2000國家大地坐標(biāo)系[互聯(lián)網(wǎng)+]

1、2000國家大地坐標(biāo)系1、 起止時間2008年4月，國務(wù)院批準(zhǔn)自2008年7月1日起，啟用2000國家大地坐標(biāo)系。2、 大地坐標(biāo)系CGCS2000是（中國）2000國家大地坐標(biāo)系的縮寫，該坐標(biāo)系是通過中國GPS 連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站、 空間大地控制網(wǎng)以及天文大地網(wǎng)與空間地網(wǎng)聯(lián)合平差建立的地心大地坐標(biāo)系統(tǒng)。2000（中國）國家大地坐標(biāo)系以ITRF 97 參考框架為基準(zhǔn), 參考框架歷元為2000.0，仍采用無潮汐系統(tǒng)。表示方法：大地坐標(biāo)系，是將地球模擬成一個規(guī)則的橢球，以大地經(jīng)度（L）、大地緯度（B）、大地高（H）來表示地球表面物體的位置。大地經(jīng)度（L）是通過該點(diǎn)的大地子午面與起始大地子午面（通過格林尼

2、治天文臺 的子午面）之間的夾角，規(guī)定以起始子午面起算，向東由0至180稱為東經(jīng)，向西由0至180稱為西經(jīng)。大地緯度（B）是通過該點(diǎn)的法線與赤道面的夾角，規(guī)定由赤道面起算，由赤道面向北從0至90稱為北緯，向南從0到90稱為南緯。其中著名的緯線“北回歸線”是太陽光線能夠直射在地球上最北的界線，橫穿于綠水青山的增城境內(nèi)，其大地緯度值約為北緯23度26分。大地高（H）則是物體到橢球表面的高度。（緯度，經(jīng)度，高）=（B,L,H）=空間立體坐標(biāo)（X,Y,Z）分帶劃分：在經(jīng)緯度繪制圖面時，不方便直接測量面積和長度，各類證書、圖紙上更常見的是平面坐標(biāo)值。于是便有了地圖投影，即將物體位置從不可展平的地球表面投影

3、到一個平面，并保證地物空間信息在區(qū)域上的聯(lián)系與完整?！暗冉菣M切橢圓柱投影”，為我國常用的地圖投影方式。該方法由大家熟知的德國數(shù)學(xué)天才高斯于19世紀(jì)20年代提出，并在90年后由科學(xué)家克呂格補(bǔ)充完善，故又名“高斯-克呂格投影”。為了便于理解，我們可以把地球看做一個大西瓜，然后等分切開，再一瓣瓣展開，便可以得到平面的地圖。為了保證展開后變形不致太大，一般切為60份或120份，一份又稱為一分帶，又叫6度分帶和3度分帶。武陟常用的正是3度分帶，又由于其剛好在第38帶，故有些圖紙上的坐標(biāo)值前頭會加上38二字（8位的Y值）。高斯-克呂格投影1、 分帶投影6帶N：我國6帶中央子午線的經(jīng)度為69135，共12帶

4、（1223），帶號為N，中央子午線的經(jīng)度L0=6N-3。3帶n：我國共22帶（2445），帶號為n，中央子午線的經(jīng)度L0=3n。2、 高斯平面直角坐標(biāo)系中央子午線和赤道的投影都是直線，交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，中央子午線投影為x軸，赤道投影為y軸。我國的x軸都是正的，y軸最大值（赤道上6帶）約為330km。為了出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo)，則在橫坐標(biāo)上加上500000m，并冠以帶號。例：y=38623456.789，該點(diǎn)帶號為38，其相對于中央子午線的橫坐標(biāo)是123456.789。特點(diǎn)：（1）中央子午線無變形；（2）無角度變形，圖形保持相似；（3）離中央子午線越遠(yuǎn)，變形越大。3、 變形分析高斯-克呂格投影是一種等角橫

5、軸切橢圓柱投影。它是假設(shè)一個橢圓柱面與地球橢球體面橫切于某一條經(jīng)線上，按照等角條件將中央經(jīng)線東、西各3或1.5經(jīng)線范圍內(nèi)的經(jīng)緯線投影到橢圓柱面上，然后將橢圓柱面展開成平面而成的。除赤道外的其余緯線，投影后為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸。經(jīng)線和緯線投影后仍然保持正交。所有長度變形的線段，其長度變形比均大于1. 隨遠(yuǎn)離中央經(jīng)線，面積變形也愈大。若采用分帶投影的方法，可使投影邊緣的變形不致過大。我國各種大、中比例尺地形圖采用了不同的高斯-克呂格投影帶。其中大于1:1萬的地形圖采用3帶；1:2.5萬至1:50萬的地形圖采用6帶。投影變形：橢球面是一個凸起的、不可展平的曲面。將這個曲面上的元素（距離

6、、角度、圖形）投影到平面上，就會和原來的距離、角度、圖形呈現(xiàn)差異，這一差異稱為投影變形。高斯克呂格投影的變形分析：中央經(jīng)線上無變形，滿足投影后長度比不變的條件；除中央經(jīng)線上長度比為1以外，其它任何點(diǎn)長度比均大于1；在同一條緯線上，離中央經(jīng)線越遠(yuǎn)則變形越大，最大值位于投影帶邊緣。在同一條經(jīng)線上，緯度越低變形越大，最大值位于赤道上。等角投影無角度變形，面積比為長度比的平方。長度比的等變形線平行于中央軸子午線。4、3、 基本常數(shù)長半軸 a = 6378137 m;地球引力常數(shù) GM = 3.9860044181014 m3s-2;扁率f = 1/298.257222101;地球自轉(zhuǎn)角速度 = 7.2

7、9211510-5 rad s-1；短半徑b = 6356752.31414 (m)極曲率半徑c= 6399593.62586 (m)第一偏心率e = 0.0818191910428第一偏心率平方e2 = 0.00669438002290第二偏心率e = 0.0820944381519第二偏心率平方e2= 0.006739496775481/4子午圈的長度Q= 10001965.7293(m)橢球平均半徑R1= 6371008.77138(m)相同表面積的球半徑R2= 6371007.18092(m)相同體積的球半徑R3= 6371000.78997(m)橢球的正常位U0= 62636851.

8、7149（m2s-2）動力形狀因子J2 = 0.001082629832258球諧系數(shù)J4 = -0.00000237091126球諧系數(shù)J6 = 0.00000000608347球諧系數(shù)J8 = -0.00000000001427 = 0.00344978650678赤道正常重力值e（伽） = 9.7803253361兩極正常重力值p（伽） = 9.8321849379正常重力平均值（伽） = 9.7976432224緯度45度的正常重力值45（伽） = 9.80619776954、 坐標(biāo)定義2000中國大地坐標(biāo)系符合 ITRS(國際地球參考系統(tǒng))的如下定義：1)原點(diǎn)在包括海洋和大氣的整個地

9、球的質(zhì)量中心；CGCS2000定義的示意圖2)長度單位為米(sI)。這一尺度同地心局部框架的TCG(地心坐標(biāo)時)時間坐標(biāo)一致；3)定向在19840時與 BIH(國際時間局)的定向一致；4)定向隨時間的演變由整個地球的水平構(gòu)造運(yùn)動無凈旋轉(zhuǎn)條件保證。以上定義對應(yīng)一個直角坐標(biāo)系，它的原點(diǎn)和軸定義如下：1)原點(diǎn)：地球的質(zhì)量中心；2)Z軸：指向IERS參考極方向；3) X軸：IERS參考子午面與通過原點(diǎn)且同z 軸正交的赤道面的交線；4)Y軸：完成右手地心地固直角坐標(biāo)系。5、 與WGS-84對比CGCS2000的定義與WGS84實(shí)質(zhì)一樣。采用的參考橢球非常接近。扁率差異引起橢球面上的緯度和高度變化最大達(dá)0.1mm。當(dāng)前測量精度范圍內(nèi)，可以忽略這點(diǎn)差異。