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＝×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。

1954年北京坐标系1980西安坐标系2000国家坐标系

参考椭球体Krassovsky 1940 IAG 75 旋转椭球，几何中心与坐标系原点重合

坐标系类型参心大地坐标系参心大地坐标系地心坐标系

坐标原点原苏联的普尔科沃陕西省泾阳县包括海洋和大气的整个地球的质量中心

长半轴6378245m 6378140m 6378137m

扁率1/ 1/

2000系：CGCS2000，，

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）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

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

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。

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。

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。

采用的坐标框架和历元分别为ITRF96 和。

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1954年

北京坐标系

1980

西安坐标系

WGS 84

2000国家

大地坐标系

椭球名称克拉索夫斯基IUGG1975 WGS-84 CGCS2000 建成年代50年代1979 1984 2008

椭球类型参考椭球参考椭球总地球椭球总地球椭球a（m）6378245 6378140 6378137 6378137

J2或C20 (f) －

（1：）

J2: ×10-3

（1：）

C20：×10-6

（1：）

×10-3

1：

GM(m3s-2) －×1014 ×1014 ×1014

ω（rad/s）－×10-5 ×10-5 7.292l15×10-5

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；