按已公布的ITRF框架之 间的转换关系进行转换 将现有的城市首级平 面坐标控制网ITRF93框 架1996.365历元下的成 果转换到ITRF97框架 坐标转换 通过重合点进行坐标转换， 采用上述的控制点坐标转换 采用平差的方法将C级网纳入 到2000国家大地坐标系
选择城市首级平面控制网与国家、
省级的高等级控制网重合点，获取这些 点的CGCS2000坐标，固定部分重合点 的坐标或者进行强约束，对城市首级平 面控制网点观测数据用高精度数据处理 软件(如GAMIT或Bernese软件)进行重 新处理;或者对C级网点的基线向量用网
本文首先分析了CGCS20002 坐标系对测绘成果的影响，尤其是对
3 CORS网、地形图成果的影响，继而对现有测绘成果转换至 CGCS2000坐
标系的主要模型和方法进行了分析探讨，针对了不同方法分别进行了可行
性和精确性分析，并得出了重要结论，为全国各级测绘部门、勘测部门的 测绘成果的转换工作提供了一定的参考。5
注
6
7
参考于椭球面的观测数据 (如方向观测值、方位角、 基线、物理测距边等)
跟踪站、测控站、 设备点、发射阵地的坐标
3.3对地形图的影响
对地形图的影响 据研究表明，56°N~16°N和72°E~135°E范围内，由1954年北京坐标
系转为CGCS2000，引起变化：
纬度变化-1.5"~3.0"，其绝对值平均1.3";经度变化-4.0"~6.0"，其绝对 值平均变化2.1"。
方法进行转换。该方法的难
点是需要收集到 城市首级平面控制网与国家、 省级测绘主管部门公布的高 等级控制网的重合点的 CGCS2000坐标成果， 受重合点数量及分布的限制。
2000.0历元下。采用这
种方式进行转换必须要 知道网中所用各重合点 的速度场。
平差软件进行重新平差，得到城市首级
平面控制网点在CGCS2000坐标系下的 坐标。
控制点 坐标转换
1
2
用所确定的重合点坐标，根据相应的坐标转换模型利用 最小二乘法计算模型参数。
3
精度评估与检核 选择部分重合点作为外部检核点，不参与转换参数计算，用转换参数计算 这些点的转换坐标与已知坐标进行比较进行外部检核。应选定至少6个均 匀分布平面控制网转换至CGCS2000坐标系的三种方法
1 rads/s
PART 3
大地坐标系换代对测绘成果的影响
3.1 大地坐标系换代对测绘成果的影响
地方坐标系的成果 (控制点坐标和地形图)
3
地形图、海图、 航空图和地籍
2 1
测绘 成果
4
地球空间数据基础数据
大地点成果
5
高程异常和 垂线偏差
本文对地形图、 控制点坐标、 连续运行参考站系统 (CORS）等三个方面的影 响予以重点分析。
坐标系下的控制点坐标。选取坐标模型时要同时适用于地方控制点转换和城市数字地图 的转换，一般采用平面四参数转换模型，重合点较多时可采用多元逐步回归模型。当相 对独立的平面坐标系统控制点和数字地图均为三维地心坐标时，采用Bursa七参数转换模 型。坐标转换中误差应小于0.05m。
PART 5
结语
结语
相应地，高斯平面x坐标变化-77~18m，平均变化-47.8m; y坐标变化
-63~111m，其绝对值平均变化50.1m。 故假定人眼的最小分辨率为0.1 mm，那么在1:50万甚至在1:100万比例尺
的地形图上，x和Y坐标都可能发生看得出来的变化。这意味着，对于系列
比例尺的所有地形图，由坐标系换代引起的图廓点、方里网以及图上要素 的高斯坐标和经纬度的变化，均需要加以考虑。
1984.0国际时间局(BIH)
的定向给定;
无净旋转条件保证。
2.2 CGCS2000定义方法
01
CGCS2000为右手地固正交坐标系 原点在地球的质量中心 Z轴指向IERS参考极(IRP)方向 X轴为IERS参考了子午面(IRM)与 通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线
02
03
04
05
Y轴与Z,X轴构成右手正交坐标系
必须升级所使用的坐标系，以满足使用
CORS系统的各类成果与国家坐标系的一 致性。
PART 4
现有测量成果转换至CGCS2000坐标系
4.1控制点坐标转换
模型选择 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， 对于相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的联系可 采用平而四参数模型或名项式同归模型。 重合点选取 重合点根据所确定的转换参数计算重合点坐标残差，根据 其大小来确定，残差大于3倍中误差则剔除所选择的重合 点，重新计算坐标转换参数，直到满足精度要求为止; 模型参数计算
4.3相对独立的平面坐标系统建立CGCS2000联系
城市相对独立的平面坐标系统，城市所用的各种测绘成果也大都采用这一坐标系， 在建立与2000国家大地坐标系联系时，可通过1980西安坐标系或1954年北京坐标系与 2000国家大地坐标系的坐标转换关系作为过渡，即首先经过投影变换将相对独立平面坐
标系下的坐标归算到现行参心坐标系下的平面坐标，再经过坐标转换获取2000国家大地
3.3 对地形图的影响
对地形图的影响 表1中给出了不同比
例尺地形图的图廓线/方
里网的平均平行位移量， 可以看出，对于1:10万以
上相对较大比例尺地形图
的平行位移平行量必须给 予考虑，并做相应转换处
理。
3.4对控制网的影响
对控制网的影响
CGCS2000通过2000国家GPS大地控制网的坐标和速度具体实现。采用ITRF97框架，参考历元 为2000.0, 2000国家GPS大地控制网是在测绘、地震和科学院等部门布设的4个GPS网联合平差的 基础上得到的一个全国规模的GPS大地控制网，共包括2518点。天文大地网有20余万点，其中一、 二等点和部分三等点(约48000个)已通过与空间网联合平差纳入了CGCS2000，对于未参与联合平 差的低等大地网点(10余万点)，应通过低等网平差改算到或通过精密坐标转换变换到CGCS2000坐 标系。 各省市级的控制网大都是以国家高精度GPS B级网为基准建立起来的，而B级网其参考框架为 ITRF93，历元为1996.365，与前述的CGCS2000参考框架不同，因此各省市建立GPS C级网、城 市基础控制网成果必须转换到CGCS2000坐标系，具体的转换方法将在下文中予以探讨。

较大，无法充分利用先进的空问观测手段的观测成果，等等。 因此，现行参心大地坐标系已不适用我国经济社会发展的需要。
1.2 地心坐标系
随着空间技术的快速发展，地心坐标系的应用日益流行，它可以大
幅度提高测量精度，快速获取精确地三维地心坐标。目前利用空间技术所
得到的定位和影像等成果，都是以地心坐标系为参照系。空间技术发展成 熟与广泛应用迫切要求国家提供高精度、地心、动态、实用、统一的大地
本文简述了2000中国大地坐标系的意义和定义，在分析了CGCS2000坐标系对现有 测绘成果影响的基础上，针对城市测量成果转换至2000国家大地坐标系这一问题进行了
详细探讨，分别对各种转换方法进行了可行性和精确性分析，为全国各城市测量成果的
转换工作提供了一定的参考。2000国家大地坐标系的科学性、先进性和实用性是显而易 见的。它符合IERS标准，符合大地基准的发展趋势，同世界大地坐标系相容，适宜于卫 星定位和导航，有利于地球空问信息产业的发展，能够满足当前与未来我国测绘及相关 产业、经济建设和国防建设与社会发展对大地坐标系的要求。
4
PART 2
CGCS2000坐标系的定义
2.1 符合国际地球参考系(ITRS)的下列条件
1、它是地心的，地心
2、长度单位是m(SI）。
这一尺度同地心局部框架 的TCG(地心坐标时)时间
被定义为包括海洋和大
气的整个地球的质量中 心;
坐标一致，由适当的相对
论模型化得到;
3、它的定向初始由在
4、定向的时间演变由整 个地球上水平构造运动
CGCS2000坐标系对现有测绘成果 的影响及坐标转换方法的探讨
孟涣，戴明松，冯发杰， 王新安，朱进
关键词 Key Words
2000国家大地坐标 系
测量控制网
测绘成果
坐标转换
PART 1
引言
1.1 现行大地坐标系缺点

无法全面满足当今地震、水利、气象、交通等部门对高精度测绘地
理信息服务的要求。现行的1954北京坐标系和1980西安坐标系均为参 心坐标系，所采用的坐标系原点、坐标轴方向等由于当时科技水平的限 制，均与采用现代科技手段测定的结果存在较大差异，从而导致先进的 空间观测技术所获取的测绘成果在使用时的精度损失。 并行使用两个国家大地坐标系给实际应用带来很多问题。如：坐标 系之间转换测绘成果的精度损失，不同坐标系下相邻地形图的拼接误差
3.5对CORS系统的影响
对CORS系统的影响 本文利用广州CORS系统基准站数据计算 了CGCS2000坐标系下的各站精确坐标，
数据处理软件使用的是国际著名精密导航
定位软件BERNESE 5.0，将各基准站的 CGCS2000坐标与原坐标系下的坐标求差， 坐标分量差值如图1所示，可以看出，x方 向差值约0.3m, y, z方向差值约0.1米，坐 标分量相差较大。因此，国家使用 CGCS2000坐标系以后，各CORS系统也
2.3CGCS2000的参考椭球
CGCS2000的参考椭球为一旋转椭球，其几何中心与坐标系的原点重 合，其旋转轴与坐标系的Z轴一致。参考椭球面在几何上代表地球表面的数 学形状。CGCS2000的参考椭球在物理上代表一个等位椭球(水准椭球)，其 椭球面是地球正常重力位的等位面。 参考椭球四个参数
长半轴a=6 378 137.0 m 扁率 f=1 /298. 257 222 101 地心引力常数 3 986 004. 418 X 108 m3s-2 地球自转角速度 7 292 115. 0 X 10-