為什么要從北京54和西安80統(tǒng)一到CGCS2000？測繪人必知！

概述
北京54坐標(biāo)系和西安1980坐標(biāo)系的建立極大的促進(jìn)了新中國測繪的發(fā)展,然而隨著空間大地測量技術(shù)的興起,這兩種經(jīng)典的局部大地坐標(biāo)系已不能滿足中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的要求,建立以地球質(zhì)量中心為原點(diǎn)的地心大地坐標(biāo)系勢在必行。此時(shí)，建在ITRF基礎(chǔ)上的2000中國大地坐標(biāo)系(China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS200)應(yīng)運(yùn)而生，并在21世紀(jì)初正式開始實(shí)施。

上世紀(jì)80年代以來，以全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為主的現(xiàn)代空間定位技術(shù)快速發(fā)展，導(dǎo)致國際上獲得位置的測量技術(shù)和方法迅速變革。目前我國導(dǎo)航定位也普遍采用了衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。隨著改革開放不斷深入，我國航天、民航、海事、海洋、交通、地震、水利、建設(shè)、規(guī)劃、地質(zhì)調(diào)查、國土資源管理等部門的應(yīng)用也提出了直接采用地心坐標(biāo)系的需求。因此，國家測繪局會(huì)同有關(guān)部門，在充分調(diào)研十幾個(gè)國務(wù)院部委的基礎(chǔ)上，對(duì)我國采用地心坐標(biāo)系必要性、科學(xué)性、可行性進(jìn)行了深入研究，認(rèn)為目前技術(shù)條件、實(shí)施條件已經(jīng)具備，實(shí)施方案科學(xué)可行。
03
北京54坐標(biāo)系缺陷
中華人民共和國成立以后，大地測量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，測量人員所進(jìn)行的大地測量和測圖工作迫切需要建立一個(gè)坐標(biāo)系。由于當(dāng)時(shí)的歷史條件，暫時(shí)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測，通過計(jì)算建立了我國大地坐標(biāo)系，即北京54坐標(biāo)系。由于受歷史條件的局限，1954北京坐標(biāo)系存在明顯的缺陷：（1）橢球參數(shù)有較大誤差。克拉索夫斯基橢球差數(shù)與現(xiàn)代精確的橢球參數(shù)相比，長半軸約大109m；（2）現(xiàn)代地球橢球應(yīng)具有4個(gè)參數(shù)，既有幾何參數(shù)又有物理參數(shù)。克拉索夫斯基橢球僅有2個(gè)幾何參數(shù)，不能滿足現(xiàn)代大地測量的需要；（3）橢球定位所確定的橢球面與我國似大地水準(zhǔn)面符合較差，由西向東存在著明顯的系統(tǒng)傾斜，其數(shù)值最大達(dá)60余米；（4）橢球短半軸指向不明確，與現(xiàn)在通用的地球極不一致；（5）坐標(biāo)精度較差。

04
西安80坐標(biāo)系缺陷
與54年的北京坐標(biāo)系相比，1980西安坐標(biāo)系整合了國際坐標(biāo)系參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)、消除了54北京坐標(biāo)系建立時(shí)的換算誤差、進(jìn)行了高斯平面整體平差修正量的工作。但隨著時(shí)代發(fā)展，西安80坐標(biāo)系的問題也暴露了出來：（1）1980西安坐標(biāo)系是經(jīng)典大地測量成果的歸算及其應(yīng)用，但它的表現(xiàn)形式為平面的二維坐標(biāo)；（2）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國際上對(duì)參考橢球的參數(shù)已進(jìn)行了多次更新和改善；（3）維持非地心坐標(biāo)系下的實(shí)際點(diǎn)位坐標(biāo)不變的難度加大，技術(shù)也逐步被新技術(shù)所取；（4）1980西安坐標(biāo)系采用的橢球短半軸指向（JYD1968.0極原點(diǎn)）與國際上通用的地面坐標(biāo)系橢球短軸的指向（BIH1984.0）不同。

05
CGCS2000坐標(biāo)系啟用
無論是1954年北京坐標(biāo)系，還是1980西安坐標(biāo)系，提供的都是二維坐標(biāo)，無法提供高精度三維坐標(biāo)。并且，對(duì)于占我國全部國土面積近三分之一的海域領(lǐng)土也是不適用的，更難以滿足科研、航空、航天、航海以及國防建設(shè)的多種需求。鑒于此，2018年12月14日，自然資源部宣布自2019年1月1日起，全面停止向社會(huì)提供1954年北京坐標(biāo)系和1980西安坐標(biāo)系基礎(chǔ)測繪成果。

06
CGCS2000坐標(biāo)系意義
2000國家大地坐標(biāo)系的科學(xué)性、先進(jìn)性和實(shí)用性是顯而易見的。我國采用2000國家大地坐標(biāo)系，對(duì)滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、國防建設(shè)和科學(xué)研究的需求，有著十分重要的意義。（1）采用2000國家大地坐標(biāo)系具有科學(xué)意義，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國航天、海洋、地震、氣象、水利、建設(shè)、規(guī)劃、地質(zhì)調(diào)查、國土資源管理等領(lǐng)域的科學(xué)研究需要一個(gè)以全球參考基準(zhǔn)為背景的、全國統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)一致的坐標(biāo)系統(tǒng)，來處理國家、區(qū)域、海洋與全球化的資源、環(huán)境、社會(huì)和信息等問題，需要采用定義更加科學(xué)、原點(diǎn)位于地球質(zhì)量中心的三維國家大地坐標(biāo)系。（2）采用2000國家大地坐標(biāo)系可對(duì)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。采用2000國家大地坐標(biāo)系，有利于應(yīng)用于防災(zāi)減災(zāi)、公共應(yīng)急與預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)。（3）采用2000國家大地坐標(biāo)系將進(jìn)一步促進(jìn)遙感技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用，發(fā)揮其在資源和生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面的作用。比如汶川大地震發(fā)生后，以國內(nèi)外遙感衛(wèi)星等科學(xué)手段為抗震救災(zāi)分析及救援提供了大量的基礎(chǔ)信息，顯示出科技抗震救災(zāi)的威力，而這些遙感衛(wèi)星資料都是基于地心坐標(biāo)系。（4）采用2000國家大地坐標(biāo)系也是保障交通運(yùn)輸、航海等安全的需要。車載、船載實(shí)時(shí)定位獲取的精確的三維坐標(biāo)，能夠準(zhǔn)確地反映其精確地理位置，配以導(dǎo)航地圖，可以實(shí)時(shí)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(yùn)營能力的不斷提高和港口吞吐量的迅速增加，采用2000國家大地坐標(biāo)系可保障航空和航海的安全。（5）衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與通信、遙感和電子消費(fèi)產(chǎn)品不斷融合，將會(huì)創(chuàng)造出更多新產(chǎn)品和新服務(wù)，市場前景更為看好。現(xiàn)已有相當(dāng)一批企業(yè)介入到相關(guān)制造及運(yùn)營服務(wù)業(yè)，并可望在近期形成較大規(guī)模的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GIS的結(jié)合使得計(jì)算機(jī)信息為基礎(chǔ)的智能導(dǎo)航技術(shù)，如車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和移動(dòng)目標(biāo)定位系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。移動(dòng)手持設(shè)備如移動(dòng)電話和PDA已經(jīng)有了非常廣泛的使用。

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