2000国家大地坐标系

空间基准：2000国家大地坐标系（CGCS2000）

一、2000国家大地坐标系

2000坐标系采用的地球椭球参数： 长半轴 a＝6378137m

扁率 f=1/298.257222101

地心引力常数 GM＝3.986004418×1014m3s-2 自转角速度 ω＝7.292l15×10-5rad s-1 采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术 对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地 控制点三维坐标，并提高测图工作效率。 优点 ：

与对地观测数据结合紧密，使用方便，提供 高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系。

参考椭球体 坐标系类型 坐标原点 长半轴 扁率 1954年北京坐标系 Krassovsky 1940 参心大地坐标系 原苏联的普尔科沃 6378245m 1/298.3 1980西安坐标系 IAG 75 参心大地坐标系 陕西省泾阳县 6378140m 1/298.257 2000国家坐标系 旋转椭球，几何中心与坐标系原点重合 地心坐标系 包括海洋和大气的整个地球的质量中心 6378137m 1/298.257222101 2000系：CGCS2000，6378137.0，1/298.257222101 2000国家大地坐标系

国务院批准，2008年7月1日起正式实施

地心坐标系，原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心

Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向

X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点 Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。该历元的指向由国际时间局给定的历元1984.0

2000国家大地坐标系采用的地球椭球的参数为：

长半轴a=6378137m，扁率f=1/298.257222101

2000国家大地控制网

? 2000国家大地控制网点是2000国家大地坐标系的框架点，是2000国家大地坐标系的具体实现。 2000国家大地控制网构成：

? 2000国家GPS大地控制网

? 2000国家GPS大地控制网的基础上完成的天文大地网联合平差获得的在ITRF97框架下的近5万个一、二等天文大地网点

? ITRF97框架下平差后获得的近10万个三、四等天文大地网点。

按精度不同可划分为三个层次：

? （1）2000国家GPS大地控制网中的连续运行基准站，其坐标精度为毫米

级。

? （2） 2000国家GPS大地控制网除了CORS站以外的所有站。

2000国家GPS大地控制网提供的地心坐标的精度平均优于±3 cm。

? （3）2000国家大地坐标系下天文大地网成果,地心坐标的精度平均为±10cm。

2000国家GPS大地控制网

共2542个点,包括:

? 国家测绘局GPS A、B级网, ? 总参测绘局GPS一、二级网

? 中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局共建的中国地壳运动观测网

? 还有其他地壳形变GPS监测网等 ? 由国内2542个GPS点（其中CORS站25个）参加了2000国家GPS大地控制网的数据处理

? 参考框架为ITRF97，参考历元为2000.0 ? 处理后网点相对精度优于10-7 ? 地心坐标的精度平均优于±3 cm。

国家测绘局GPS A、B级网

? GPS A级网,由30个主点和22个副点组成,点间距离平均约650km。 ? 从1992年7月25日至8月5日进行初测，从1996年5月8日至5月17日进行复测。

? GPS B级网于1991～1997年组织建立,由818个点组成。其中沿海经济发达地区平均点间距为50～70km，中部地区为l00km，西部地区为150km。

? A 、B级网平差中采用的坐标框架和历元分别为ITRF93和1996.365 。 ? A、B 级网平差后的点位地心坐标精度为10-7量级。

中国地壳运动GPS观测网络工程

? 中国地壳运动GPS观测网络工程包括基准网、基本网和区域网，共1222个点，于1998～2002年间布测。

? 其中基准网点25个；基本网点56个

? 采用的坐标框架和历元分别为ITRF96和1998.680。

? 网络工程平差后的点位地心坐标精度总体优于10-8量级。

GPS 一、二级网

GPS一、二级网由总参测绘局于1991～1997年实测，共553个GPS站均匀地分布于全国(除台湾省以外)的陆地、海域和南沙重要岛礁，总体结构为全面连续网。

? 其中一级网44个站，相邻点间距离最大为1667km，最小为86km，平均约680km。

? 二级网由534个点组成，相邻点间距离全国平均为164.8km。 ? 采用的坐标框架和历元分别为ITRF96 和1997.0。 ? 一、二级网平差后的点位地心坐标精度为10-8量级

海洋测量大地控制网

? 由285个国家B 级GPS点组成,主要集中在沿岸200km的带宽内，包括多普勒点、水准点、形变点、海岛点和验潮站点等，其中海岛点21个。

? 海洋测量大地控制网为海图所属坐标系的框架点，主要用于海图的测量，获得海上地物在2000国家大地坐标系下的坐标。

? 由于海图所用的投影不同于陆地所用的高斯投影，所以地物在图上表示的平面位置与陆地有差异。 各基准的参数比较 坐标系统 地球椭球 椭球名称 基 建成年代 椭球类型 a（m） J2或C20 (f) 50年代 参考椭球 6378245 1954年 北京坐标系 克拉索夫斯1980 西安坐标系 IUGG1975 1979 参考椭球 6378140 WGS 84 WGS-84 1984 总地球椭球 6378137 2000国家 大地坐标系 CGCS2000 2008 总地球椭球 6378137 C20： J2: J2: 1.08263-484.16685×1.082629832258 － ×10-3 10-6 ×10-3 （1：298.3） （1：（1：1：298.257） 298.257223563） /298.257222101 － － 3.986005×3.986005×3.986004418×1014 1014 1014 7.292115×7.292115×10-5 10-5 7.292l15×10-5 GM(m3s-2) ω（rad/s） 实际应用 ? 利用GNSS进行气象预报,遥感地球大气，测定大气温度及水汽含量，监测

气候变化等，由于现势性较强，无须进行转换，实测结果可认为是CGCS2000下的成果。

? GNSS用于陆海空定位导航,进行海上船位和平台的高精度定位，海洋测绘任务、飞机导航，要求精度一般在cm级甚至米级，因此无须顾及框架间的差的差异，WGS84下的成果可视作CGCS2000下的成果。

? 地质、土地利用调查、精细农业和精细林业以及旅游考古、海事部门的成果都可直接利用WGS 84下的成果。

?

平差的方法

? 选择C级网基于的B级网点,获得这些B级网点在2000国家大地坐标系下的坐标

? 固定B级网点的坐标或进行强约束,对C级网点原始观测数据用高精度数据处理软件(如GAMIT或Bernese软件)进行重新处理

? 或对C级网点的基线向量用网平差软件进行处理,得到C级网点在2000国家大地坐标系下的坐标.

? 如果有原始观测数据,建议采用这种方法

相对独立的平面坐标系的建立

地方独立坐标系都是在北京54或西安80及2000国家大地坐标系的基础上进行三

项改化，

? ? ?

将统一编号的投影带中央子午线移至测区中央； 将投影面由参考椭球面改为测区平均高程面；

高斯投影后将独立坐标系原点的纵横坐标加一个常数。

? 转换时，参考椭球参数除长半径加H+Δε外，其它参数均不改变。 ? 确定相对独立的平面坐标系的中央子午线一般有三种情况： ? ①尽量取国家坐标系三度带的中央子午线作为它的中央子午线； ? ②当测区离3°带中央子午线较远时，应取过测区中心的经线或取过某个起算点的经线作为中央子午线；

? ③若已有的相对独立的平面坐标系没有明确给定中央子午线，则应该根据实际情况进行分析，找出该相对独立的平面坐标系的中央子午线。

国家测绘局公告2008年第2号：

根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8～10年。

? 现有各类测绘成果，

? 过渡期内，可沿用现行国家大地坐标系；

? 2008年7月1日后，新生产的应采用2000国家大地坐标系。

? 现有地理信息系统，

? 过渡期内，逐步转换到2000国家大地坐标系；

? 2008年7月1日后，新建设的应采用2000国家大地坐标系。

? 国家测绘局

? 负责启用工作的统一领导； ? 制定启用工作的实施方案；

? 为地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务； ? 负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换，并向社会提供使用。 ? 国务院有关部门

? 负责本部门启用工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。

? 县级以上地方人民政府测绘行政主管部门

? 负责本地区启用工作的组织实施和监督管理，提供坐标系转换技术支持和服务；

? 完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换，并向社会提供使用。

启用2000国家大地坐标系的实施进程

? 总体技术准备阶段

（2008年底前）

? 具体实施与成果验证阶段

（2009年1月～2010年12月）

? 成果推广应用与技术服务阶段

（2011年1月～过渡期结束）

2000国家大地坐标系与现行坐标系有何不同

坐标系类型 2000国家大地坐标系 地心坐标系 现行坐标系 （54北京系、西安80系） 参心坐标系 椭球定位方式 原点位置 坐标系维数 相对精度 实现技术 定 与全球大地水准面最密合 包括海洋和大气的整个地球的质量中心 三维坐标系统 10-7～10-8 通过现代空间大地测量观测技术确局部大地水准面最吻合 与地球质量中心有较大偏差 二维坐标系统 10-6 传统的大地测量方式确定

采用2000国家大地坐标系后 投影方式有无改变

? 平面坐标投影仍采用高斯-克吕格投影 ? 海图仍采用横轴墨卡托投影（UTM）。

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