CGCS2000坐标系与其他坐标系间的差异和转换方法
1954北京坐标系和1980西安坐标系是以天文大地网等经典测量技术为基础的局部坐标系。
CGCS2000是以地球质量中心为原点的地心大地坐标系。地心大地坐标系可以满足大地测量、地球物理、天文、导航和航天应用以及经济、社会发展的广泛需求。
其基本原则是:
坐标系尽量对准ITRF(国际地球参考架);
坐标系应由空间大地网在某参考历元的坐标和速度体现;
参考椭球的定义参数选用半长轴、扁率、地球地心引力常数和地球角速度,其参数值采用IUGG或 IERS的采用值或推荐值。
CGCS2000的定义和ITRS的定义一致。CGCS2000的实现的实质是使CGCS2000框架对准ITRF97。相对ITRF97,CGCS2000A的实现精度,对于水平坐标达到1CM量级。因此可以认为CGCS2000与ITRF97(ITRF2000和ITRF2005)在CM级水平上是一致的。但如果一点的CGCS2000坐标精度达不到CM级,此两个坐标系不可认为是一致的。
CGCS2000的定义与WGS84实质一样。采用的参考椭球非常接近。扁率差异引起椭球面上的纬度和高度变化最大达0.1mm。当前测量精度范围内,可以忽略这点差异。可以说两者相容至cm级水平,单若一点的坐标精度达不到cm水平,则不认为CGCS2000和WGS84的坐标是相容的。
CGCS2000和1954或1984坐标系,在定义和实现上有根本区别。局部坐标和地心坐标之间的变换是不不可避免的。坐标变换通过联合平差来实现,而一边通过一定变换模型来实现。当采用模型变换时,变换模型的选择应依据精度要求而定。对于高精度(好于0.5m)要求,可采用最小曲率法或其他方法的格网模型,对于中等精度(0.5~5m)要求,可采用七参数模型,对于低精度(5~10m)要求,可采用四参数或者三参数模型。
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。
现公告如下:
一、2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下:
长半轴 | a=6378137m |
扁率 | f=1/298.257222101 |
地心引力常数 | GM=3.986004418×1014m3s-2 |
自转角速度 | ω=7.292115×10-5rad s-1 |
二、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年至10年。
现有各类测绘成果,在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系;2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。
现有地理信息系统,在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系;2008年7月1日后新建设的地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。
三、国家测绘局负责启用2000国家大地坐标系工作的统一领导,制定2000国家大地坐标系转换实施方案,为各地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务;负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换,并向社会提供使用。国务院有关部门按照国务院规定的职责分工,负责本部门启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。
四、县级以上地方人民政府测绘行政主管部门,负责本地区启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和监督管理,提供坐标系转换技术支持和服务,完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换,并向社会提供使用。
长半轴
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