基于IGS连续运行基准站求取2000国家大地坐标系坐标的方法

合集下载

从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法

从地方坐标系到2000国家大地坐标系的转换方法1.引言我国曾经采用过1954北京坐标系和1980西安坐标系作为国家大地坐标系, 但是随着科技的进步,特别是GPS技术和新的大地测量技术的发展, 原有两种坐标系都不是基于以地球质量中心为原点的坐标系统, 不能适应新时期国民经济和科学发展的需要。

因此, 需要建立以地球质量中心为原点的新型坐标系统, 即地心坐标系统, 以满足我国建设地理空间信息框架以及各个行业的需求。

经过我国科学家多年的努力, 建立了国家地心大地坐标系, 即CGCS2000。

2008 年6月,国家测绘局宣布,自2008年7月1日起,中国正式启用2000国家大地坐标系, 并将我国全面启用新坐标系的过渡期定为8~10年。

原有基础地理信息4D数据, 采用的坐标框架包括1954北京坐标系、1980西安坐标系, 同时各个地方还采用地方坐标系作为基础地理信息数据的坐标框架。

要实现各种成果坐标框架统一到CGCS2000坐标框架下, 需要将原有成果进行坐标转换, 即将原有成果坐标系转换到CGCS2000。

2.CGCS2000坐标系定义方法地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系, 或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

以地球质心(总椭球的几何中心)为原点的大地坐标系, 通常分为地心空间直角坐标系(以x、y、z 为其坐标元素)和地心大地坐标系(以B、L、H 为其坐标元素)。

其中地心坐标系是在大地体内建立的O-X YZ 坐标系。

原点O 设在大地体的质量中心, 用相互垂直的X、Y、Z 三个轴来表示, X 轴与首子午面与赤道面的交线重合,向东为正; Z 轴与地球旋转轴重合, 向北为正; Y 轴与XZ 平面垂直构成右手系。

CGCS2000国家大地坐标系, 是一种采用地球质量中心作为原点的地心坐标系, 2000 国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。

该坐标系定义除原点外, 还包括3个坐标轴指向、尺度以及地球椭球的4 个基本常数定义。

浅谈获取小区域2000国家大地坐标的方法

自转角速度=7.292l15×10-5rad/s图12000国家大地坐标定义示意图国家大地坐标系由2000国家GPS网在历元2000.0参考历元2000.0。

图22000国家GPS大地网的点位分布图小区域CGCS2000坐标的获取区域地心参考框架的实现一般有两种方法。

一种是基于全球ITRF参考框架,布设区域性的连续参考站,并在此基础上对基准网进行加密;另一种是利用全球IGS站和区域连续运行站,和传统大地控制网进行联合平差,得到统一的基于某一历元的区域地心坐标框架基于全球ITRF参考框架,利用区域性连续基准站和基准站网加密的方法建立区域性地心坐标系,可通过选择周边或全球ITRF框架下具有精确站坐标和速度场的IGS站作为基准站;利用测站的速度场模型将它们归算至某一参考历元t0,对这些站施加强约束,与区域的连续GNSS观测站的数据或定期复测的数据在参考历元t0下进行最小二乘估计,产生t0历元的区域网ITRF站坐标。

我国2000框架目前只能提供相应于ITRF97框架,2000历元的静态坐标,对于目前广泛采用的GPS精确定位(ITRF2005框架和当前历元)带来不便,需要进行框架转换,还需要高分辨率的速度场资料以便实施已知点从2000年至当前历元的点位归算。

由于各ITRF之间存在系统差异,需要建立他们之间的转换关系,包括平移参数、旋转参尺度参数七个参数。

对于小区域的2000国家大地坐标的获取,可参照区域地心参考框架的实现原理和方法,结合具体情况可选择整体平差法、坐标转换法及框架转换法。

整体平差法作者简介:张荣斗(1982—),男,河南南阳人,研究生,从事水电工程测绘工作Science&Technology Vision视界三种方法有各自的优缺点和使用范。

主要原因是农田无作物可灌。

进行地方文化的发掘与研究工作。

在广电系统中的应用面越来越广泛和深入。

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×1014m3s-2自转角速度ω＝7.292l15×10-5rads-1采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术1984.0长半轴a=6378137m，扁率f2000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GPSA、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。

日进行复。

个点，于(除台680km。

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。

基于 IGS 参考站的 CGCS2000坐标系控制测量探讨

中图分类号：Ｐ２２８．４
文献标志码：Ａ
文章编号：１００８ — ９２６８（２０１４）０３ — ００９３ — ０４
０引言
西北地区多采用１９８０西安坐标系作为测量控
制系统，缺少在ＣＧＣＳ２０００坐标系下的控制点。根据国家测绘地理信息局公告，我国从２００８年７
李茂奎，李新伟，赵勤军
（新疆怡宝矿产资源勘查开发有限责任公司，新疆阿勒泰８３６２００）
摘要：为了使新疆某铜矿１９８０西安坐标系转换到２０００国家大地坐标系（ＣＧＣＳ２０Ｏ０），
第３９卷第３期
２０１４年６月
全球定位系统
ＧＮＳＳＷｏｒｌｄｏｆＣｈｉｎａ
Ｖｏ１．３９，Ｎｏ．３Ｊｕｎｅ，２０１４
基于ＩＧＳ参考站的ＣＧＣＳ２０００坐标系控制测量探讨
于８Ｏ西安坐标系椭球坐标系原点和参数与ＣＧＣＳ２０００定义完全不同ｌ＿２］，两个椭球之间没有一种统
一
平面四参数模型，比较严密和准确的还是应该采用七参数模型。故采用布尔莎七参数模型，联测ＩＧＳ站并获取其在ＩＴＲＦ２０Ｏ５框架下的坐标，通过区域

基于IGS的2000国家大地坐标系控制测量研究

基于IGS的2000国家大地坐标系控制测量研究目前2000国家大地坐标系（CGCS2000）多利用连续运行基准站进行单点定位解算求得。

介绍基于IGS连续运行基准站的单点定位方式求取控制点CGCS2000坐标的方法。

利用GAMIT解算基线，在平差软件中强约束IGS连续运行基准站进行约束平差，得到控制点的CGCS2000坐标。

经过检核，该方法可以满足D级GPS控制网起算点精度要求。

标签：CGCS2000 连续运行基准站控制测量GAMIT1引言我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系（CGCS2000）。

CGCS2000与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8-10年。

由于CGCS2000的控制成果较少，给测绘工作带来了极大的不便。

随着IGS运行基准站在全球的不断完善、数据源的丰富以及一些科研机构GPS免费在线处理的功能的开通，利用具有CGCS2000坐标的IGS连续运行基准站进行单点定位解算求得CGCS2000坐标成为可能。

2方法将GPS控制网中部分点与IGS连运行基准站联测，通过解算长基线获得控制网中几个具有精确CGCS2000坐标的已知点，将这几个点作为约束点对GPS 控制网进行三维约束平差，进而获取整个GPS控制网所有点的CGCS2000坐标。

2.1GAMIT软件功能简介GAMIT是美国麻省理工学院与斯克里普斯海洋研究所研制的数据后处理与分析软件。

其特点是运算速度快、版本更新周期短以及在精度许可范围内自动化处理程度高等，且其具有开源性，用户可以根据需要对源程序修改，便于科研工作，因此在国内外应用相当广泛。

GAMIT软件主要由以下几个模块组成：ARC （轨道积分）、MODEL（组成观测方程）、SINCLN（单差自动修复周跳）、DBLCLN （双差自动修复周跳）、CVIEW（人工交互式修复周跳）、CFMRG （用于创建SOLVE所需的M文件）、SOLVE（利用双差观测按最小二乘法求解参数）。

2000国家大地坐标系及其转换方法

244百家论坛2000国家大地坐标系及其转换方法刘焕国集安市国土资源局摘要：本文对2000国家大地坐标系的定义、实现及其与我国现行1954北京坐标系、1980西安坐标系的异同进行了介绍，分析了我国地方独立坐标系的情况，根据建立方法将地方独立坐标系概括为三种类型和组合，阐述了建立地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的三种转换方法，对实现地方独立坐标系与2000国家大地坐标系的有效衔接，有利于地理信息系统与GPS有效的结合，可以进一步提升城市的综合服务能力，对推广2000国家大地坐标系和在2000国家大地坐标系原则下独立坐标系的继续使用具有重要的意义。

关键词：2000国家大地坐标系；地方独立坐标系；坐标转换1. 2000国家大地坐标系的特点1.1椭球定位方式不同参心坐标系是为了研究局部球面形状，在使地面测量数据归算至椭球的各项改正数最小的原则下，选择和局部区域的大地水准面最为吻合的椭球所建立的坐标系。

由于参心坐标系未与地心发生联系，不利于研究全球形状和板块运动等，也无法建立全球统一的大地坐标系。

2000国家大地坐标系为地心坐标系，它所定义的椭球中心与地球质心重合，且椭球定位与全球大地水准面最为密和。

.1.2实现技术不同我国现行参心坐标系是采用传统的大地测量手段，即测量标志点之间哦距离、方向，通过平差的方法得到各点相对于起始点的位置，由此确定各点在参心系下的坐标。

2000国家大地坐标系框架是通过空间大地测量观测技术、获取各测站在ITRF 框架下的地心坐标。

.1.3维数不同现行参心坐标系为二维坐标系，2000国家大地坐标系为三维坐标系。

.1.4原点不同现行参心坐标系原点与地球质量中心有较大偏差，2000国家大地坐标系原点位于地球质量中心。

.1.5精度不同参心坐标系由于当时客观条件的限制，缺乏高精度的外部控制，长距离精度较低，在空间技术广泛应用的今天，难以满足用户的需求。

2000国家大地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，有利于测定高精度大地控制点三维坐标，提高测图工作效率等。

2000国家大地坐标系转换方法和要求

2000国家大地坐标系转换方法和要求目录一、坐标转换的数据内容 (2)二、坐标转换基本要求 (2)三、矢量数据的转换 (3)（一）转换工作流程 (4)（二）转换方法 (4)1.管理单元（以县或者单图幅）转换方法 (5)2.空间数据库转换方法 (6)四、栅格数据转换 (7)（一）分幅转换流程 (7)（二）分景数据转换流程 (8)（三）转换方法 (8)1.文件形式栅格数据转换方法 (8)2.标准分幅栅格数据转换方法 (9)五、相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立联系的方法 (9)（一）相对独立的平面坐标系统控制点建立联系的方法 (9)（二）相对独立的平面坐标系统下空间图形转换 (11)附录A：点位坐标转换方法 (12)附录B：坐标转换改正量计算 (16)附录C：双线性内插方法 (18)附录D：常用坐标转换模型 (19)附录E：高斯投影正反算公式 (22)附录F：子午线弧长和底点纬度计算公式 (23)本技术要求规定了国土资源数据内容、转换基本要求、国土资源存量数据及增量数据由1980西安坐标系到2000国家大地坐标系的技术流程、转换方法及转换步骤，相对独立的平面坐标系与2000国家大地坐标系建立的联系方法等内容。

一、坐标转换的数据内容全面梳理、合理评估国土资源各项调查、勘界、评价、资源管理等空间数据，根据实际需要，按照“应转尽转”的原则，转换为2000国家大地坐标系。

国土资源数据应涵盖实际应用需要的各级各类国土资源空间数据，主要包括遥感影像、土地利用现状、土地利用总体规划、矿产资源总体规划、土地整治规划、农用地分等、基本农田、土地资源批、供、用、补、矿产资源勘查、开发、基础地质、区域地质、地球物理、地球化学等各级各类相关数据。

二、坐标转换基本要求坐标转换应遵循以下基本要求：1. 1:5万及以小比例尺数据库转换可利用国家测绘地理信息局提供的1:5万1980西安坐标系到2000国家大地坐标系图幅改正量，点位坐标按双线性内插方法（见附录C）进行逐点转换，点位数据及矢量数据也可利用两个坐标系下的重合点作为控制点计算转换参数，使用此参数实现数据转换（见附录A）。

2000国家大地坐标系转换常见问题分析

2000国家大地坐标系转换常见问题分析钱亮湖北创易行工程项目管理有限公司DOI:10.32629/gmsm.v2i2.127[摘要] 2008年7月1日,我国正式启用2000国家大地坐标系。

本文针对2000国家大地坐标系的概况、转换方法及常见转换问题进行了分析,提出切实可行的计算处理方案,为测绘工作提供科学的指导。

[关键词] 2000国家大地坐标系；转换；问题；分析引言国家大坐标系统通过大地坐标的框架来实现,也是国家大地基准中平面基准为用户提供服务的重要实际途径。

而各地方完成现行国家大地坐标系,建立地方独立坐标系,并向2000国家大地坐标系转换,已成为目前其启用和推广的重要工作之一。

1 2000国家大地坐标系概况1.1 2000国家大地坐标系概述坐标系原点、尺度、三个坐标轴的指向、地球椭球等是构成国家大地坐标系四个基本参数。

2000国家大地坐标系将海洋及整个地球大气的质量中心作为原点,其Z轴的指向是从原点到历元2000.0的地球参考极,历元2000.0的指向通过1984.0的初始指向推算,此指向由国际时间局给定,相对的地壳全球旋转时不产生残余由定向的时间演化来保证。

X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面的交点,轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系,利用较为广义的理论意义下的尺度。

1.2建立地方坐标系的概况为达到我国经济发展建设的需求,地方独立坐标系开始在较少部分区域或行业内建立,区域坐标系的建立在当时技术发展情况下主要依据传统大地测量手段。

在城市或工程建设区域,地方独立坐标系在进行布设测量控制网时,不仅要满足1:1000等大比例尺测图需求,还要为一般工程提供放样需求。

在提供工程施工放样时,在控制网的规划中反算的长度与实测的长度差应符合规范要求,其与国家坐标系的坐标成果相比,能满足这样的基本需求,而国家坐标系无法实现。

这是因为其投影带有明确的划分,如6度带或3度带。

另外,国家坐标系根据参考椭球面进行高程归化面的设计,并根据每个地区相应的地面位置与参考椭球面的距离,这两个因素将导致高斯投影变形及高程归化改正的产生,这两项改正将会导致长度与实测长度不相等。

浅述市级国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换

36 信息化测绘刘思远1 李小勇2 马壮3 王永生1（1.河南省遥感测绘院,河南郑州 450003；2.河南省科源测绘中心,河南郑州 450003；3. 河南省测绘地理信息局信息中心,河南郑州 450003）摘　要：多尺度、多类型的国土资源空间数据由原始坐标系转换为2000国家大地坐标系时情况复杂，通过探索地市级国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换技术流程、转换方法、精度检核和评估等关键环节，为各行业空间数据2000国家大地坐标系转换工作提供借鉴与参考。

关键词：空间数据；2000国家大地坐标系；坐标转换浅述市级国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换作者简介：刘思远（1989—），男，汉族，助理工程师，主要从事计算机应用、地理信息系统建设等。

E-mail：36123096@2000国家大地坐标系是我国自主建立、适应现代空间技术发展趋势的地心坐标系，自2008年7月1日起启用，到2018年全面完成国土资源系统各类空间数据向2000国家大地坐标系转换工作[1]，这关系到国土资源规划、用地、地籍（不动产登记）、矿业权审批等工作的开展，有利于省、市、县三级国土业务数据的共建共享，推动国土资源管理、空间规划编制等工作有序开展。

面对种类繁杂的国土资源空间数据和巨大的数据量，对地市级国土资源空间数据2000国家大地坐标系转换技术流程进行研究，可为国土管理部门提供技术支撑。

1 总体思路国土资源空间数据类型丰富，不同基准、不同比例尺数据进行坐标转换时，涉及的数据分析、转换流程等不同。

国土资源空间数据原始坐标系主要包括1980西安坐标系、1954北京坐标系和城市独立坐标系。

原始坐标为1954北京坐标系的数据，需先行转换为1980西安坐标系，再转换为2000国家大地坐标系。

城市独立坐标系（主要为大比例尺数据），包括为建设管理各类工程的勘察设计、施工和管理、地形图测绘、城镇地籍测量等需要而建立的高精度城市坐标系，这类坐标系的数据可采用参数转换方式进行转换。

2000国家大地坐标系

2000国家大地坐标系一、起止时间2008年4月，国务院批准自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。

二、大地坐标系CGCS2000是（中国）2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。

2000（中国）国家大地坐标系以ITRF 97 参考框架为基准, 参考框架历元为2000.0，仍采用无潮汐系统。

表示方法：大地坐标系，是将地球模拟成一个规则的椭球，以大地经度（L）、大地纬度（B）、大地高（H）来表示地球表面物体的位置。

大地经度（L）是通过该点的大地子午面与起始大地子午面（通过格林尼治天文台的子午面）之间的夹角，规定以起始子午面起算，向东由0°至180°称为东经，向西由0°至180°称为西经。

大地纬度（B）是通过该点的法线与赤道面的夹角，规定由赤道面起算，由赤道面向北从0°至90°称为北纬，向南从0°到90°称为南纬。

其中著名的纬线“北回归线”是太阳光线能够直射在地球上最北的界线，横穿于绿水青山的增城境内，其大地纬度值约为北纬23度26分。

大地高（H）则是物体到椭球表面的高度。

（纬度，经度，高）=（B,L,H）=空间立体坐标（X,Y,Z）分带划分：在经纬度绘制图面时，不方便直接测量面积和长度，各类证书、图纸上更常见的是平面坐标值。

于是便有了地图投影，即将物体位置从不可展平的地球表面投影到一个平面，并保证地物空间信息在区域上的联系与完整。

“等角横切椭圆柱投影”，为我国常用的地图投影方式。

该方法由大家熟知的德国数学天才高斯于19世纪20年代提出，并在90年后由科学家克吕格补充完善，故又名“高斯-克吕格投影”。

为了便于理解，我们可以把地球看做一个大西瓜，然后等分切开，再一瓣瓣展开，便可以得到平面的地图。

为了保证展开后变形不致太大，一般切为60份或120份，一份又称为一分带，又叫6度分带和3度分带。

新疆GPS控制网2000国家大地坐标系转换方法

及到２００１～２０１０年期间基础测绘布设的８１个ＧＰＳ控制
网，近３０００个Ｃ、Ｄ级ＧＰＳ控制点。由于这些控制
柏仆基线名— — — ■ —— — — — —
特
对误差
网是不同年代、不同作业单位布设的，作业依据的标准与现在不同，观测使用的仪器、基线解算都各不相同。因此需要对每个控制网的基线解算结果、三维无约束平差是否满足规范要求进行分析。对于相邻控制网，如果有３个以上公共点则进行合并。精度符合规范要求的控制网，采用重新平差的方法，以控制网中具有２０００国家大地坐标系成果的一、二等控制点为起算点，对控制网进行重新平差，从而得到其他控制点
制网进行三维约束平差，则控制网精度达到了设计要
收稿日期：２０１５－０４ — ２９
地坐标系转换采用下列２种方案：
第１３卷第４期
薛维周ｇ．新疆Ｃ－，Ｐ５控制网２０００国家大地坐标系转换方法
由大地高差异引起控制点空间直角坐标相差
达一０．３１９１ＴＩ，见表３。
农３人地岛差异０ｌ起的控制点宅删妊角标篪表
线残差相对误差不足１／４００００，其中最大的空间点位误差达到２３ｃｍ，基线残差相对误差只有１／５１００，达不到设计要求，而这些控制网的三维无约束平差、原

2000国家大地坐标系转换的技术方法

2000国家大地坐标系转换的技术方法摘要：国土资源数据为国民经济和社会发展、社会公众提供广泛的信息服务。

随着生态文明建设的深化、国土规划和多规合一的全面实施，及自然资源统一确权登记和用途管制工作的推进，国土资源数据在跨部门共享中的本底作用日益突出。

为推进国土资源数据应用与共享，需要在国土资源系统全面开展 2000 国家大地坐标系的转换和使用。

文章中对各类国土资源空间数据向 2000 国家大地坐标系转换的技术方法进行研究。

关键词：2000国家大地坐标系；国土资源数据；坐标转换1前言坐标参考框架是国家空间信息建设的重要基础设施之一，目前我国广泛使用的1954北京坐标系和1980西安坐标系均为参心坐标系，所采用的坐标系原点、坐标轴的方向等由于当时科技水平的限制，与采用现代空间科技测定的结果存在较大差异，造成相应成果在使用时的精度损失，已无法满足我国当前技术和经济发展的需要。

尤其是随着我国北斗卫星导航系统的建设完善与发展应用，迫切需要建立一个统一的高精度动态三维地心坐标系，并尽快推广应用，以实现测绘、交通、空间信息等不同行业及产业之间的信息共建共享机制，从而推动社会和经济的发展。

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（CGCS2000），依据相关工作部署，各地应在2018年6月底前完成各类国土资源空间数据向2000国家大地坐标系转换，2018年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系2 2000国家大地坐标系CGCS2000是（中国）2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。

Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向（BIH国际时间局），X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点，Y轴按右手坐标系确定椭球参数：长半轴a=6378137，短半轴b=6356752.31414，扁率α=1/298.2572236，第一偏心率平方e2=0.00669437999013，第二偏心率平方2e′=0.006739496742227。

2000国家大地坐标系推广使用技术指南

2000国家大地坐标系推广使用技术指南国家测绘地理信息局2013年6月目录§1.绪论 (5)§2.政策 (7)1.2000国家大地坐标系的启用 (7)2.加快2000国家大地坐标系推广使用 (8)§3.基本概念 (10)3.坐标系与坐标框架 (10)4.总地球椭球和参考椭球 (11)5.参心坐标系 (12)6.参心坐标框架-国家天文大地网 (15)7.1954年北京坐标系 (16)8.1980西安坐标系 (16)9.新1954年北京坐标系 (17)10.相对独立的平面坐标系 (17)11.地心坐标系 (17)12.国际地球参考系( ITRS) (18)13.国际地球参考框架 (19)14.历元 (19)15.2000国家大地坐标系 (20)16.2000国家大地坐标系坐标框架 (20)17.WGS84坐标系 (21)18.板块运动 (22)19.板块运动改正 (23)20.“4D”产品 (23)§4. 2000国家大地坐标系与现行坐标系关系 (25)21.采用2000国家大地坐标系对现有地图的影响 (25)22.WGS84坐标系与2000 国家大地坐标系的关系 (26)23.GNSS后处理定位结果与2000国家大地坐标系关系 (27)24.坐标系变化对图幅点间距离的影响 (27)25.不同椭球变化对图幅表示的影响 (28)26.CGCS2000图更新周期 (28)§5.控制点坐标转换 (30)27.大地控制点分类 (30)28.控制点用途 (30)29.控制点坐标转换模型 (31)30.不同空间直角大地坐标系间的变换模型 (32)31.三维七参数坐标转换模型 (32)32.二维七参数转换模型 (33)33.三维四参数转换模型 (34)34.二维四参数转换模型 (34)35.多项式拟合模型 (35)36.坐标转换精度估计 (35)37.控制点坐标转换模型适用范围 (36)38.控制点坐标转换方法 (37)39.CORS站点坐标归算方法 (38)40.其它点的转换 (39)41.国际地球参考框架之间的转换 (39)§6.独立坐标系建立联系的方法 (42)42.独立坐标系建立的方法 (42)43.高斯投影于参考椭球面上任意带平面直角坐标系 (42)44.高斯投影于抵偿高程面的任意带平面直角坐标系 (42)45.独立坐标系与2000国家大地坐标系转换 (45)§7. 基础地理信息数据成果转换 (49)46.1：25万DLG数据库转换 (49)47.1:5万DLG数据库转换 (50)48.1:5万DEM数据库转换 (51)49.1:5万DOM数据库转换 (51)50.1:1万及1:5千DLG数据库转换 (53)51.1:1万及1:5千DRG数据库转换 (53)52.1:1万及1:5千DEM数据库转换 (54)53.1:1万及1:5千DOM数据库转换 (54)54.行业专题地理信息数据（库）坐标转换 (55)§8.成果服务 (56)55.2000国家大地坐标系现阶段成果 (56)56.2000国家大地坐标系下的成果的使用和申领 (57)57.全国1:1万比例尺地形图图幅改正量使用方法 (57)58.控制点转换软件使用说明 (58)59.基础地理信息数据转换软件使用指南 (60)60.各类成果技术支持 (62)附录本书引用的索引词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63附录1国家测绘局2008年第2号公告．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64附录2关于加快2000国家大地坐标系推广使用的通知．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66§1．绪论建国以来，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。

2000国家大地坐标系资料

20
按ITRF框架间转换关系进行转换
21
历元
（1）星表历元：由于岁差和章动以及自行的影响，
各种天体的天球坐标都随时变化。因此，星表所列的各种天体的天球坐标，都只能是对应于某一特定时刻的。（2）观测历元：为了比较不同时刻的观测结果，需要注明观测资料所对应的观测时刻，这种时刻称为观测历元。现在ITRF框架中使用的标准历元是J2000.0。前缀“J”代表这是一个儒略历元。在使用J2000.0前的标准历元是B1950.0，前缀“B” 代表这是一个贝塞耳历元。贝塞耳历元在1984年前使用，现在使用的是儒略历元。
17
ITRF 和IGS 的关系
使用的IGS产品框架 ITRF92 ITRF93 ITRF94 ITRF96 ITRF97 IGS97 IGS00 IGS00b IGS05 GPS周 0730-0781 0782-0859 0860-0947 0948-1020 1021-1064 1065-1142 1143-1252 1253-1399 1400日期 1994年1月-1994年12月 1995年1月-1996年6月 1996年6月-1998年3月 1998年3月-1999年7月 1999年8月-2000年6月 2000年6月-2001年12月 2001年12月-2004年1月 2004年1月-2006年10月 2006年11月至今
& s (t = 2000.0) = s (1998.0) + s ⋅ (2000.0 − 1998.0)
基于当前历元、ITRF2005框架下站坐标转换到CGCS2000示例
确定基准变化引起的站点位移
& Tx (t = 2000.0) = Tx (1998.0) + Tx ⋅ (2000.0 − 1998.0) & T (t = 2000.0) = T (1998.0) + T ⋅ (2000.0 − 1998.0)

一种计算2000国家大地坐标系下控制点坐标的方法

一种计算2000国家大地坐标系下控制点坐标的方法
一种计算2000国家大地坐标系下控制点坐标的方法
陈渭
【摘要】联合历史GPS测量数据和现势GPS测量数据，以及相应时间段的IGS跟踪站GPS观测数据，使用Gamit软件得到合格基线解，通过坐标映射方法，采用Gps_net软件平差后获得基于2000国家大地坐标系下的控制坐标成果。

【期刊名称】测绘技术装备
【年(卷),期】2012(000)002
【总页数】2
【关键词】ITRF框架历元不确定度
1 引言
随着2000国家大地坐标系（CGCS2000）的推广使用，越来越多测绘产品的坐标系统都要求纳入2000国家大地坐标系。

基于ITRF97框架在2000.0历元下的坐标成果可视作2000国家大地坐标坐标成果。

一般来说，测量坐标系统纳入2000国家大地坐标系有三种方法：一是仅使用正式发布的IGS跟踪站的ITRF97 (2000.0历元)坐标，对其进行约束平差计算后获得待定点坐标；二是联合IGS跟踪站和地方CORS站进行计算，通过约束地方CORS站坐标以及IGS站坐标，平差后获得待定点CGCS2000坐标；三是联测具有CGCS2000控制测量成果的国家大地控制点后平差转换获得。

第二、三方法获取CGCS2000坐标的不确定度小，但目前状况下，普通用户难以获取地方CORS站连续观测数据，另外，部分地区联测等级控制点存在一定的限制和困难。

第一种方法由于IGS站点少、站间距长，板块欧拉向量数据不适合我。

2000国家大地坐标系成果使用方法

2000国家大地坐标系成果使用方法2000年国家大地坐标系是中国测绘界在2000年实施的一种测量方法和坐标体系。

它与1980年国家大地坐标系相比，在数学模型、椭球参数、参考基准点等方面有所更新和改进。

下面将详细介绍2000国家大地坐标系的使用方法。

1.坐标体系概述：2000国家大地坐标系采用全球地球定位系统（GPS）技术，以WGS-84椭球体为基础，通过大量的GPS观测数据确定了中国国际基准点。

在坐标系统中，将国际基准点的坐标值设置为零点，通过GPS观测数据将其他地点的坐标值计算出来，从而建立了整个中国大陆地区的高精度坐标体系。

2.坐标基准点：3.坐标计算公式：X1 = X0 + ΔX + (1 + m) * (dx + (1 - s) * dy + rx * dz)Y1 = Y0 + ΔY + (1 + m) * (s * dx + dy - ry * dz)Z1 = Z0 + ΔZ + (1 + m) * (-rx * dy + ry * dx + dz)其中，X0、Y0、Z0为国际基准点的坐标值；ΔX、ΔY、ΔZ为各基准点与国际基准点的差值；dx、dy、dz为点的东、北、天向残差；s为尺度因子；rx、ry、rz为旋转角；m为尺度因子改正值。

4.坐标转换：在实际使用过程中，用户可以通过测量获得一些基准点和待测点的坐标，然后利用上述公式进行坐标转换。

例如，已知一个点在1980国家大地坐标系下的坐标为(X0,Y0,Z0)，则可以通过已知的参数值和坐标计算公式，将该点的坐标(X1,Y1,Z1)转换为2000国家大地坐标系下的坐标。

5.数据应用：2000国家大地坐标系为各类工程项目提供了高精度的坐标数据，并且具有良好的相容性和传承性。

在土地管理、城市规划、工程测量、导航定位等领域都广泛应用。

同时，2000国家大地坐标系还与全球卫星导航系统相结合，通过不断更新技术和观测数据，提高了测绘成果的精度和适用性。

2000国家大地坐标系.

现有测绘成果转换到 2000国家大地坐标系技术指南
一、2000国家大地坐标系的定义二、点位坐标转换方法三、1:2.5-1:25万数据库的转换四、1:1万及1:5千基础地理信息数据库的转换五、相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系建立联系的方法六、坐标转换方法七、附录
一、2000国家大地坐标系的定义
3、按无固定分幅分区建立的图形数据库
按无固定分幅分区建立的图形数据，根据坐
其它参数见下表：短半径b(m) 极曲率半径c (m) 第一偏心率e 第一偏心率平方e2 第二偏心率e’ 第二偏心率平方e’2 1/4子午圈的长度Q(m) 6356752.31414 6399593.62586 0.0818191910428 0.00669438002290 0.0820944381519 0.00673949677548 10001965.7293

5、1:25万DEM数据库转换（1）利用2000国家大地坐标系对应的 DLG数据层，重新内插生成DEM; （2）依据新的DEM更改元数据文件。

（二）按其它方式建立的数据库
1、按区域建立的图形数据库按区域（省、地区、流域等）建立的图形数据库（DLG、DEM、DRG），可先分带分块分层完成转换，参照以上相应比例尺基础地理信息数据库的转换方案转换后拼接合成。 1:10万-1:25万数据库，依1:25万数据库转换方案逐块进行转换，再整体拼接合成；按非高斯投影方式组织的，将原数据经纬网30′×30′或15′×15′交点作为坐标转换参考点，计算这些参考点在2000国家大地坐标系下的坐标，利用地理信息软件进行图形纠正，完成数据转换。

4、1:25万DLG数据库转换（1）将1:25万分幅的平面坐标平移量转换为对应的经、纬度平移量或直接获取对应图幅的经、纬度平移量；（2）根据1:25万分幅的经、纬度平移量，完成 1:25万经纬度数据到2000国家大地坐标系经纬度数据的转换（1954年北京坐标系需同时考虑椭球体变化和平移量）；（3）依据2000国家大地坐标系下对应的1:25万标准分幅图廓进行数据裁切，区域边缘图幅中的数据空白区利用相邻图幅数据进行补充；（4）数据后处理，包括：图廓更改、新格网层添加、数据编辑、数据接边、拓扑重建、数据入库等；（5）更改元数据文件

2000国家大地坐标系数学精度检测中误差计算、大地控制点坐标归算

11附录 A（规范性）数学精度检测中误差计算A.1 高精度检测时，中误差按式（A.1）执行。

M =（A.1）式中：M── 转换中误差；n ── 检测点总数； i ∆──转换成果和检测成果较差。

A.2同精度检测时，中误差按式（A.2）执行。

M =（A.2）式中：M── 转换中误差；n ── 检测点总数； i ∆──转换成果和检测成果较差。

A.3 检测点数量少于20时，以误差的绝对值平均值代替中误差。

CH/Z XXXXX—XXXX12附录B（规范性）大地控制点坐标归算B.1 基准控制点选取选取我国周边稳定的IGS站、国内IGS站及国家级GNSS连续运行基准站（CORS）或省级GNSS连续运行基准站（CORS）至少10个作为高等级基准控制站。

选取原则有：a）连续性：测站连续观测近3年（或以上）；b）稳定性：站点坐标时序稳定性好，具有已知的点位速度；c）高精度：点位速度值精度优于3mm/y；d）多种解：至少3个不同分析中心的速度值残差优于3mm/y；e）平衡性：站点尽量分布均匀，且能覆盖拟转换控制点范围；f）精度一致性：站点位置和速度的精度应当一致；g）基准控制站等级要不低于拟计算的控制点等级。

B.2 数据处理对GNSS连续运行基准站观测数据进行处理与平差，获得各站点在现ITRF框架、观测历元下的坐标。

区域GNSS连续运行基准站作为框架基准时，应将相邻区域的邻近GNSS连续运行基准站纳入该区域并与该区域GNSS连续运行基准站一同处理。

B.3 框架转换B.3.1 转换步骤GNSS连续运行基准站点获得的观测历元的坐标转换为2000国家大地坐标系的坐标成果，需经历元归算、板块运动改正、坐标转换三个步骤。

a）历元归算。

不同ITRF框架对应的历元不同，需将不同ITRF框架下各参数归算到同一历元下。

框架间如无直接转换关系，可按间接方法转换；b）板块运动改正。

计算框架点坐标从观测历元到需转换历元期间，由于板块运动引起的坐标变化值；c）框架转换。

基于IGS站点的煤矿CGCS2000坐标获取方法研究

基于IGS站点的煤矿CGCS2000坐标获取方法研究
闻燕豪
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2022(40)12
【摘要】为避免煤矿生产中利用区域公共点联测和利用转换参数计算等方法获取CGCS2000坐标所付出的巨大人力和经济成本,本文通过IGS站点数据,利用速度场格网模型,求解工程控制点坐标,并与利用传统CGCS2000坐标获取方法获取对比,结果表明:基于IGS站点的煤矿CGCS2000坐标获取方法精度能够满足工程需要,GPS观测网具有较高内符合精度。

【总页数】3页(P202-203)
【作者】闻燕豪
【作者单位】山东煤炭地质局物探测量队
【正文语种】中文
【中图分类】TD17
【相关文献】
1.基于 IGS 参考站的 CGCS2000坐标系控制测量探讨
2.基于 Gamit 解算的NNCORS 站点CGCS2000坐标的确定方法
3.基于精密单点定位获取CGCS2000坐标的方法
4.利用IGS站空间数据求定CGCS2000坐标的方法研究
5.基于精密单点定位获取CGCS2000坐标方法研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。