摘要：国土资源数据成果存在格式多样、坐标系统一为80西安坐系、数据量大的特点。本文探索了基于CASS10.1的数据坐标系转换方法和基于ArcGIS的数据转换方法，针对青冈县国土数据格式，采用两种软件，实现对不同数据格式的数据转换。
关键词：坐标系转换；CASS；ArcGIS；MDB
1 引言
根据国土资源部、国家测绘地理信息局下发了《关于加快使用2000国家大地坐标系的通知》（国土资发[2017]30号）文件要求，自2018年7月1日起，涉及报部及日常国土资源管理工作全面使用2000国家大地坐标系，而黑龙江省各市县数据都没有统一进行转换，目前所有数据成果均为80西安坐标系，因此为了推进国土资源数据应用与共享，提高国土数据服务水平，完成上级任务，必须将青冈县所有80西安坐标系数据成果转换成2000国家大地坐标系。开展坐标系转换即是为了满足工作的需要，也是为全面使用北斗导航系统做好准备，从而实现实时采集坐标数据与原有数据坐标系统的双统一。坐标系的转换涉及国土资源管理相关的各类数据如地籍、规划、耕地保护、土地执法等多门类的矢量数据的转换，其数据量巨大，但随着第二次全国土地调查的全面完成和二调成果的使用，分析得出数据格式主要为AutoCAD数据格、MDB数据库格式、SHAPE数据格式，且数据坐标系统均为80西安坐标系。因此本文结合青冈县国土资源局数据，利用绥化市建立CORS所布设的西安80坐标系和2000国家大地坐标系的坐标点对，求取转换参数，同时采用CASS10.1对AutoCAD数据的转换，ArcGIS对MDB和SHAPE数据的转换。
2坐标系转换的步骤
对于不同坐标系之间的坐标转换，布尔莎（Bursa）七参数转换模型和平面四参两种数转换模型是使用最广的。布尔莎七参数转换模型为三维模型，在空间直角坐标系中，两坐标系之间存在严密的转换模型，不存在模型和投影误差，适合与任何区域的坐标转换，平面四参数原理简单，数值稳定可靠，适合于小区域的坐标转换。
坐标实施的步骤：1、收集、整理坐标系统转换区内80坐标系和2000坐标系重合点成果。2分析、选取用于计算坐标转换参数的重合点。3、确定坐标转换参数计算方法与坐标转换模型。4、两坐标系下重合点坐标形式的转换。若采用平面四参数转换模型，则要将重合点的两坐标系坐标换算成同一投影带的高斯平面坐标；若采用布尔莎（Bursa）七参数转换模型，则要将重合点的两坐标系换算成各坐标系下的空间直角坐标。5、根据确定的转换方法与转换模型利用最小二乘法初步计算坐标转换参数。6、分析重合点坐标残差，剔除粗差点。7、坐标转换残差满足精度要求时，计算坐标转换参数并估计坐标转换参数的精度。8根据计算的转换参数，利用相应软件将待转换数据转换转换成目标坐标系。
3分别利用CASS10.1和ArcGIS实现西安80坐标系到CGCS2000的转换
我们通过全县80和2000坐标系坐标点对，求取出七参数，分别利用CASS10.1和ArcGIS实现80西安坐标系到CGCS2000的转换。
在转换MDB数据时可以采用ArcGIS10，因为它集成了CGCS2000坐标参数，也可以采用低版本，但是在需要新建一个CGCS2000坐标参数，也可以直接从已有CGCS2000数据导入。
3.1 CASS10.1转换DWG数据：
在求参数开始工作前，收集到含有2000坐标系和西安80坐标系的公共点，最少要有两个以上公共点才可以，求取参数需要三个以上公共。
具体操作：点击菜单“地物编辑”（如图1所示），选择“坐标转换”，弹出“坐标转换“对话框（如图2所示）。
图1 地物编辑菜单 图2 坐标转换对话框
添加公共点：（1）既可以把两个坐标系的点都展在一张图上，然后通过“坐标转换对话框”中的“拾取”功能添加公共点；（2）也可以将两个坐标系的公共点对按照如下格式存入数据文本中：
转换前Y（东），转换前X（北），转换前高程：转换后Y（东），转换后X（北），转换前高程
在“坐标转换对话框”中单击“读入公共点文件”，将做好的公共点数据文本添加进来，将公共点导入。这样就可以点击计算转换四参数或计算转换七参数。
如果已有四参数或七参数，选择“已有转换参数”下拉选择已存的四参数或七参数进行转换，如果对计算出的数值有偏差，可以点击按钮“编辑四参数或七参数”进行修改（如图3所示）。
图3 编辑七参数
参数设置完成后，在“转换方式”中，根据需要选择“单点”、“数据”、“图形”三种数据类型。在选择“数据”添加要转换的数据文件路径及转换后保存路径。然后点击“使用四参数转换”或“使用七参数转换”即可将需要的数据或图件转换成相应的坐标系。
3.2 ArcGIS转换MDB和SHAPE数据：打开ArcGIS，调出ArcToolbox工具箱，进入数据管理工具（Data Management Tools）-投影与变换（Projections and Transformations）。首先，创建自定义地理变换。打开创建自定义地理变换工具（Create Custom Geographic Transformation），进行如下设置（如图4所示）。
其中在方法中选择COORDAINATE_FRAME，参数计算一般用COORD软件计算，但计算的平移参数单位是米，旋转参数单位是弧度。不可在ArcGIS中直接使用。旋转参数的单位是弧度，转为秒：2π=360°，1rad=57.32°，因此1弧度=57.32*3600秒，尺度*1000000=ArcGIS中七参数的尺度即比例差异。
对数据进行转换，步骤如下：ArcToolbox—Data Management Tools—Projectionsand Transformations—Feature—Project，详见下图设置（如图5所示）
图4 创建自定义地理变换 图5 投影转换
这样就得出经过七参数转换后得到的CGCS2000坐标数据，上述例子是转换MDB数据格式的方法，同样用此方法也可以转换SHAPE格式数据。
4结束语
我国国土资源管理工作已经全面启用2000国家大地坐标系，在以后的工作中会经常遇到坐标系之间的转换，尤其是SHAPE和AutoCAD格式数据较为常见，本文针结合国土现有的数据成果的实际情况，利用两种软件，高效、简便地实现了西安80 向CGCS2000坐标数据的转换，为今后开展类似工作，做了很有价值的研究。
参考文献：
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论文作者:张小明1,翟晶晶2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：坐标系论文; 坐标论文; 数据论文; 参数论文; 西安论文; 国土资源论文; 模型论文; 《基层建设》2018年第34期论文;