随着测绘技术的进步，传统的坐标系已经不能达到测量技术的要求，所以地 心坐标系由于其显著的优势就显得越来越重要了。从上世纪末以来,地心坐标系在 许多发达国家和地区开始被采用,比如美国、加拿大、韩国以及欧洲和南美等[2,3]。 在科技不断进步的中国，创建数字中国在动态地球的客观环境下如果还采用 采用缺点较多的二维大地坐标系统作为中国现行的测绘基准,会产生许多的不协调 问题[4]。目前，社会和经济建设的需求普遍提升，所以对大地坐标系的要求也逐渐 增高，世界各国对坐标系的使用情况也在不断改变。为了满足建设的需要，中国 政府在 2000 年开始启用 2000 年国家大地坐标系，比现行大地坐标框架的精度要

高的多。

WGS-84 坐标系的原点在地球质量的中心，是 GPS 测量中使用的坐标系统。 GPS 定位精度随科技的发展逐步提高，在测量工作中，人们越来越多的开始使用 优势明显的全球定位技术。而目前我国使用的 2000 国家大地坐标系以及之前使用 的地方坐标系，它们属于不同的坐标系统[6]。因此，需要在 GPS 测量定位时把 GPS 定位成果归算到国家坐标系或者地方坐标系中，这个时候，GPS 测量的点坐标就 需要从 WGS-84 坐标系转换到地方或国家坐标系中，坐标转换模型就显得尤为重 要。

我国在统一 CGCS2000 国家大地坐标系之前，各类测绘工作及成果都是基于 原始大地坐标系的，由于测量的大地基准发生了变化，控制点的坐标也随之发生 了变化，这对之前的测量工作及成果必然产生一定的影响。因此，就需要将原有 的低等级控制点转换到现有的成果中，这个问题也是现在急需解决的问题。尽管 是在 WGS84 坐标系下的测量成果，同样需要根据转换参数的不同对其进行转换， 因此，现阶段我国面临的问题就是如何有效的将原有的测量成果以低误差的结果 换算到 CGCS2000 坐标系中，这也对现阶段测绘的研究和发展起到重要的作用。

1.2 研究现状

1.3 文章结构和技术路线

本论文的主要目标是根据测量坐标转换原理，研究同一参考椭球测量坐标转 换以及不同参考椭球间坐标的相互转换模型，以满足在测绘的过程中的坐标转换。

1.介绍了论文的研究背景、意义及现状,论述了参考椭球坐标系转换的必要性

及模型研究情况，并简要的介绍了本文主要的研究内容及论文组织结构。文献综述

2.根据地球椭球的几何参数、物理参数以及形状等要素，对坐标系统进行了基 本的分类和简单的描述，并介绍了国内常用的坐标系统及其相应的参数，最后介 绍了高斯投影的一般概念。

3.介绍了常用等价坐标系的一些基本定义，研究同一参考椭球下大地坐标系与 空间直角坐标、大地坐标系与高斯平面坐标系之间的转换模型；

4.不同参考椭球下各个坐标系的互相转换以及转换参数的计算。研究基于七参 数法的不同参考椭球系下任意坐标系之间的坐标转换模型；根据一些数据校验计 算证明了求得的转换参数的可靠性。论文的主要内容如图 1-1 所示，为本论文的组 织结构：

 论文组织结构图

2 参考椭球坐标系基本理论

2.1 测量坐标系的基本理论

如图 2-1 为一个地球椭球，椭球的中心为 O，短轴旋转轴为图中 NS，长半轴 a，短半轴 b 分别为 OA 和 OB，与旋转轴相垂直的平面与椭球面的截线为平行圈[21]， 通过椭球的原点 O 且包含 NS 的的平面称为子午面，它与椭球面的截线称为子午 圈。