度地物點的兩套坐標，通過軟件逐點進行糾正。具體方法：分塊糾正：對于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、1:5 萬 2000 米格網(wǎng)點）的坐標轉(zhuǎn)換參考點，計算這些參考點在新坐標系下的坐標，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行。對于已按數(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，也可采用計算各景影像有效圖邊的4 點在 2000 國家大地坐標系下的坐標來重新定位的方式。對于尚未按數(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 萬對應(yīng)圖幅的綜合坐標改正值；對于分辨率在 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、萬對應(yīng)圖幅的綜合坐標改正值；由此確定各自的 X、 Y 方向平移像素數(shù)對應(yīng)的坐標值（直接取1:25 萬或 1:5萬綜合坐標改正值，或由像素數(shù)M象素分辨率求得）。按高斯投影、 分像對 （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)點坐標轉(zhuǎn)換改正量計算1、 1980 西安坐標系坐標轉(zhuǎn)換改正量計算1:1萬以上大比例尺一般按（2°必0）進行分區(qū)，并對每個分區(qū) 向外擴充約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)換模型分別計算全國1:1 萬及 1:5千格網(wǎng)點

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

19、轉(zhuǎn)換改正量，最后將兩改正量疊加形成1954 年北京坐標系向2000 國家大地坐標系轉(zhuǎn)換坐標轉(zhuǎn)換改正量。 1954 年北京坐標系向1980 西安坐標系轉(zhuǎn)換坐標改正量計算新舊坐標系統(tǒng)（1954 年北京坐標系與1980 年西安坐標系）的轉(zhuǎn)換大地坐標改正量計算公式：不得用于商業(yè)用途僅供個人參考/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半徑，第一偏心率平方

20、之差。即a =a80 _a54,；：e222二.0 一 e54則各個點在1980西安坐標系中的大地坐標為:B80 = B54dBL80 = L54dL根據(jù)轉(zhuǎn)換的B80,L80,采用高斯投影正算公式計算相應(yīng)的高斯平面坐標X80,Y80O求取全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點的轉(zhuǎn)換改正量DX1 - X80 - X54DY1 =丫80 -丫54平差改正量的計算1954年北京坐標系所提供的大地點成果沒有經(jīng)過整體平 差，1980西安坐標系提供的大地點成果是經(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。在實際計算中，在全國均 勻地選擇一定數(shù)量的一、二等大地點，利用它們新（1980西安坐標系）舊（1954年北京坐標系）坐標系的坐標進行多種分析 試算并剔除粗差點，然后分別計算它們的坐標差值，根據(jù)這些 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考差值和它們的大地坐標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)點的轉(zhuǎn)換改正量 DXi, DY1和平差改正量 DX2, DY2按下列公式計算1954年北京坐標 系向1980西安

22、坐標系轉(zhuǎn)換坐標轉(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)點大地坐標轉(zhuǎn) 換改正量 DB5480, DL5480。1954年北京坐標系向2000國家大地坐標系轉(zhuǎn)換坐標轉(zhuǎn)換改正量計算將全國1:1萬以大比例尺格網(wǎng)點的1954年北京坐標系向1980西安坐標系的轉(zhuǎn)換改正量DB5480與1980西安坐標系向2000國家大地坐標系的轉(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 1954年北京坐標系向2000國家大地坐標 系轉(zhuǎn)換的坐標轉(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年北京坐標系下1:1萬、1:5千DLG數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換(1)每個圖幅的四個圖廓點坐標改正量選用1954年北京坐標系向2000國家大地坐標系轉(zhuǎn)換方法計算；(2)圖幅內(nèi)各要素點的坐標改正量根據(jù)選用的本圖幅的四不得用于商業(yè)用途僅供個人參考個圖廓點坐標改正量，按雙線性內(nèi)插等方法計算；（ 3） 根據(jù)圖幅四個圖廓點坐標改正量和圖幅內(nèi)各要素點的坐標改正量，計算 2000 國家大地坐標系下的圖幅四個圖廓點坐標和圖幅內(nèi)各要素點的坐標

24、；（ 4）與周邊圖幅拼接；（ 5）按照2000 國家大地坐標系下對應(yīng)1:1 萬、 1:5 千標準分幅計算新的公里格網(wǎng)數(shù)據(jù)，即添加 2000 國家大地坐標系下新的公里格網(wǎng)層；（ 6）完成圖廓更改、數(shù)據(jù)編輯、換帶接邊、拓撲重建；（ 7）對空間數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)相關(guān)條目進行更改；（ 8）數(shù)據(jù)入庫等數(shù)據(jù)后處理工作。2、 1980 西安坐標系下1:1 萬、 1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 每個圖幅的四個圖廓點坐標改正量選用1980 西安坐標系向 2000 國家大地坐標系轉(zhuǎn)換方法計算；（2）（8）參照1954年北京坐標系到 2000國家大地坐 標系 1:1 萬、 1:5 千 DLG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對應(yīng)步驟

25、進行。（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)糾正的方法進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1、 1954年北京坐標系下1:1 萬、 1:5 千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1） 在 2000 國家大地坐標系下生成圖廓坐標及公里格網(wǎng)，逐公里格網(wǎng)點糾正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 年北京坐標系到2000 國家大地坐標系1:1 萬、 1:5千 DRG 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對應(yīng)步驟進行。（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 離散點數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。1、 1954年北京坐標系下1:1 萬、 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1）矢量數(shù)據(jù)與DEM 離散點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法；a、每個圖幅的四個圖廓點坐標改正量選用 1954年北京坐標系向 2000 國家大地坐標系轉(zhuǎn)換方法計算；b、 圖幅內(nèi)各要素點的坐標改正量根據(jù)選用的本圖幅的四個圖廓點坐標改正量，按雙線性內(nèi)插等方法計算；c、 根據(jù)圖幅四個圖廓點坐標改正量和圖幅內(nèi)各要素點的坐標改正量，計算 2000 國家大地坐標系下的圖幅四個圖廓點坐標和圖幅內(nèi)各要素點的坐標；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）對檢查點坐標文件進行點對點坐標轉(zhuǎn)換；（ 5）修改元數(shù)據(jù)條目。2、 1980 西安坐標系下1:1 萬、 1:5 千 DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換（ 1）每個圖幅的四個圖廓點坐標改正量選用1980 西安坐標系向 2000 國家大地坐標系轉(zhuǎn)換方法計算；（2）（5）參照1954年北京坐標系1:1萬、1:5千DEM 數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換的對應(yīng)步驟進行。（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)坐標系統(tǒng)的內(nèi)圖廓及公里格網(wǎng)，在 2000 國家大地坐標系下生成圖廓坐

28、標及公里格網(wǎng)，逐公里格網(wǎng)點糾正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、 相對獨立的平面坐標系統(tǒng)與2000 國家大地坐標系建立聯(lián)系的方法（一）相對獨立的平面坐標系統(tǒng)控制點建立聯(lián)系的方法可通過現(xiàn)行國家大地坐標系的平面坐標過渡，利用坐標轉(zhuǎn)換方法將相對獨立的平面坐標系統(tǒng)下控制點成果轉(zhuǎn)換到2000 國家大地坐標系下。選取相對獨立的平面坐標系統(tǒng)與2000 國家大地坐標系的重合點的原則如下：擇優(yōu)選取地方控制網(wǎng)的起算點及高精度控制點、周圍國家高精度的控制點，大中城市至少選取5 個重合點（城外4 個，市內(nèi)中心1 個） ；小城市在城市外圍至少選取4 個

29、重合點，重合點要分布均勻，包圍城市區(qū)域，并在城市內(nèi)部選定至少6 個均勻分布的重合點對坐標轉(zhuǎn)換精度進行檢核。建立相對獨立的平面坐標系統(tǒng)與2000 國家大地坐標系聯(lián)系時，坐標轉(zhuǎn)換模型要同時適用于地方控制點轉(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，重合點較多時可采用多元逐步回歸模型。當(dāng)相對獨立的平面坐標系統(tǒng)控制點和數(shù)字地圖均為三維地心坐標時，采用Bursa 七參數(shù)轉(zhuǎn)換模型。坐標轉(zhuǎn)換中誤差應(yīng)小于0.05 米。（二）相對獨立的平面坐標系統(tǒng)下數(shù)字地形圖轉(zhuǎn)換采用點對點轉(zhuǎn)換法完成相對獨立的平面坐標系統(tǒng)下數(shù)字地形圖到 2000 國家大地坐標系的轉(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、制點的轉(zhuǎn)換模型和參數(shù)，對相對獨立的平面坐標系統(tǒng)下數(shù)字地形圖進行轉(zhuǎn)換，形成 2000 國家大地坐標系地形圖。根據(jù)轉(zhuǎn)換后的圖幅四個圖廓點在2000 國家大地坐標系下的坐標，重新劃分公里格網(wǎng)線，原公里格網(wǎng)線刪除。根據(jù) 2000 國家大地坐標系下的圖廓坐標，對每幅圖進行不得用于商業(yè)用途僅供個人參考裁剪和補充。六、坐標轉(zhuǎn)換方法（一）坐標轉(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同一點位在兩個坐標系下的緯度差、經(jīng)度差,單位為弧度,a, 且橢球長半軸差（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轉(zhuǎn)換，對于三維坐標，需將坐標通過高斯投影變換得到平面坐標再計算轉(zhuǎn)換參數(shù)。平面直角坐標轉(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國家大地坐標系下的平面直角坐標， xi, yi為原坐標 系下平面直角坐標。坐標單位為米。3、綜合法坐標轉(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，再對空間直角坐標殘差進行多項式擬合，系統(tǒng)誤差通過多 項式系數(shù)得到消弱，使統(tǒng)一后的坐標系框架點坐標具有較好的 一致性，從而提高坐標轉(zhuǎn)換精度。綜合法轉(zhuǎn)換模型及轉(zhuǎn)換方法：利用重合點先用相似變換轉(zhuǎn)換YsI - xX s 名丫 + m0zXs X sYs + Ys:Zs _.Zs 一Bursa七參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換模型Xt X 0-ZsYt 卜 AY + Zs0:ZtWZYs

33、Xs式中，3個平移參數(shù) 瓜x段 叫 3個旋轉(zhuǎn)參數(shù) 最 勿玩和1 個尺度參數(shù)mo對相似變換后的重合點殘差 vx，vy，vz采用多項式擬合 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同一點位在兩個坐標系下的緯度差、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X計算見附錄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值計算的相應(yīng)量，Bf的計算見附錄（三）坐標轉(zhuǎn)換精度評定和評估方法對于1954年北京坐標系、1980西安坐標系與2000國家大地坐標系轉(zhuǎn)換分區(qū)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換點位的平均精度應(yīng)小于圖上的0.1mm。具

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