基本介紹
- 中文名：2000國家大地坐標系
- 外文名：China Geodetic Coordinate System 2000
- 簡寫：CGCS2000
- 意義：我國當前最新的國家大地坐標系
- 長半軸：6378137m
- 短半軸：6356752.31414m
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相關介紹
建國以來，中國於上世紀50年代和80年代分別建立了1954年北京坐標系和1980西安坐標系，測制了各種比例尺地形圖，在國民經濟、社會發展和科學研究中發揮了重要作用，限於當時的技術條件，中國大地坐標系基本上是依賴於傳統技術手段實現的。54坐標系採用的是克拉索夫斯基橢球體。該橢球在計算和定位的過程中，沒有採用中國的數據，該系統在中國範圍內符合得不好，不能滿足高精度定位以及地球科學、空間科學和戰略武器發展的需要。上世紀70年代，中國大地測量工作者經過二十多年的艱巨努力，終於完成了全國一、二等天文大地網的布測。經過整體平差，採用1975年IUGG第十六屆大會推薦的參考橢球參數，中國建立了1980西安坐標系，1980西安坐標系在中國經濟建設、國防建設和科學研究中發揮了巨大作用。
隨著社會的進步，國民經濟建設、國防建設和社會發展、科學研究等對國家大地坐標系提出了新的要求，迫切需要採用原點位於地球質量中心的坐標系統（以下簡稱地心坐標系）作為國家大地坐標系。採用地心坐標系，有利於採用現代空間技術對坐標系進行維護和快速更新，測定高精度大地控制點三維坐標，並提高測圖工作效率。
2008年3月，由國土資源部正式上報國務院《關於中國採用2000國家大地坐標系的請示》，並於2008年4月獲得國務院批准。自2008年7月1日起，中國將全面啟用2000國家大地坐標系，國家測繪局授權組織實施。
必要性
1954年北京坐標系和1980西安坐標系由於其成果受技術條件制約，精度偏低、無法滿足新技術的要求。空間技術的發展成熟與廣泛套用迫切要求國家提供高精度、地心、動態、實用、統一的大地坐標系作為各項社會經濟活動的基礎性保障。從技術和套用方面來看，現行坐標系具有一定的局限性，已不適應發展的需要。主要表現在以下幾點：
3.隨著經濟建設的發展和科技的進步，維持非地心坐標系下的實際點位坐標不變的難度加大，維持非地心坐標系的技術也逐步被新技術所取代。
4.橢球短半軸指向。1980西安坐標系採用指向JYD1968.0極原點，與國際上通用的地面坐標系如ITRS，或與GPS定位中採用的WGS84等橢球短軸的指向（BIH1984.0）不同。
天文大地控制網是現行坐標系的具體實現，也是國家大地基準服務於用戶最根本最實際的途徑。面對空間技術、信息技術及其套用技術的迅猛發展和廣泛普及，在創建數字地球、數字中國的過程中，需要一個以全球參考基準框架為背景的、全國統一的、協調一致的坐標系統來處理國家、區域、海洋與全球化的資源、環境、社會和信息等問題。單純採用參心、二維、低精度、靜態的大地坐標系統和相應的基礎設施作為我國現行套用的測繪基準，必然會帶來愈來愈多不協調問題，產生眾多矛盾，制約高新技術的套用。
若仍採用現行的二維、非地心的坐標系，不僅制約了地理空間信息的精確表達和各種先進的空間技術的廣泛套用，無法全面滿足當今氣象、地震、水利、交通等部門對高精度測繪地理信息服務的要求，而且也不利於與國際上民航與海圖的有效銜接，因此採用地心坐標系已勢在必行。
基本參數
2000國家大地坐標系是全球地心坐標系在我國的具體體現，其原點為包括海洋和大氣的整個地球的質量中心。Z軸指向BIH1984.0定義的協定極地方向（BIH國際時間局），X軸指向BIH1984.0定義的零子午面與協定赤道的交點，Y軸按右手坐標系確定。2000國家大地坐標系採用的地球橢球參數如下：
長半軸 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常數 GM=3.986004418×1014m3s-2
自轉角速度 ω=7.292l15×10-5rad s-1
短半軸b=6356752.31414m
極曲率半徑=6399593.62586m
第一偏心率e=0.0818191910428
意義
1.採用2000國家大地坐標系具有科學意義，隨著經濟發展和社會的進步，我國航天、海洋、地震、氣象、水利、建設、規劃、地質調查、國土資源管理等領域的科學研究需要一個以全球參考基準為背景的、全國統一的、協調一致的坐標系統，來處理國家、區域、海洋與全球化的資源、環境、社會和信息等問題，需要採用定義更加科學、原點位於地球質量中心的三維國家大地坐標系。
2.採用2000國家大地坐標系可對國民經濟建設、社會發展產生巨大的社會效益。採用2000國家大地坐標系，有利於套用於防災減災、公共應急與預警系統的建設和維護。
3.採用2000國家大地坐標系將進一步促進遙感技術在我國的廣泛套用，發揮其在資源和生態環境動態監測方面的作用。比如汶川大地震發生後，以國內外遙感衛星等科學手段為抗震救災分析及救援提供了大量的基礎信息，顯示出科技抗震救災的威力，而這些遙感衛星資料都是基於地心坐標系。
4.採用2000國家大地坐標系也是保障交通運輸、航海等安全的需要。車載、船載實時定位獲取的精確的三維坐標，能夠準確地反映其精確地理位置，配以導航地圖，可以實時確定位置、選擇最佳路徑、避讓障礙，保障交通安全。隨著我國航空運營能力的不斷提高和港口吞吐量的迅速增加，採用2000國家大地坐標系可保障航空和航海的安全。
5.衛星導航技術與通信、遙感和電子消費產品不斷融合，將會創造出更多新產品和新服務，市場前景更為看好。現已有相當一批企業介入到相關製造及運營服務業，並可望在形成較大規模的新興高技術產業。衛星導航系統與GIS的結合使得計算機信息為基礎的智慧型導航技術，如車載GPS導航系統和移動目標定位系統應運而生。移動手持設備如行動電話和PDA已經有了非常廣泛的使用。
6，經濟影響。套用現代空間技術進行地形圖測繪和定位，可以大幅度提高點位表達的準確性，並且可以快速獲取精確的三維地心坐標；可以提高測量精度和工作效率；可廣泛地套用於數字農業、數字林業，智慧型交通（車輛的導航、調度與監控），以及民航（飛機的導航、調度與監控）、海事（船舶的導航、調度與監控）、水利（數字黃河和數字長江）、漁政部門、城市物流（城市精細管理中的基於位置服務）、突發事故預警與快速回響系統、通信供電網路維護系統、旅遊、科學考察與探險等。
