2000國家(jiā)大(dà)地坐標係(xì)

 2000國(guó)家大地(dì)坐標係是(shì)我國當前最(zuì)新(xīn)的國家(jiā)大(dà)地坐(zuò)標係，英文(wén)名稱(chēng)為China Geodetic Coordinate System 2000，英(yīng)文縮寫(xiě)為(wéi)CGCS2000。

2000國家大(dà)地(dì)坐標係的原(yuán)點為包括(kuò)海洋和(hé)大(dà)氣的整(zhěng)個地(dì)球(qiú)的質量(liáng)中心；2000國家(jiā)大地(dì)坐(zuò)標係的Z軸由(yóu)原點指向歷元2000.0的(dí)地球(qiú)參考極(jí)的(dí)方向，該歷元的(dí)指向由國際(jì)時間局給(gěi)定(dìng)的(dí)歷元(yuán)為1984.0的(dí)初始指向(xiàng)推(tuī)算(suàn)，定向的時間演化(huà)保(bǎo)證(zhèng)相對於地(dì)殼(ké)不(bù)產生殘餘(yú)的全球旋轉，X軸(zhóu)由原(yuán)點指向格(gé)林(lín)尼(ní)治(zhì)參(cān)考子午(wǔ)綫與地球(qiú)赤(chì)道(dào)麵（歷元2000.0）的交(jiāo)點，Y軸與Z軸(zhóu)，X軸構(gòu)成右(yòu)手正交坐(zuò)標(biāo)係(xì)。采用(yòng)廣義相對論意義(yì)下的(dí)尺度。

國家大地(dì)坐標(biāo)係(xì)是測製國(guó)家(jiā)基本比(bǐ)列尺地圖(tú)的(dí)基礎。根據《中(zhōng)華人民共和(hé)國(guó)測繪(huì)法(fǎ)》規(guī)定，中國建立全國統(tǒng)一(yī)的大地坐(zuò)標係(xì)統(tǒng)。

建(jiàn)國以(yǐ)來，中國於上世紀(jì)50年代和(hé)80年(nián)代(dài)分別建立了1954年北京坐(zuò)標(biāo)係(xì)和1980西安坐標(biāo)係，測製了各種(zhǒng)比列尺(chǐ)地形(xíng)圖，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)，社(shè)會發展和(hé)科學(xué)研(yán)究中(zhōng)發揮(huī)了(liǎo)重(zhòng)要作用，限於(yú)當(dāng)時的技術(shù)條件，中(zhōng)國大地(dì)坐(zuò)標(biāo)係(xì)基本上(shàng)是依(yī)賴於(yú)傳(chuán)統(tǒng)技術(shù)手(shǒu)段(duàn)實現的(dí)。54坐標(biāo)係采(cǎi)用的(dí)是(shì)克拉(lā)索(suǒ)夫斯(sī)基橢(tuǒ)球體。該橢球在(zài)計算和(hé)定位的過程中(zhōng)，沒有采用中(zhōng)國的數(shù)據，該係統在中國(guó)範(fàn)圍內(nèi)符合(hé)得(dé)不好，不能(néng)滿足(zú)高精(jīng)度定(dìng)位(wèi)以及地(dì)球(qiú)科學，空(kōng)間科學和(hé)戰略(lüè)發展的(dí)需(xū)要(yào)。上世(shì)紀70年代，中(zhōng)國大地測量(liáng)工作(zuò)者經(jīng)過二(èr)十多(duō)年的艱巨努力(lì)，終(zhōng)於(yú)完(wán)成(chéng)了全國一，二等(děng)天(tiān)文(wén)大(dà)地網(wǎng)的布測(cè)。經過整(zhěng)體(tǐ)平差(chà)，采用(yòng)1975年IUGG第(dì)十六(liù)屆大會(huì)推薦(jiàn)的(dí)參考橢球參數(shù)，中國建(jiàn)立了(liǎo)1980西安坐(zuò)標(biāo)係(xì)，1980西(xī)安(ān)坐標(biāo)係在中(zhōng)國(guó)經濟建設(shè)，國防建設和(hé)科學(xué)研究(jiū)中發(fā)揮了巨(jù)大作用。

隨著(zhuó)社(shè)會(huì)的(dí)進(jìn)步(bù)，國民(mín)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，國防建(jiàn)設(shè)和(hé)社(shè)會(huì)發展，科(kē)學研究等對(duì)國家大地坐標係(xì)提出(chū)了新(xīn)的要(yào)求，迫切需要采(cǎi)用原點位於地球質量中(zhōng)心的(dí)坐(zuò)標係統（以(yǐ)下簡稱地心坐(zuò)標係統）作為國(guó)家(jiā)大地(dì)坐標係(xì)。采用地(dì)心坐標(biāo)係，有利於(yú)采用現代空(kōng)間技術對坐(zuò)標(biāo)係進(jìn)行(háng)維(wéi)護和(hé)快(kuài)速更新(xīn)，測定高(gāo)精度大地(dì)控製(zhì)點三(sān)維坐(zuò)標，並(bìng)提(tí)高(gāo)測圖工作效率(shuài)。

2008年(nián)3月(yuè)，由(yóu)國土資(zī)源(yuán)部正式上(shàng)報國務院(yuàn)《關(guān)於(yú)中國(guó)采用(yòng)2000國(guó)家大(dà)地坐(zuò)標係(xì)的(dí)請示》，並於2008年(nián)4月獲得國(guó)務院(yuàn)批準(zhǔn)。自(zì)2008年7月1日(rì)起，中國(guó)將(jiāng)全麵啟用2000國(guó)家(jiā)大(dà)地坐(zuò)標係(xì)，國(guó)際(jì)測(cè)繪局授(shòu)權組織實(shí)施(shī)。 

1954年(nián)北(běi)京(jīng)坐(zuò)標係(xì)和(hé)1980西(xī)安(ān)坐標係(xì)由於其成(chéng)果(guǒ)受技術條件(jiàn)製約，精度(dù)偏低(dī)，無(wú)法滿(mǎn)足(zú)新技(jì)術的要求(qiú)。空(kōng)間(jiān)技(jì)術的(dí)發展成(chéng)熟與(yǔ)廣泛應用迫(pò)切要求國(guó)家(jiā)提供高精(jīng)度，地(dì)心，動態(tài)，實(shí)用(yòng)，統(tǒng)一(yī)的大(dà)地(dì)坐(zuò)標係作為各(gè)項(xiàng)社(shè)會(huì)經(jīng)濟(jì)活(huó)動的(dí)基礎(chǔ)性(xìng)保障。從技術(shù)和應(yīng)用(yòng)方麵(miàn)來看，現行(háng)坐(zuò)標係(xì)具有一定的局(jú)限性，已不適應(yīng)發展的需要。

主要(yào)表現(xiàn)在以下(xià)幾點(diǎn)：

1，二(èr)維(wéi)坐標係統(tǒng)。1980西(xī)安坐(zuò)標(biāo)係是(shì)經(jīng)典大地(dì)測量(liáng)成果的(dí)歸算及(jí)其(qí)應用，它(tā)的(dí)表現形式為(wéi)平麵的二維(wéi)坐(zuò)標。用(yòng)現行(háng)坐標係(xì)隻能(néng)提供(gōng)點位(wèi)平麵(miàn)坐(zuò)標(biāo)，而且(qiě)表示(shì)兩(liǎng)點(diǎn)之(zhī)間的(dí)距離(lí)精(jīng)確(què)度(dù)也(yě)比(bǐ)用現代(dài)手段測得的低10倍左右。高(gāo)精(jīng)度(dù)，三維與(yǔ)低(dī)精度，二(èr)維(wéi)之間的矛盾是(shì)無法協調的。比如(rú)將衛星導航(háng)技術獲得的高精度的點(diǎn)的三維坐(zuò)標表(biǎo)示在(zài)現(xiàn)有地(dì)圖(tú)上，不僅會造成點(diǎn)位信(xìn)息(xī)的(dí)損(sǔn)失(shī)（三(sān)維(wéi)空間(jiān)信息隻(zhī)表示為二維平麵(miàn)位置(zhì)），同時(shí)也將造(zào)成(chéng)精(jīng)度上(shàng)的損失。

2，參考橢球參數(shù)。隨(suí)著科學技術的發(fā)展(zhǎn)，國(guó)際上對參考(kǎo)橢(tuǒ)球的參數已進(jìn)行了多次(cì)更新和(hé)改善。1980西(xī)安(ān)坐標係(xì)所采用的IAG1975橢(tuǒ)球，其(qí)長半(bàn)軸(zhóu)要比WGS84橢球長半(bàn)軸的值大(dà)3米左(zuǒ)右，而(ér)這(zhè)可(kě)能引(yǐn)起地(dì)表長度誤(wù)差(chà)達10倍(bèi)左右。

3，隨著經濟(jì)建設的發(fā)展和(hé)科技(jì)的(dí)進(jìn)步，維(wéi)持(chí)非地心坐標(biāo)係下的(dí)實際點(diǎn)位坐標(biāo)不變的難(nán)度加大，維持(chí)非(fēi)地心坐(zuò)標係(xì)的技(jì)術(shù)也逐(zhú)步被(bèi)新技術(shù)所(suǒ)取代(dài)。

4，橢(tuǒ)球短(duǎn)半(bàn)軸(zhóu)指向。1980西(xī)安(ān)坐標係采(cǎi)用指向(xiàng)JYD1968.0極原(yuán)點(diǎn)，與(yǔ)國(guó)際上通(tōng)用(yòng)的地(dì)麵坐標係(xì)如(rú)ITRS，或與(yǔ)GPS定(dìng)位(wèi)中采用(yòng)的(dí)WGS84等(děng)橢球短(duǎn)軸的指向(xiàng)（BIH1984.0）不(bù)同。

天(tiān)文大地控(kòng)製網是(shì)現(xiàn)行(háng)坐標係(xì)的具體實現(xiàn)，也(yě)是國家大地(dì)基(jī)準(zhǔn)服務(wù)於用戶最(zuì)根本最(zuì)實際(jì)的(dí)途(tú)徑。麵對空間(jiān)技術，信息(xī)技術及(jí)其應(yīng)用(yòng)技(jì)術(shù)的(dí)迅(xùn)猛(měng)發(fā)展和(hé)廣泛普及，在(zài)創建數字地球，數字中國的(dí)過程(chéng)中，需(xū)要一個(gè)以全(quán)球(qiú)參(cān)考(kǎo)基(jī)準框架為(wéi)背景(jǐng)的，全(quán)國統(tǒng)一的，協調(tiáo)一(yī)致(zhì)的(dí)坐標係(xì)統來處理(lǐ)國家，區(qū)域，海(hǎi)洋與(yǔ)全球化的(dí)資(zī)源，環境，社(shè)會和信(xìn)息等問題(tí)。單純采(cǎi)用(yòng)參心，二維，低精(jīng)度，靜態(tài)的大地坐標係統和(hé)相(xiāng)應的(dí)基礎(chǔ)設施(shī)作為我國現行應用的(dí)測繪(huì)基(jī)準(zhǔn)，必然會帶(dài)來(lái)愈(yù)來愈多不協調(tiáo)問(wèn)題，產生眾多矛盾，製(zhì)約高(gāo)新(xīn)技(jì)術的應(yīng)用。若(ruò)仍(réng)采(cǎi)用(yòng)現(xiàn)行(háng)的(dí)二維，非地心(xīn)的(dí)坐(zuò)標係，不僅製約了地理(lǐ)空間信(xìn)息的精(jīng)確表達和(hé)各(gè)種先進的空間技術的(dí)廣泛應(yīng)用(yòng)，無法(fǎ)全麵滿(mǎn)足(zú)當今氣象(xiàng)，地震，水利，交通等部門對高(gāo)精度(dù)測繪(huì)地理信息服務的要(yào)求(qiú)，而且(qiě)也不利於與國際上海(hǎi)圖(tú)的有效(xiào)銜(xián)接，因(yīn)此采(cǎi)用(yòng)地(dì)心坐標係(xì)已(yǐ)勢(shì)在(zài)必(bì)行。

2000國(guó)家(jiā)大地(dì)坐標(biāo)係是全(quán)球地心(xīn)坐(zuò)標(biāo)係(xì)在我(wǒ)國的(dí)具體體(tǐ)現(xiàn)，其(qí)原(yuán)點(diǎn)為(wéi)包括海(hǎi)洋(yáng)和大氣的整個地(dì)球(qiú)的質量中(zhōng)心。Z軸(zhóu)指向BIH1984.0定義(yì)的(dí)協(xié)議(yì)極地(dì)方向（BIH國(guó)際時(shí)間局(jú)），X軸(zhóu)指(zhǐ)向(xiàng)BIH1984.0定義(yì)的零(líng)子(zǐ)午(wǔ)麵(miàn)與協議(yì)赤道(dào)的交點(diǎn)，Y軸按右手坐標(biāo)係(xì)確(què)定。

2000國(guó)家(jiā)大(dà)地坐標係采用(yòng)的(dí)地球(qiú)橢(tuǒ)球參數如下(xià)：

長半(bàn)軸(zhóu) a=6378137m

扁率　f=1/298.257222101

地(dì)心引(yǐn)力常數　GM=3.986004418×1014m3s-2

自轉角速度　ω=7.292115×10-5rad s-1

短半軸b=6356752.31414m

極(jí)曲(qū)率半徑=6399593.62586m

第一偏心(xīn)率e=0.08  [2]

北京54坐標係(xì)參數(shù)如下(xià)：

橢(tuǒ)球坐(zuò)標參(cān)數如(rú)下(xià)：

長(cháng)半軸a=6378245m；

短半(bàn)軸(zhóu)=6356863.0188m；

扁率α=1/298.3；

第一(yī)偏(piān)心率(shuài)平(píng)方 =0.。

西(xī)安(ān)80坐(zuò)標係參數如(rú)下(xià)：

長半軸(zhóu)a=6378140±5（m）

短半軸b=6356755.2882（m）

扁 率α=1/298.257

第(dì)一偏(piān)心率平(píng)方(fāng) =0.59

第二(èr)偏(piān)心率平方(fāng)=0.47

1，采用2000國(guó)家大地(dì)坐(zuò)標係具有科(kē)學意義，隨(suí)著(zhuó)經(jīng)濟(jì)發展(zhǎn)和社(shè)會的進步，我國航天，海洋(yáng)，地震，氣象，水利(lì)，建(jiàn)設，規劃，地質調查，國土(tǔ)資源(yuán)管理等(děng)領域的(dí)科學研究(jiū)需要(yào)一個(gè)以全球參考基(jī)準(zhǔn)為(wéi)背景的，全國統(tǒng)一(yī)的(dí)，協調一致(zhì)的坐(zuò)標係統(tǒng)，來處(chǔ)理(lǐ)國(guó)家(jiā)，區(qū)域(yù)，海(hǎi)洋與(yǔ)全球化(huà)的資源(yuán)，環境，社會和(hé)信息(xī)等問題(tí)，需要采用(yòng)定(dìng)義更加科學(xué)，原點(diǎn)位於(yú)地(dì)球(qiú)質(zhì)量中(zhōng)心(xīn)的(dí)三(sān)維(wéi)國(guó)家(jiā)大地坐(zuò)標係(xì)。

2，采(cǎi)用(yòng)2000國家大地坐標係(xì)可(kě)對國民經濟建設(shè)，社(shè)會發展(zhǎn)產(chǎn)生巨大的社(shè)會(huì)效益。采用2000國家大(dà)地坐(zuò)標(biāo)係(xì)，有(yǒu)利於應(yīng)用於(yú)防災減災，公(gōng)共應急(jí)與預(yù)警係統的(dí)建設(shè)和(hé)維(wéi)護(hù)。

3，采(cǎi)用(yòng)2000國家大地坐標係將進一步(bù)促(cù)進遙感技術在(zài)我(wǒ)國的廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用(yòng)，發(fā)揮(huī)其(qí)在資(zī)源(yuán)和生(shēng)態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測方(fāng)麵(miàn)的(dí)作用。比如(rú)汶川大地(dì)震發(fā)生後(hòu)，以國(guó)內外遙(yáo)感衛星(xīng)等科(kē)學(xué)手段(duàn)為抗震(zhèn)救(jiù)災分析(xī)及救援(yuán)提供(gōng)了大量(liáng)的基礎信(xìn)息，顯示出科(kē)技(jì)抗震救災(zāi)的威力(lì)，而這些遙(yáo)感(gǎn)衛星(xīng)資料都是基於地心(xīn)坐(zuò)標(biāo)係。

4，采用2000國(guó)家(jiā)大地坐標(biāo)係也是(shì)保(bǎo)障(zhàng)交通(tōng)運輸(shū)，航(háng)海等(děng)安(ān)全(quán)的(dí)需(xū)要(yào)。車載(zǎi)，船(chuán)載(zǎi)實(shí)時(shí)定(dìng)位(wèi)獲取的(dí)精確的(dí)三維坐標(biāo)，能(néng)夠準確(què)地(dì)反映(yìng)其精確(què)地(dì)理位(wèi)置，配(pèi)以(yǐ)導航地(dì)圖(tú)，可以(yǐ)實(shí)時(shí)確(què)定位置，選擇最(zuì)佳(jiā)路徑，避讓障礙(ài)，保(bǎo)障交通(tōng)安全。隨著(zhuó)我國(guó)航空(kōng)運(yùn)營能(néng)力(lì)的(dí)不斷提高(gāo)和港(gǎng)口吞吐量的(dí)迅(xùn)速增(zēng)加，采用2000國(guó)家(jiā)大(dà)地坐(zuò)標(biāo)係(xì)可保(bǎo)障(zhàng)航空和航海(hǎi)的(dí)安全(quán)。

5，衛星(xīng)導航技術與(yǔ)通信，遙(yáo)感和(hé)電(diàn)子(zǐ)消(xiāo)費(fèi)產品(pǐn)不斷(duàn)融合(hé)，將會創(chuàng)造出(chū)更多新產品和新服務(wù)，市場前(qián)景(jǐng)更(gēng)為看好(hǎo)。現(xiàn)已(yǐ)有相當(dāng)一(yī)批企業(yè)介入(rù)到(dào)相(xiāng)關(guān)製(zhì)造及運營服(fú)務(wù)業(yè)，並(bìng)可望(wàng)在(zài)形(xíng)成(chéng)較大規(guī)模的新(xīn)興高(gāo)技(jì)術產業。衛(wèi)星導(dǎo)航係(xì)統與GIS的結合(hé)使(shǐ)得計算機信(xìn)息(xī)為基(jī)礎(chǔ)的(dí)智(zhì)能(néng)導航(háng)技術(shù)，如(rú)車(chē)載GPS導(dǎo)航係(xì)統(tǒng)和(hé)移(yí)動(dòng)目標(biāo)定位係統(tǒng)應(yīng)運而生(shēng)。移動(dòng)手(shǒu)持(chí)設備如(rú)PDA已(yǐ)經(jīng)有(yǒu)了非常(cháng)廣泛的(dí)使用。

6，經濟(jì)影響。應(yīng)用現代空(kōng)間技術進(jìn)行(háng)地(dì)形(xíng)圖(tú)測(cè)繪和(hé)定(dìng)位(wèi)，可以大幅度提(tí)高點(diǎn)位表(biǎo)達(dá)的準(zhǔn)確性(xìng)，並且(qiě)可(kě)以(yǐ)快速(sù)獲取(qǔ)精(jīng)確的三維地(dì)心坐(zuò)標；可(kě)以提高(gāo)測量(liáng)精度(dù)和工作(zuò)效(xiào)率(shuài)；可(kě)廣(guǎng)泛(fàn)地(dì)應用(yòng)於(yú)數字(zì)農(nóng)業，數(shù)字林業，智能交(jiāo)通（車(chē)輛的導航(háng)，調度與監(jiān)控），以及(jí)（飛(fēi)機(jī)的導航，調(tiáo)度與(yǔ)監(jiān)控），海(hǎi)事（船(chuán)舶(bó)的導航(háng)，調(tiáo)度(dù)與(yǔ)監控(kòng)），水利（數字黃(huáng)河(hé)和(hé)數字長江），漁政(zhèng)部門，城(chéng)市物流（城(chéng)市精(jīng)細管理(lǐ)中(zhōng)的(dí)基於位(wèi)置(zhì)服(fú)務），突(tū)發事故(gù)預警(jǐng)與快(kuài)速響(xiǎng)應係(xì)統(tǒng)，通(tōng)信供(gōng)電(diàn)網(wǎng)絡(luò)維護係統(tǒng)，旅(lǚ)遊，科學考(kǎo)察與(yǔ)探險等(děng)。