坐標轉換一直是空間數據處理里面一個非常重要的內容，特別是目前我國已經全面啟用了CGCS2000坐標系統，以往那些54和80的坐標，未來都要統一轉換到2000上面，所以很多數據處理的單位和同學，都非常關心坐標轉換的問題。
蝦神曾經聽說地理所的一個大牛有過這樣的論點——GIS大部分東西，都能在計算機專業里面找到影子，只有空間參考和投影是屬於GIS自己所特有的東西。所以這個東西從來就是非地理專業與地理專業在學習和使用GIS中的一個分水嶺（話說蝦神作為一個純粹的計算機專業出身的碼農，當年學的時候也很痛苦……地圖學原理看了好多遍，才明白了個大概）。
ArcGIS作為世界上應用最廣的GIS軟件，在投影轉換方面的技術已經非常成熟了，但是因為中國特有的國情，導致很多國內特有的東西，他不具備——比如沒有內置各種坐標系轉換到CGCS2000的轉換參數（一些國際特別是北美通用的轉換參數，是內置的了），當然，還有國內特有的標准圖幅號這種東西……
下面我們來看看，如何進行轉換。
首先，轉換的原理就不在這里掉書袋了，網絡上很多，貼一張圖意思一下：
實際上兩個不同坐標系之間的轉換，就是平移、旋轉和比例尺度的的變化。
那么轉換的方法，通常在大范圍下，都是通過布爾沙沃爾夫七參數來進行轉換的，數學原理（此處省略一萬字和若干數學公式）……
理論研究的同學請去查閱《地圖學原理》一書相關章節，下面進入工程實踐操作：
ArcGIS里面，對於同橢球體下面的轉換，是不需要任何參數的，比如我用WGS84（wkid:4326）轉WGS84 Web Mercator（wkid: 3857），是不需要任何參數的：
但是要是換一個橢球體的話，比如換成cgcs2000，那么就需要定義地理轉換參數了，如下：
當然，在新版本（10.4之后）的ArcGIS中，如果你不設定轉換參數，也可以強轉，只是轉完之后，不保證精確度而已，而在比較老的版本里面，不設置轉換參數，就直接不允許執行的。
所以，在轉換的時候，定義轉換參數是非常重要的，下面我們來看看怎么計算並且設定轉換參數。
首先貼出公式，數學恐懼症的同學略過：
實際上就是一個七元方程組……好吧，算我沒說，我們直接用軟件來算。
要計算七元方程式組，就最少需要3個點來進行解算，限於寫代碼很痛苦，所以我們目前直接采用網上最流行的工具COORD GM來進行計算（有關心算法的，以后有機會再給大家討論）。
這個神奇的軟件如下：（PS：我很喜歡作者設置的這個圖標）。
執行流程如下：
首先，准備三組坐標……准備的方法就大家各顯身手了，比如用差分GPS去測量……，下面給出的三組模擬坐標，肯定是假的，僅供測試。
其中一組是WGS84的經緯度，一組是CGCS2000 3度分帶 117E的投影坐標，我們就用這兩組坐標來看看如何反算七參數。
首先，用ARCGIS的同學，要先明確一個問題，就是ArcGIS里面的XY坐標，與傳統測量里面的XY坐標，是正好相反的，如下所示：
為什么會這樣？因為傳統測繪領域（包括OGC標准的GeoJSON里面，都是定義緯度在前，經度在后，原因是緯度的英文單詞是latitude，簡寫為LAT；而經度是longitude，簡寫為LON……字母排序，你懂的）
明確這個問題之后，進入COORD GM操作時間：
步驟一：在COORD GM中設定要CGCS2000的橢球體參數：
CGCS2000橢球體的參數是公開的，在ArcGIS里面就有，這里只要需要輸入長半軸和扁率就可以了
然后開始計算七參數了：
選定好各種參數，注意輸入順序
三組坐標輸入完成之后，點擊計算，得到結果：
這個就是計算出來的七參數，但是目前在ArcGIS里面還不能直接用，因為ArcGIS里面的單位與COORD里面是不一樣的：
其中，ArcGIS里面的選擇角度的單位是秒，而COORD里面是弧度；而ArcGIS里面的縮放比例尺用的是標准單位，而COORD里面用的百萬分之，所以要進行如下轉換：
后面那藍色的就是可以在直接ArcGIS里面使用的參數了，下面把這些參數設置到ArcGIS中去：
Toolbox里面的投影轉換找到創建地理變化：
按照如下信息，輸入參數：
點擊OK，完成創建
創建完成之后，在你的電腦的如下位置，會生成一個轉換的配置文件：
C:用戶你的用戶名（比如Admin）AppDataRoamingEsriDesktop10.x（ArcGIS的版本）ArcToolboxCustomTransformations
比如我的機器上面，就在這個地方，配置文件的名稱就是你設置的轉換方法的名稱：
下面就可以進行投影轉換了：
然后你設置了數據和輸入輸出坐標系之后，系統會自動找到你設置的地理變換方法：
下面點擊OK，完成坐標轉換：
下面給出我這里的三組測試坐標系，大家可以用來練習一下：
No.1:
40.420897457099997,116.536157668000001
4476368.246360000222921,460634.908516999974381
No.2：
39.954091684500000,116.018334870999993,
4424893.136629999615252,416114.988767999981064
No.3：
39.834201677400003,116.712166401999994,
4411159.581939999945462,475361.417197000002488
輸出結果：
DX=-0.016777
DY=0.033226
DZ=0.031063
WX=-0.0000000034
WY=0.0000000069
WZ=0.0000000064
K=-0.000000007618
ArcGIS參數
XT = -0.016777
YT = 0.033226
ZT = 0.031063
XR = -0.07015968
YR = 0.14238288
ZR = 0.13206528
SD = -0.007618
計算結果如上，如果計算結果一致，就表示你的操作步驟正確了，當然，輸入的數值精度小數位不同，結果也會出現細微偏差，這個可以忽略。