20
DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2018.03.009
有色金属第3期
GeoIPAS在CGCS2000坐标转换中的应用
纪明东陈雄
（乌鲁木齐金维图文信息科技有限公司乌鲁木齐830000）
摘
要
2000国家大地坐标系作为我国最新的大地坐标系已广泛应用于国民经济建设、国防建设和社会发展当中，各常用坐标系向CGCS2000坐标转换
GeoIPAS
CGCS2000坐标系的转换也已成必然。本文就GeoIPAS地学信息软件在2000国家大地坐标系中的坐标转换应用进行了简单的分析。
关键词
息局下发《关于加快使用2000国家大地坐标系的通据采集、管理、应用和服务等将全面采用2000国家大地坐标系。
2017年7月14日，国土资源部、国家测绘地理信
12000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数：地心引力常数：GM=3.986004418×1014m3s-2自转角速度：ω=7.292115×10-5rad·s-1
统。
长半轴：a=6378137m；扁率：f=1/298.257222101
知》要求：自2018年7月1日起，地质调查项目中的数
乌鲁木齐金维图文信息科技有限公司的金维地学信息处理研究应用系统(GeoIPAS)中提供了四参数计算和四参数坐标转换，可以很方便地进行坐标转换。
项目坐标系类型
定向椭球
椭球长半轴参数(m)
椭球扁率时间因子基础观测方式
BJ-54参心苏联的普尔科夫克拉索夫斯基63782451/298.3无传统三角测量
采用2000国家大地坐标系后仍采用无潮汐系
表1坐标系参数对照表
XA-80参心
1968.0JYD.地极原点方向
IAG-7563781401/298.257无传统三角测量
CGCS2000地心
历元2000.0的地球参
考极的方向
CGCS200063781371/298.257222101参考历元2000.0GPS静态测量
WGS-84地心
BIH1984.0定义的协议地球极方向
WGS-8463781371/298.257223563参考历元1984.0GPS静态测量
2点位坐标转换方法
2.1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。
2.2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。2.3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。
2.4数据库中点位坐标转换模型参数计算的区域选取
对于1980西安坐标系下的数据库，采用全国数据计算的一套模型参数可满足1∶5万及1∶25万比例尺数据库转换的精度要求；采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1∶1万比例尺数据库转换的精度要求。对于1954年北京坐标系下的数据库的转换，采用全国数据计算的六个分区的模型参数可满足1∶5万及1∶25万比例尺数据库转换的精度要求；按(2°×3°)进行分区计算模型参数可满足1:1万比例尺数据库转换的精度要求。
3平面四参数转换模型
两个不同的二维平面直角坐标系之间转换时，通常使用四参数模型（数学方程组）。在该模型中有四个未知参数，即：
⑴两个坐标平移量（△X，△Y），即两个平面坐
2018年有色金属
21标系的坐标原点之间的坐标差值。
度，可以使两个坐标系的X和Y轴重合在一起。
⑵平面坐标轴的旋转角度α，通过旋转一个角⑶尺度因子K，即两个坐标系内的同一段直线
标值转换为另一个平面直角坐标系下的XY坐标值。
平面直角坐标转换模型：
éx1ù=é∆xù+1+kécosα-sinαùéx0ù
)ësinαcosαûêyúêúêú(ëy1ûë∆yûë0û其中，Δx，Δy为平移参数；α为旋转参数；K为尺
的长度比值，实现尺度的比例转换。通常K值几乎等于1。
通常至少需要两个公共已知点，在两个不同平面直角坐标系中的四对XY坐标值，才能推算出这四个未知参数，计算出了这四个参数，就可以通过四参数方程组，将一个平面直角坐标系下一个点的XY坐
度参数；x1，y1为2000国家大地坐标系下的平面直角坐标；x0，y0为原坐标系下平面直角坐标（米）。
4例子
利用多个已知点，计算CGCS2000坐标转换四参数，对照MAPGIS和GeoIPAS的四参数计算结果。
图1GeoIPAS四参数计算界面表2已知重合点坐标表
ID123
源坐标X25087.50202548372.37302537420.0030
源坐标Y406588.2700380834.1110394388.90
目标坐标X5029.0120548313.9990537361.5630
目标坐标Y306529.3790280774.9610294329.7550
表3计算结果表
参数△X△YKα
MAPGIS计算结果-2000063.850325-100083.3804351.8527942802001.000003511572
GeoIPAS计算结果-2000063.850327610970-100083.3804349929
1.8528018782231.000003511574
两者差-0.0000026100320.0000000110010.0000075980230.000000000002
5结束语
新一代国家大地坐标系（CGCS2000）。推广使用新坐以及保证地理信息资源的完整性和一致性。金维地学信息处理研究应用系统(GeoIPAS)提供的坐标转换模块，方便基层地质工作者对1954年北京坐标系和1980年西安坐标系向2000国家大地坐标系坐标转换
2000国家大地坐标系，是经批准使用的
据的坐标升级转换，可有效支撑基于现代空间信息的基础地质与资源环境调查工作。
参考文献
[1]2000国家大地坐标系推广使用指南.国家测绘地理信息局，2013，6.
[2]程鹏飞，文汉江，成英燕，等.2000国家大地坐标系椭球参数与GRS80和WGS84的比较[J].测绘学报，2009(6):1-194.
[3]“金维地学信息处理研究应用系统”(GeoIPAS)的用户操作手册.
标系，有利于提高国家空间基准的自主性和安全性，
改正量的计算工作，助力大比例尺地质调查成果数收稿：2018-03-12
