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CGCS2000坐标系及与54、80、WGS84坐标系对比

(2018-02-17 15:44:08)
分类: 大地测量

http://s2/mw690/0074GdMKzy7ifcIfRq9b1&690
       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。

 

        2000国家大地坐标系的大地测量基本常数分别为:

        长半轴 a = 6 378 137 m;

        地球引力常数 GM =3.986004418×1014m3s-2;

        扁率f = 1/ 298. 257 222 101;

        地球自转角速度X =7.292115×10-5rad s-1 


与WGS84、54、80系对比

   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。

 

   CGCS2000和1954或1980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可避免的。坐标变换通过联合平差来实现。当采用模型变换时,变换模型的选择应依据精度要求而定。

 

坐标系

长半轴

扁率

CGCS2000

6378137m

1/ 298. 257222101

WGS84

6378137m

1/298.257223565

1980西安坐标系

6378140m

1/298.257

北京54坐标系

6378245m

1/298.3


来源:   

     20世纪50年代,为满足测绘工作的迫切需要 ,中国采用 了1954年北京坐标系。1954年之后,随着天文大地网布设任务的完成,通过天文大地网整体平差,于20世纪80年代初中国又建立了1980西安坐标系。1954北京坐标系和1980西安坐标系在中国的经济建设和国防建设中发挥了巨大作用。

 

      随着情况的变化和时间的推移,上述两个以经典测量技术为基础的局部大地坐标系,已经不能适应科学技术特别是空间技术发展,不能适应中国经济建设和国防建设需要。中国大地坐标系的更新换代,是经济建设、国防建设、社会发展和科技发展的客观需要。


     以地球质量中心为原点的地心大地坐标系,是21世纪空间时代全球通用的基本大地坐标系。以空间技术为基础的地心大地坐标系,是中国新一代大地坐标系的适宜选择。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。历经多年,中国测绘、地震部门和科学院有关单位为建立中国新一代大地坐标系作了大量基础性工作,20世纪末先后建成全国 GPS一、二级网,国家GPS A、B级网,中国地壳运动观测网络和

许多地壳形变网,为地心大地坐标系的实现奠定了较好的基础。中国大地坐标系更新换代的条件也已具备。中国新一代大地坐标系建立的基本原则是:

    1)坐标系应尽可能对准 ITRF(国际地球参考框架);

    2)坐标系应由空间大地网在某参考历元的坐标和速度体现;

 

    3)参考椭球的定义参数选用长半轴、扁率、地球地心引力常数和地球角速度,其参数值采用 IUGG (国际大地测量与地球物理联合会)或 IERS(国际地球旋转与参考系服务局)的采用值或推荐值。


CGCS2000坐标系原点和轴定义如下:

    1)原点:地球的质量中心;

    2)Z轴:指向IERS参考极方向;

    3)X轴:IERS参考子午面与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线;

    4)Y轴:完成右手地心地固直角坐标系。


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