本文以H省现有的大地基准数据作为研究对象，通过对国家、地方级GPS控制点的分析，对空间数据转换关系进行转换研究，实现了对该省14个省辖市、122个县的地理空间数据转换，使其向2000国家大地坐标系转换，能够使得全省地理信息空间数据坐标系统统一化，对于该省的城市建设、乡村规划以及农业规划等方面具有重要作用。在构建统一的CGCS2000坐标系时，需要通过重合点的坐标系控制成果，选择对应的坐标系模型，利用计算的方式获取系统转换参数，从而能够将旧坐标数据更新到新坐标系中，实现对CGCS2000的转换处理。
1 .CGCS2000概述
CGCS2000是指2000国家大地坐标系，是我国当前采用的最新版本国家大地坐标系。CGCS2000的原点包括海洋、大气的整个地球质量中心；CGCS2000的Z轴为从原点指向历元2000.0的地球参考级方向，此历元的指向为国际时间局制定历元1984.0初始指向推算而得到，定向时间演化确保相对于地壳不会出现剩余全球旋转，X轴从原点执行格林尼治参考子午线和地球赤道面的交点。从我国坐标系的发展历史来看，在1954年开始采用北京坐标系，通过这些坐标系测量并制作了多种比例尺地形图，在我国社会经济发展以及社会建设中具有重要的作用，但是受到当时的技术条件限制，我国大地坐标系对于传统测量技术的依赖程度较高，1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球体，但是这个椭球体在计算和定位时，没有考虑应用我国数据，使其在我国的具体应用效果较差，精度不足，难以高精度地定位，对地球科学与空间科学发展产生很大限制[1]。经过我国大地测量工作人员的不懈努力，构建了1980西安坐标系，在社会发展中具有重要的作用。在发展到2008年后，由国土资源部正式上报国务院，建议采用CGCS2000，获得审批后，从2008年开始，我国全面开始采用CGCS2000坐标系。
2.H省现有坐标系分析
H省现有坐标系为1954年北京坐标系、新1954年坐标系、CGCS2000坐标系以及WCS-84大地坐标系等。1954北京坐标系是通过克拉索夫斯基椭球参数、以苏联普尔科沃坐标系为基础而构建，为参心大地坐标系，该坐标系的分区平差精度较低，在2000年前应用较为普遍；新1954年北京坐标系也采用了克拉索夫斯基椭球参数，并通过多点定位的方式，与1954年北京坐标系的参心不同，精度有所提升；CGCS2000坐标系为地心坐标系，原点为海洋、大气等地球的质量中心，在2008年开始使用；WCS-84大地坐标系为国际中应用的一种地心坐标系模式，坐标原点为地球质心，地心空间指标坐标系中Z轴指向国际时间1984.0定义的协议地球极方向，该坐标系采用GPS技术进行测量[2]。
3.构建H省CGCS2000转换设计
以H省卫星导航定位基准站作为H省的大地控制基准框架，通过对全省大地基准进行统一处理，高程数据利用1985年的国家高程基准。各类控制点中，多种地理信息数据获取基础利用起算数据、重合点差异性对其进行近处理，需要进行普查与联测等工作，H省卫星导航定位基准站网CGCS2000的转换框架包括如下几项：（1）针对地市D级GPS网络与H省国土资源厅D级GPS控制专网兼容性较好的城市，两类D级GPS网CGCS2000成果，可以将其应用在H省卫星导航定位基准站CGCS2000的框架体系中。（2）针对地市D级GPS控制网通过参数转化后，与H省国土资源厅D级GPS控制专用网络能够兼容的城市，通过两套成果对其重合点进行计算，计算后对参数进行转换处理，将CGCS2000转换成果应用在H省卫星导航定位基准框架内，并将残差过大的控制点剔除。（3）针对地市D级GPS网络与H省国土资源厅D级GPS控制专网存在差异，且经过转化后兼容性不好的城市，采用适合的控制点进行联测处理，将CGCS2000成果融合在H省卫星导航定位基准体系内[3]。
4.CGCS2000转换技术的具体实践应用分析
4.1转换基本原则
在对国土资源空间数据进行CGCS2000转换时，转化后的结果坐标基准需要与卫星定位基准站网CGCS2000框架保持一致；在转换处理前，需要将多种不同类型的成果格式，比如比例尺、分辨率、内部拓扑关系等保持一致，重要的基本元素不能出现差异；在进行分幅数据转换处理后，重新构成方里格网，对图廓点与方里格网坐标系进行修改，数据内容需要重新进行处理；在数据转换完成后，需要对转换效果进行检查，依据不同的比例尺对转换精度进行分析，确保转化整体效果。
4.2转换基本要求
在本次CGCS2000转换实践中，具体要求包括如下几项：（1）1:250000以及小比例尺的数据不需要对其进行转换处理。（2）1:5000及以小比例尺中的数据，通过全国3”*3”高精度、高分辨率格网改正量进行修改，点位坐标依据双线性内插的方式进行转换处理。（3）1:5000以大比例尺数据，在转换前，需要对数据起算控制点进行处理，全部转换到H省卫星导航定位基准站网CGCS2000框架中；通过起算控制点的既有成果与新成果，依据点位坐标转换方法对其参数进行计算，从而能够实现数据转换。（4）1954年北京坐标系中的数据，需要将其转换为新1954年北京坐标系之后，再对其进行CGCS2000转换处理。（5）栅格数据依据分辨力对应的比例尺，按照上述流程的基本要求，对其进行分景与分幅转换处理[4]。
4.3转换基本流程
在本次CGCS2000转换过程中，首先利用卫星导航定位基准站观测和平差，对起算控制点进行分析与转换，并对必要的联测与平差进行处理；确定需要转化的数据具体内容、比例尺以及类型和格式等，将对应区域中不同比例尺的坐标参数与修正量进行计算，之后通过坐标系转换参数等对数据进行处理，从而实现对CGCS2000的转换，最后需要对转换质量进行检查，如果发现存在问题则需要对其进行进一步优化。下图为CGCS2000转换的基本流程。
4.4数据转换模型与方法分析
4.4.1数据转换模型的选择
H省1:5000及以小比例尺的数据转换，应用全国3”*3”高精度、高分辨率格网改正量进行修改；H省1：5000以大比例尺数据转换应用坐标系转换参数的方式，省级、市级以及县级的大地坐标系数据转换成果系统转换，采用二维七参转换模型；省辖市以及县等平面直角坐标系成果转换采用二维四参数以及换带的模型对其进行处理。不同地球椭球基准中的大地坐标系系统点位坐标系转换，因为1954年北京坐标系为参心坐标系类型，大地高难以准确测量，在向CGCS2000转换时需要通过二维七参数的方式，包含三个平移参数、三个旋转参数以及一个尺度变化参数。
4.4.2转换参数求定分析
按照已经确定的重合坐标系与CGCS2000坐标系，转换模型通过最小二乘法对坐标系转换参数进行计算；通过选择的重合点与转换模型，对转换参数进行计算；通过获取的转换参数，对重合点坐标残差进行计算；将超过3倍点位的误差残差数据剔除；对坐标系转换参数进行重新计算，确保其精度满足设计方案的基本要求；在转换参数计算中应用的重合点数量与转换区域的大小具有直接关系，通常不能低于6个；剩余的重合点可以通过校验等方式对其精度进行评定。
4.5转换精度统计
通过格网改正量实现的转换成果，采用H省卫星导航定位基准站点、分析转换以及联测平差后的数据起算控制点，将其作为精度评估与检核内容，对1:5000及以小比例尺数据的转换精度进行评价。通过点位坐标系转换得到的成果，通过参数对多余的控制点位进行计算，并将新成果与既有成果进行对比，对其转换精度进行评价，能够实现对1:5000以大比例尺数据的转换精度评价。转换点位的平均精度需要高于对应比例尺数据图中的0.1mm。在检核点残差中，评定方法为：Vx=X1-X2；Vy=Y1-Y2，该公式中X1与Y1表示通过图幅与格网改正量转换获得的检核点在CGCS2000中的坐标；X2与Y2表示检核点分析转换与联测平差后中的平面坐标。
5.结语
综上所述，本文简要阐述了CGCS2000的基本概念，并以H省为例，对其国土资源空间数据的CGCS2000转换进行分析，希望能够对相关人员起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升CGCS2000转换工作质量。
参考文献
[1]林亚斌. 抚顺市国土资源数据CGCS2000转换的实现[J]. 城市勘测, 2020,000(001):3-3.
[2]周雪丽, 钱小龙, 王磊,等. 河南国土资源空间数据CGCS2000转换实践[J]. 测绘与空间地理信息, 2021, 44(6):5-5.
[3]张惠军, 陈国恒, 周建营. 不同历元间隔对GNSS数据处理精度的影响分析[J]. 地理空间信息, 2021, 19(5):5-5.
[4]周凯, 胡佩茹. 国土空间规划的数据中台架构设计研究[J]. 智能城市, 2020, 6(002):3-3.
