我国大地坐标系

2.2.4　我国大地坐标系

我国目前常用的两个大地坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系，以及2008年7月1日启用的2000国家大地坐标系。

1.1954年北京坐标系

1954年北京坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。

地球椭球参数:长半轴a=6378245m，短半轴b=6354950m，扁率α=1/273.8。

我国采用了苏联的克拉索夫斯基椭球参数，并与苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。因此，1954年北京坐标系可以认为是苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而是在苏联的普尔科沃。

2.1980年国家大地坐标系

1980年国家大地坐标系是我国于1978年4月经全国天文大地网会议决定、并经有关部门批准建立的坐标系，是采用1975年第十六届国际大地测量及地球物理联合会(IUGG/IAG)推荐的地球椭球体参数，以陕西省西安市以北泾阳县永乐镇某点为国家大地坐标原点(图2.4)进行定位和测定工作，通过全国天文大地网整体平差计算，建立全国统一的大地坐标系，以取代1954年北京坐标系，其椭球短轴平行于由地球质心指向1968.0地极原点(JYP)的方向，首子午面平行于格林尼治天文台的子午面。

该系统以地球椭球体面在中国境内与大地水准面能达到最佳吻合为条件，是利用多点定位方法而建立的国家大地坐标系统，主要优点在于:椭球体参数精度高;4个参数是一个完整的系统;定位所决定的椭球体面与我国大地水准面符合得好;天文大地网坐标传算误差、天文重力水准线路传算误差都不太大，天文大地网坐标经过了全国的整体平差，坐标统一，精度优良，可以直接满足1∶5000甚至更大比例尺测图的需要。

图2.4　1980年国家大地坐标系原点

3.2000国家大地坐标系

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，Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面(历元2000.0)的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。

地球椭球参数:长半轴a=6378137m，短半轴b=6356752m，扁率α=1/298.257222101。

我国于20世纪50年代和80年代分别建立了1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系，测制了各种比例尺地形图，在国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用，限于当时的技术条件，中国大地坐标系基本上是依赖于传统技术手段实现的。1954年北京坐标系采用的是克拉索夫斯基椭球体，该椭球在计算和定位的过程中没有采用中国的数据，该系统在中国范围内符合得不好，不能满足高精度定位以及地球科学、空间科学和战略武器发展的需要。20世纪70年代，我国大地测量工作者经过20多年的艰苦努力，终于完成了全国一、二等天文大地网的布测。经过整体平差，采用1975年IUGG第十六届大会推荐的参考椭球参数，我国建立了1980年国家大地坐标系，1980年国家大地坐标系在我国经济建设、国防建设和科学研究中发挥了巨大作用。随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统作为国家大地坐标系。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。2008年3月，由国土资源部正式上报国务院《关于中国采用2000国家大地坐标系的请示》，并于2008年4月获得国务院批准。自2008年7月1日起，我国全面启用2000国家大地坐标系。