2000国家大地坐标系ppt课件
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采用地心坐标系的好处
第五、采用地心坐标系有助于推动卫星导航 产业，进而推动陆、海、空交通运输业的 发展。
第六、采用地心坐标系，有利于世界大地坐 标系的统一，进而有利于我国参与全球化， 有利于社会的可持续发展 。
37
我国已具有采用地心坐标系的条件
近十年来，在测绘、地震和科学院有关单位的 共同努力下，我国建成了全国规模的 一、二级 GPS网， A、B级GPS网，以及中国地壳运动观 测网络。这些网络包括不同类型的高精度GPS 点大约2500个。我国高等级空间大地网已具相 当规模，实现地心坐标系的条件已经具备，这 表明采用地心坐标系是可行的。
30
四、更大的问题是：它们都是局部坐标系，坐标 系的原点与地心有较大偏差
ZBJ54
XBJ54
地心
参考椭球中心
160 1954年北京坐标系原点偏差 m
YBJ5
4
31
五、严重后果是：在空间时代局部坐标系不好用了
首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进入空间时代，大地测 量也进入空间时代，现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。 时代变了，测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪；现在则用 GPS，角度测量和距离测量与坐标系没有关系，而GPS测量与坐标 系有直接关系。用GPS进行控制测量时，地面点坐标应参考于地 心坐标系，不可参考于局部坐标系。 其次，在卫星导航日益普及的今天，与导航配套使用的地图也应 采用同卫星导航一致的坐标系。否则，卫星导航的有效性将受到 严重影响。以1954年北京坐标系的地形图为例，导航位置与图上 位置之差可以达到100多米，这样大的误差是不允许的。
2000国家大地坐标系
××××× 2014.3
1
经国务院批准，从2008 年7月起，我国启用 2000国家大地坐标系。
2
我国为什么启用2000 国家大地坐标系？
3
坐标系的基本概念
4
百度文库
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往下讲之前讲几个名词概念：
大地测量基本常数四个如下： 1.地球赤道半径a； 2.地球动力学形状因子J2; 3.地心引力常数GM，其中G是万有引力常数，M 是地球的陆、海和大气质量的总和; 4.地球自转角速度ω。 前两个称为大地测量基本几何常数，后两个称为 大地测量基本物理常数。
32
再次，航天器测控和武器制导一定在地心坐标系进行。 使用局部坐标系，将会引入很大测控误差。局部坐标系 不支持空间科学和远程武器对大地测量的要求。 总之，在空间时代，局部坐标系已制约测绘本身的发 展，已制约测绘的众多应用，特别是空间、航天和武器 的应用。局部坐标系已变得过时。 当然，这样说并不意味着，局部坐标系在空间时代毫 无用处（例如，对于不涉及空间测量的局部工程建设， 旧坐标系的地形图仍然好用）。
33
现代大地坐标系应满足的基本要求
现代大地坐标系应满足下列基本要求：
① 地心；
② 三维；
③ 高精度；
④ 定义符合IERS（国际地球自转和参考系服务）协议。
这四点也是现代大地坐标系的基本特征，体现了现代大地坐标系的科学性、 先进性和统一性。
1954年北京坐标系与1980西安坐标系，显然不具备这些特性，因而都算不上 现代大地基准了。
我们的结论是：为了适应空间时代我国经济社会发展以及测绘科技本身的发
展，适应大地坐标系的发展趋势，我国大地坐标系应当更新换代，应当现代
化。
34
我们的基本选择：
地心大地坐标系
35
采用地心坐标系的好处
第一、采用地心坐标系有助于充分享用空间技术 的成果，具体而言，能方便使用GPS。 第二、采用地心坐标系有助于推动大地测量以至 整个测绘科技的发展。 第三、采用地心坐标系有利于地球空间信息产业 的发展。 第四、采用地心坐标系有利于航天技术与武器的 发展。
大地测量导出常数如下： 大地测量导出参数有很多，常用的有：椭球短半 轴b、几何扁率f（（a-b）/a）等
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我国的大地坐标系
建国以来，我国使用两个大地坐标系：
1954年北京坐标系。它是1942普尔柯夫坐标系在 中国的延伸。 20世纪50年代开始使用。 1980西安坐标系。在参考椭球定位基础上，由天 文大地网整体平差建立起来的。 20世纪90年代 颁布使用。
38
2000中国大地坐标系建立 我国新一代国家坐标系定名为2000 国家大地坐标系，又称2000中国大地坐 标系。英译： China Geodetic Coordinate System，缩写：CGCS2000
39
大地坐标系的三个方面
一个大地坐标系，包括定义坐标系、实现坐标 系和维持坐标系三个方面：
28
三、测量标志遭到严重破坏
解放以来，我国共建测量标志90余万座， 到2007年7月为止，被毁坏的测标已达54％ （见2007年7月17日《中国测绘报》 ）。 实际上，天文大地网只存在于纸面上，在 物理上已经不完整了。这无疑给用户带来 极大困难。
29
以上三个问题，并不是致命性的，并不构 成坐标系更新换代的决定因素。 那么，什么是致命性问题呢？还有什么是 比这更大的问题呢？
1980西安坐标系采用IAG－75椭球（长半 轴a＝6378140m；扁率f=1:298.257），与 GRS80椭球相比，a长了3m, 1/f小了约 0.000222。
27
二、坐标系实现（天文大地网）精度低且不均匀
1954年北京坐标系是随天文大地网边布设 边平差建立起来的，没有经过整体平差， 因而精度不均匀，个别地区误差可能达到 几m，甚至10m。 1980西安坐标系是在椭球重新定位的基础 上，通过天文大地网整体平差建立起来的， 全网精度比较均匀，在西北和西南边沿地 区，误差大约 1m。
定义坐标系是指规定坐标系的原点、坐标轴的指 向和尺度，以及使用的参考椭球和正常椭球。
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我国现有大地坐标系存在问题
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现有大地坐标系存在问题具体表现以下几点：
一、参考椭球不是最佳椭球
1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球 （长半轴a＝6378245m；扁率f=1:298.3）， 与IUGG推荐的 GRS80椭球 （a=6378137m,f= 1:298.257222101）相 比，a长了108m, 1/f大了约0.043
采用地心坐标系的好处
第五、采用地心坐标系有助于推动卫星导航 产业，进而推动陆、海、空交通运输业的 发展。
第六、采用地心坐标系，有利于世界大地坐 标系的统一，进而有利于我国参与全球化， 有利于社会的可持续发展 。
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我国已具有采用地心坐标系的条件
近十年来，在测绘、地震和科学院有关单位的 共同努力下，我国建成了全国规模的 一、二级 GPS网， A、B级GPS网，以及中国地壳运动观 测网络。这些网络包括不同类型的高精度GPS 点大约2500个。我国高等级空间大地网已具相 当规模，实现地心坐标系的条件已经具备，这 表明采用地心坐标系是可行的。
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四、更大的问题是：它们都是局部坐标系，坐标 系的原点与地心有较大偏差
ZBJ54
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地心
参考椭球中心
160 1954年北京坐标系原点偏差 m
YBJ5
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五、严重后果是：在空间时代局部坐标系不好用了
首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进入空间时代，大地测 量也进入空间时代，现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。 时代变了，测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪；现在则用 GPS，角度测量和距离测量与坐标系没有关系，而GPS测量与坐标 系有直接关系。用GPS进行控制测量时，地面点坐标应参考于地 心坐标系，不可参考于局部坐标系。 其次，在卫星导航日益普及的今天，与导航配套使用的地图也应 采用同卫星导航一致的坐标系。否则，卫星导航的有效性将受到 严重影响。以1954年北京坐标系的地形图为例，导航位置与图上 位置之差可以达到100多米，这样大的误差是不允许的。
2000国家大地坐标系
××××× 2014.3
1
经国务院批准，从2008 年7月起，我国启用 2000国家大地坐标系。
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我国为什么启用2000 国家大地坐标系？
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坐标系的基本概念
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百度文库
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往下讲之前讲几个名词概念：
大地测量基本常数四个如下： 1.地球赤道半径a； 2.地球动力学形状因子J2; 3.地心引力常数GM，其中G是万有引力常数，M 是地球的陆、海和大气质量的总和; 4.地球自转角速度ω。 前两个称为大地测量基本几何常数，后两个称为 大地测量基本物理常数。
32
再次，航天器测控和武器制导一定在地心坐标系进行。 使用局部坐标系，将会引入很大测控误差。局部坐标系 不支持空间科学和远程武器对大地测量的要求。 总之，在空间时代，局部坐标系已制约测绘本身的发 展，已制约测绘的众多应用，特别是空间、航天和武器 的应用。局部坐标系已变得过时。 当然，这样说并不意味着，局部坐标系在空间时代毫 无用处（例如，对于不涉及空间测量的局部工程建设， 旧坐标系的地形图仍然好用）。
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现代大地坐标系应满足的基本要求
现代大地坐标系应满足下列基本要求：
① 地心；
② 三维；
③ 高精度；
④ 定义符合IERS（国际地球自转和参考系服务）协议。
这四点也是现代大地坐标系的基本特征，体现了现代大地坐标系的科学性、 先进性和统一性。
1954年北京坐标系与1980西安坐标系，显然不具备这些特性，因而都算不上 现代大地基准了。
我们的结论是：为了适应空间时代我国经济社会发展以及测绘科技本身的发
展，适应大地坐标系的发展趋势，我国大地坐标系应当更新换代，应当现代
化。
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我们的基本选择：
地心大地坐标系
35
采用地心坐标系的好处
第一、采用地心坐标系有助于充分享用空间技术 的成果，具体而言，能方便使用GPS。 第二、采用地心坐标系有助于推动大地测量以至 整个测绘科技的发展。 第三、采用地心坐标系有利于地球空间信息产业 的发展。 第四、采用地心坐标系有利于航天技术与武器的 发展。
大地测量导出常数如下： 大地测量导出参数有很多，常用的有：椭球短半 轴b、几何扁率f（（a-b）/a）等
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我国的大地坐标系
建国以来，我国使用两个大地坐标系：
1954年北京坐标系。它是1942普尔柯夫坐标系在 中国的延伸。 20世纪50年代开始使用。 1980西安坐标系。在参考椭球定位基础上，由天 文大地网整体平差建立起来的。 20世纪90年代 颁布使用。
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2000中国大地坐标系建立 我国新一代国家坐标系定名为2000 国家大地坐标系，又称2000中国大地坐 标系。英译： China Geodetic Coordinate System，缩写：CGCS2000
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大地坐标系的三个方面
一个大地坐标系，包括定义坐标系、实现坐标 系和维持坐标系三个方面：
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三、测量标志遭到严重破坏
解放以来，我国共建测量标志90余万座， 到2007年7月为止，被毁坏的测标已达54％ （见2007年7月17日《中国测绘报》 ）。 实际上，天文大地网只存在于纸面上，在 物理上已经不完整了。这无疑给用户带来 极大困难。
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以上三个问题，并不是致命性的，并不构 成坐标系更新换代的决定因素。 那么，什么是致命性问题呢？还有什么是 比这更大的问题呢？
1980西安坐标系采用IAG－75椭球（长半 轴a＝6378140m；扁率f=1:298.257），与 GRS80椭球相比，a长了3m, 1/f小了约 0.000222。
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二、坐标系实现（天文大地网）精度低且不均匀
1954年北京坐标系是随天文大地网边布设 边平差建立起来的，没有经过整体平差， 因而精度不均匀，个别地区误差可能达到 几m，甚至10m。 1980西安坐标系是在椭球重新定位的基础 上，通过天文大地网整体平差建立起来的， 全网精度比较均匀，在西北和西南边沿地 区，误差大约 1m。
定义坐标系是指规定坐标系的原点、坐标轴的指 向和尺度，以及使用的参考椭球和正常椭球。
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我国现有大地坐标系存在问题
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现有大地坐标系存在问题具体表现以下几点：
一、参考椭球不是最佳椭球
1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球 （长半轴a＝6378245m；扁率f=1:298.3）， 与IUGG推荐的 GRS80椭球 （a=6378137m,f= 1:298.257222101）相 比，a长了108m, 1/f大了约0.043