2000國(guó)家大地坐標(biāo)系技術(shù)規(guī)范指南.doc

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)，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。2000國(guó)家大地坐標(biāo)系采用的地

2、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=3.986004418xl0i4m3s-2cd=7.292l15x10-5rads-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第一偏心率e0.0818191910428第一偏心率平方e20.00669438002290第二偏心率e，0.0820944381519第二偏心率平方e，20.006739496775481/4子午圈的長(zhǎng)度Q(m)10001965.7293橢球平均半徑R(m)6371008.77138相同表面積的球半

3、徑R2(m)6371007.18092相同體積的球半徑R3(m)6371000.78997橢球的正常位U0(m2s-2)62636851.7149動(dòng)力形狀因子J20.001082629832258球諧系數(shù)J4-0.00000237091126球諧系數(shù)J60.00000000608347球諧系數(shù)J88-0.00000000001427m=w2a2b/GM0.00344978650678赤道正常重力值Ye(伽)9.7803253361兩極正常重力值Yp(伽)9.8321849379正常重力平均值Y(伽)9.7976432224緯度45度的正常重力值y45°(伽)9.8061977695采

4、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

5、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(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

6、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（2°x3°）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

7、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?/p>

8、，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(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、Y坐標(biāo)平移量，計(jì)算1954年北京坐標(biāo)系分幅圖廓

9、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，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)

10、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、1:2.5-1:10萬(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

11、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、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(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、Y坐標(biāo)平移量，進(jìn)行圖幅坐標(biāo)平移，并參

12、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、

13、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(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)30*30,或15*15,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200

14、0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)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

15、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)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4點(diǎn)在2000

16、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像素分辨率求得）。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(wàn)DOM轉(zhuǎn)換技術(shù)方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換。四、1:

17、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,L200o，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DB802000，DL802000(B2000-B80,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200080與2000國(guó)家大地坐標(biāo)系

18、的轉(zhuǎn)換改正量DB802000，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)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：AxAyAz1e2NdB=一sinBcosL一sinBsinL+cosBHAa

19、+(2一e2sin2B)Ae2sinBcosBMMMMW2W21dL=一(AxsinL-AycosL)NcosB式中:Aa,Ae2分別為IAG-75橢球與克拉索夫斯基橢球長(zhǎng)半徑，第一偏心率平方之差。即Aa二a80-a54,Ae2二e80-e；4則各個(gè)點(diǎn)在1980西安坐標(biāo)系中的大地坐標(biāo)為：B=B+dBL=L+dL80548054根據(jù)轉(zhuǎn)換的b,L，采用高斯投影正算公式計(jì)算相應(yīng)的高8080斯平面坐標(biāo)X,Y。8080 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二X-X18054DY二Y-Y18054 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(guò)整體平差，1980西安坐標(biāo)系提供的

20、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DX2，DY2。根據(jù)全國(guó)1:1萬(wàn)以大比例

21、尺格網(wǎng)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換改正量DX,DY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西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量DX,DY。DX二DX+DX12DY二DY+DY12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,DL5480。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)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54802000國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換改正量DB80200o疊加，得到全國(guó)1:1802000萬(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

22、標(biāo)系轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換改正量DB542000。即：DB=DB+DB5420005480802000DL=DL+DL5420005480802000（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11:1萬(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、1954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

23、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、1980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)

24、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)；（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)、

25、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

26、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

27、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

28、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(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)系下的圖廓坐標(biāo),

29、對(duì)每幅圖進(jìn)行裁剪和補(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ALABsinLNcosBcosLNcosBP"sinBcosL_M!sinBsinL_M!cosBMP"AXAY+AZtgBcosL-sinLtgBsinLcosL-108x8y8z0Ne2sinBcosBp"Me2sinBcosBp!Ma(2-dsin2B)sinbcosBp"AaAf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Aa,Af橢球長(zhǎng)半軸差（單位米）、扁率差（無(wú)量綱），AX,AY,AZ平移參數(shù)，單位為米，8,8,8xyz旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度m

30、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：xxcosasinax2=0+(1+m)sinacosaLy2y0L1Ly1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)，X,yl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)換精度。綜合法轉(zhuǎn)

31、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XTYAXay+0Z-zS0YS-X£X£+mXSY+XSYTSSYSSZaz-YX0£ZZTSS1zSS式中，3個(gè)平移參數(shù)kxayazL，3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)b£s'和1XZZ個(gè)尺度參數(shù)m。對(duì)相似變換后的重合點(diǎn)殘差v,v,v采用多項(xiàng)式擬合XYZV或V或V二茲'aBi-jLjXYZijSSi=0j=0式中：B，L單位：弧度；K為擬合階數(shù)；aj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I!8xsinLcosLI!ALAB=AH(N+H)cosBsinBcosLP(M+

32、H)(N+H)cosBsinBsinL(M+H)PcosB(M+H)AXAY+AZcosBcosLsinBsinLsinBN(1e2)+HN+H_tgBcosL(N+H)Ne2sin2B.了sinLM+HNe2sinBcosBsinLN(1一小HtgBsinLN+H(N+H)Ne2sin2B了cosLM+HNe2sinBcosBcosL1008y8z+一e2sinBcosBp"mM(N+H)Ne2sin2be2sinBcosBp"MaN(1e2sin2B)aAaAf(2e2sin2B)sinBcosBp1fM(1e2sin2B)sin2B1aAB,AL,AH同一點(diǎn)位在兩個(gè)坐

33、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=180x3600/?；《让階a橢球長(zhǎng)半軸差，單位為米，Af扁率差，無(wú)量綱，AX,AY,AZ平移參數(shù)，單位為米，8,8,8xyz旋轉(zhuǎn)參數(shù)，單位為弧度，m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x=X+Ntcos2Bl2p20.5+刃Q-12+9q2+4q4)cos2B1720(6158t2+t4)cos4Bl=NcosBP1+6(1一122)COS2B1120(5-18t2+14+14q2一58q212)Ncos4B子午線弧長(zhǎng)X計(jì)算見附錄。2、高斯投影反算公式B=B一旦y(yf2M“'Nf廠子)2

34、+36o(61+90t2+45tf)(aT)4y1i(礦)1-邁(5+3t2+n2-912t2)(1=P(丄cosBN)1-(1+2t2+12)(丄)2+丄(5+28t2+24t4+612+81212)(丄)46ffN120fffffN、打分別為按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(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1.0m；1:5萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度5.0m；1:1萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度1.0m；1:5千基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)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