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    CGCS2000国家大地坐标系推广使用技术指南

    2017-10-09

           建国以来,国家测绘地理信息局先后于上世纪50年代和80年代建设了基于参考椭球的国家大地坐标系统(参心坐标系)——1954年北京坐标系和1980西安坐标系,测制了各种比例尺地形图,并应用于国民经济和社会发展的各个领域,提供了基础的测绘保障服务。总参测绘导航局于上世纪80年代在1954年北京坐标系的基础上,建设了新1954年北京坐标系。

           受当时科技水平的限制,我国参心坐标系所采用的坐标系原点、坐标轴的方向均与采用现代科技手段测定的结果存在较大差异,其原点与地球质量中心有较大的偏差,坐标系下的大地控制点的相对精度仅为10-6,这导致先进的对地观测技术所获取的测绘成果在使用时的精度损失,无法全面满足现势性较高的城市建设、行业部门对高精度测绘地理信息服务的要求。而且我国参心坐标系只能提供二维的点位坐标。同时并行使用两个国家大地坐标系给实际应用带来很多问题。主要体现:在两个国家大地坐标系之间的转换造成测绘成果的精度损失;不同部门的测绘成果不一致不统一造成不同坐标系下相邻地形图的拼接误差较大;不同部门的测绘成果无法共享,造成重复建设、资源浪费。因此,现行的坐标系已不适应我国经济发展的需要。

           上世纪八九十年代以来,以全球卫星导航定位系统为主的现代空间定位技术快速发展,导致国际大地测量技术和方法迅速变革。全球卫星导航定位系统采用全球基本统一的地心坐标系统,并日益流行。以地球质量中心为原点的坐标系统(以下简称地心坐标系)可以大幅度提高测量精度(地心坐标系下的大地控制点的相对精度为10-7-10-8,比现行坐标系下的精度提高10倍左右),并且可以快速获取精确的三维地心坐标。采用地心坐标系,可以更好地阐明地球上各种地理和物理现象特别是空间物体的运动。空间技术的发展成熟与广泛应用迫切要求国家提供高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系作为各项社会经济活动的基础性保障。采用地心坐标系可以充分利用现代最新科技成果,为国家信息现代化服务。基于国家统一的地心坐标系可以充分利用现代空间大地测量技术和手段搭建数据与成果共享平台,便于资源和成果的共建共享,避免基建及基础设施建设中由于各部门基准不统一造成重大的建设失误与经济损失。

           我国在90年代以GPS空间大地测量手段分别建立了GPSA、B级网,GPS一、二级网,中国地壳观测网络工程基准网、基本网、区域网,并依据此网于2003年完成了网平差构建了我国地心坐标系统2000国家大地坐标系坐标框架。2008年经国务院批准,国家测绘地理信息局向社会发公告,于2008年7月1日正式在全国启用2000国家大地坐标系。

           本指南主要描述不同坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换关系并为各种控制点成果及基础地理信息成果向2000国家大地坐标系转换提供转换方法。


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