基于ArcGIS 的2000 国家大地坐标系转换研究
董阳武
【摘 要】2008 年我国新启用 2000 大地坐标系，但当前很多地理信息数据都是基于北京54 坐标系、1980 西安坐标系和地方坐标系。本文以西安 80 坐标系到 2000 国家坐标系之间的转换为例，给出了基于 ArcGIS 环境下坐标系转换流程，分析了坐标转换过程中关键环节技术问题，并对转换结果进行精度分析，效果良好。本文所述方法与流程可以满足 1：500 比例尺图件的坐标系统转换。
【期刊名称】《江西建材》 【年(卷),期】2019(000)009 【总页数】2
【关键词】ArcGIS；2000 国家坐标系；精度分析；坐标系统转换
0 引言
当前大量地理信息数据坐标系统采用的是北京54 坐标系、地方坐标系或者西安80 坐标系，2008 年我国新启用 2000 大地坐标系。ArcGIS 作为主流的测绘地理信息数据处理平台，对矢量和栅格数据处理高效、快速，当前大量地理信息数据格式采用 ArcGIS 的 mdb 或 shape 格式，在 ArcGIS 中进行坐标转换是当前数据整理的最佳选择［1］。
本文以某项目区域部分DLG 数据的西安 80 到国家 2000的坐标转换为例，详述了在 ArcGIS 中进行坐标转换得到符合精度要求的数据处理过程，并进行坐标转换的精度评估与检核，对关键核心环节进行了分析总结。
1 坐标系统简述
1.1 西安80 坐标系
西安 80 坐标系的大地原点在陕西省的泾阳县永乐镇，属于参心坐标系，参考椭球采用 1975 年 IUGG 第16 届大会推荐的椭球参数，基本参数为：长半径a=6378140m；扁率f=1/298.26；第一偏心率e=0.081819221。 1.2 2000 大地坐标系
2000 大地坐标系的原点位于地球质量中心，X 轴指向BIH1984.0 定义的零子午面与协议赤道交点，右手坐标系确定Y 轴，Z 轴指向 BIH1984.0 定义的协议极地方向。椭球基本参数为：a=6378137m；f=1/298.2 572221；e=0.0818191910428［2］，其与其它坐标系转换衔接过渡期是 8～10 年。
2 坐标系统转换
2.1 COORD 软件计算七参数
本文以某县部分地籍测量DLG 数据成果为例进行研究，该成果比例尺为1：500，采用西安 80 坐标系，选取成果区均匀分布的15 个四等GPS 公共控制点，其中7 个点用于求取七参数，8 个点作为外部检核点，这些控制点均有 西安80 坐标和 2000 坐标 2 种成果，为 3 度分带，中央子午线114°。7个转换参数分别为平移参数 3 个、旋转参数 3 个、尺度参数1 个。ArcGIS 软件不能计算七参数，需借助 COORD 软件，进行七参数计算时可以不用输入控制点在两套坐标中的高程［3］，计算结果如图1 所示，公共点坐标数据加密。根据每个点的转换残差求出转换内符合中误差为±0.008m，外符合中误差为0.006m，精度符合参数解算技术要求。 2.2 自定义七参数地理坐标变换
在 ArcGIS 中使用工具箱中的“创建自定义地理变换”工具。对话框填入内容
为：地理变换名称中输入xian80tocgcs2000，输入地理坐标系中输入Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E，输出地理坐标系中输入CGCS2000_3_Degree_GK_CM_114E，方法中输入COORDINATE_FRAME，然后输入在COORD 中计算的七参数［4］，如图2。 2.3 坐标转换
打开工具箱中的“投影”工具。对话框中输入转换数据和名称，在输出坐标系中填入要转换的坐标系统（CGCS2000_3_Degree_GK_CM_114E）。在地理坐标变换中选择xian80tocgcs2000，点击确定就得到七参数转换后的国家2000坐标数据［5］，如图3。
3 转换精度分析
为检验数据转换的精度，实测测区明显地物特征点200 个，和参数转换后的点坐标进行比较，统计残差，计算整体点位中误差为0.023 m。之后对转换后的数据图属一致性进行人工检查，内容包括图形几何形状和线方向一致性、属性信息完整性、转换前后图形长度、面积一致性等［6］。经统计对比图形长度差在0.003 以内，面积差在0.00004 m2 以内，数据属性无遗漏，质量可靠，符合精度要求［7］。
4 结束语
我国已启用2000 国家大地坐标系，在从事测绘工作中还需要不同坐标系与2000 坐标系的转换。本文通过GOORD 软件利用布尔莎模型计算七参数，在ArcGIS 中通过“创建自定义地理（坐标）变换”和“投影”操作流程，实现西安 80 坐标系到国家 2000 坐标系的坐标转换，并从图形一致性、线性方向一致性、属性一致性、坐标转换精度等方面统计分析，完全满足 1：500 比例尺
基于ArcGIS的2000国家大地坐标系转换研究
