2000國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行坐標(biāo)系關(guān)系

1、詳解| 2000國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行坐標(biāo)系關(guān)系 2018-04-16 國家局 測繪 學(xué)報 測繪學(xué)報 1、采用2000國家大地坐標(biāo)系對現(xiàn)有 地圖的影響 大地坐標(biāo)系就是測制地形圖的基礎(chǔ)，大地坐標(biāo)系的改變必將引起地形 圖要素產(chǎn)生位置變化。一般來說，局部坐標(biāo)系的原點偏離地心較大（最 大的接近200m）,無論就是1954年北京坐標(biāo)系,還就是1980西安坐標(biāo) 系的地形圖，在采用地心坐標(biāo)系后都需要進(jìn)行適當(dāng)改正。 計算結(jié)果表明，1954年北京坐標(biāo)系改變?yōu)?000國家大地坐標(biāo)系。在 56 N16 N與72 E135 E范圍內(nèi)若不考慮橢球的差異，1954 年 北京坐標(biāo)系下的地圖轉(zhuǎn)換到2000系下圖幅平移量為:X平

2、移量為-29 -62m,Y方向的平移量為 -56+84葉1980西安坐標(biāo)系下的X平移量為 -9+43m,Y方向的平移量為 +76+119m。因此，坐標(biāo)系的更換在1:25 萬以大比例尺地形圖中點（含圖廓點）的地理位置的改變值已超過制圖 精度，必須重新給予標(biāo)記。 對于1:25萬以小地形圖，由坐標(biāo)系更換引起圖廓點坐標(biāo)的變化以及圖 廓線長度與方位的變動在制圖精度內(nèi)，可以忽略其影響，對于1:25萬 比例尺地形圖，考慮到實際成圖精度，實際轉(zhuǎn)換時也無需考慮轉(zhuǎn)換。 根據(jù)實際計算表明，由于坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換引起的各種比例尺地形圖任意 兩點的長度（包括圖廓線的長度）與方位變動在制圖精度以內(nèi)，可以忽 略不計。也就就是說，

3、采用地心坐標(biāo)系時，只移動圖幅的圖廓點 ，而圖廓 線與原來的圖廓線平行即可，且坐標(biāo)系變更不改變圖幅內(nèi)任意兩地物 之間的位置關(guān)系。 2、WGS84坐標(biāo)系與2000國家大地坐標(biāo)系的關(guān)系 在定義上,2000國家大地坐標(biāo)系與WGS84就是一致的，即關(guān)于坐標(biāo)系原 點、尺度、定向及定向演變的定義都就是相同的。兩個坐標(biāo)系使用的 參考橢球也非常相近，唯有扁率有微小差異。而在實際點位表示時，僅 考慮橢球的差異，兩者的結(jié)果就是一致的，但因2000國家大地坐標(biāo)系 的坐標(biāo)定義在 2000年那一時刻，而大多數(shù)應(yīng)用實際上就是不同時間進(jìn) 行定位，因地球上的板體就是在不斷運動的，不同時刻位于地球不同板 塊上站點的實際位置就是在

4、變化的，已經(jīng)偏離了 2000年的位置。 因此不同時間定位的得到的WGS84坐標(biāo)不就是嚴(yán)格意義下的2000國家 大地坐標(biāo)系。如基于當(dāng)前框架當(dāng)前歷元（如2009年）坐標(biāo)值與2000國 家大地坐標(biāo)系的相比 ，最大差0、6m。但對于1:1萬以小 比例尺的應(yīng)用， 可簡單近似地認(rèn)為就是同一坐標(biāo)系。 3、GNSS后處理定位結(jié)果與2000國家大地坐標(biāo)系關(guān)系 用高精度GNSS定位軟件處理后得到的各站點坐標(biāo)就是與觀測時刻衛(wèi) 星星歷定義的基準(zhǔn)就是一樣的，衛(wèi)星在不同時間段采用的就是不同的 ITRF框架，但不同框架最大的差異在cm量級，差異主要體現(xiàn)在板塊運 動引起的點位變化，站點位于不同的板塊上，隨板塊一起運動，若按我

5、 國平均點運動速率為2-3cm/年，以10年計，點位相距定義時點坐標(biāo)已 變化 了 20-30cm。 因此GNSS后處理得到的站點坐標(biāo)需顧及點位移動速率才能得到2000 國家大地坐標(biāo)系的坐標(biāo)。 4、 坐標(biāo)系變化對圖幅點間距離的影響 不同坐標(biāo)系間橢球體的變更在不同區(qū)域、不同圖幅、同一圖幅的不同 位置上其產(chǎn)生的點位坐標(biāo)變化量就是不均勻，但鑒于其不均衡性相差 很小,故對于1:5萬以至1:1萬地形圖數(shù)據(jù)精度而言,其圖廓邊長、圖 幅內(nèi)不同點間的相對距離在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后仍保持不變。 5、 不同橢球變化對圖幅表示的影響 1954年北京坐標(biāo)系到1980西安坐標(biāo)系或 2000國家大地坐標(biāo)系的數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換在考慮坐標(biāo)平移參

6、數(shù)時，還必須進(jìn)行橢球體間的變換；而1980西 安坐標(biāo)系到 2000國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，其橢球體帶來的坐標(biāo)位移很 小,考慮到空間數(shù)據(jù)庫的實際精度、轉(zhuǎn)換誤差與數(shù)據(jù)后處理等因素，其 橢球體變換過程可忽略； 空間上相同經(jīng)緯度坐標(biāo)點在1954年北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系及 2000國家大地坐標(biāo)系下具有不同的大地平面坐標(biāo)（統(tǒng)一采用高斯投影 6度分帶）。各坐標(biāo)系下的地圖分幅對于空間同一實體而言位置不同， 因此原標(biāo)準(zhǔn)圖廓分幅線不再具有原圖廓線性質(zhì)，如1:5萬分幅數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換后對于其 2000國家大地坐標(biāo)系下的標(biāo)準(zhǔn)分幅而言，其圖幅四邊會存 在兩測數(shù)據(jù)冗余、兩測數(shù)據(jù)未到邊的情況； 1954年北京坐標(biāo)系下的地圖

7、轉(zhuǎn)換到2000系下圖幅平移量為:X平移量 為-29-62m,Y方向的平移量為 -56+84m。對應(yīng)1:5萬圖幅圖廓平移 量X方向約1、2mm Y方向約1、7mm,1980西安坐標(biāo)系下的 X平移量 為-9+43m,Y方向的平移量為 +76+119m。對應(yīng)1:5萬圖幅圖廓平移 量X方向約0、8mm 丫方向約2、4mm可見不同坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù) 接邊與重合不容忽略； 6、CGCS2000圖更新周期 2000國家大地坐標(biāo)系基本比例尺地形圖更新，主要考慮點位變化速率 對點表示到圖上的影響精度就是否超出了允許范圍。我國點位變化速 率平均為3-4cm/年，距離2000、0歷元時間跨度不同時，對點位影響量 級見下表： 年跨度 變化量 10 0、3 0、4 m 20 0、6 0、8m 30 0、9 1、2m 40 1、2- 1、6m 50 1、5 2、0m 60 1、8 2、4m 70 2、1 2、8m 80 2、4 3、2m 90 2、7 3、6m 對于基本比例尺地形圖圖上的實際精度主要地物點為0、4mm,次要 地 物點為0、7mm,對應(yīng)到相應(yīng)的比例尺,其實際精度為： 比例尺 實地誤差 主要地物 次要地 物 1:500 0、2 0、35 1:1000 0、4 0、70 1:5000 2、0 3、50 1:10000 4、0 7、00 10年后1:500、1