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1、简介

我国以前使用的两个大地坐标参照系—1954 年北京坐标系和 1980 西安坐标系,都属于参心系, 它们都是采用传统地面测量技术建立起来的, 并满足了当时实际应用的需求。

但随着时代变迁和科学技术的发展, 特别是空间技术的发展, 一方面, 越来越多的实际应用要求建立和采用地心系, 另一方面, 空间定位技术的发展, 也使得建立地心系成为可能。为顺应这一趋势, 我国提出了 2000 国家大地坐标系( CGCS 2000) 。

2、2000 国家大地坐标系的定义

2000 国家大地坐标系的定义如下:

①原点: 包括海洋和大气在内的整个地球的质心。

②长度单位: 国际单位制的米, 与局部地心框架下的地心坐标时一致, 通过适当的相对论模型获得。

③定向: 初始定向由 1984. 0 时的 BIH( 国际时间局) 定向给定。

④定向的时变: 定向的时变不产生相对于地壳的残余全球旋转。

⑤CGCS 2000 大地坐标 系是右手 地固直角 坐标系。原点在 地心, Z 轴与 IERS 参考极( IRP) 方向一致, X 轴为 IERS 参考子午面( IRM) 与垂直于 Z 轴的赤道面的交线, Y轴与Z 轴和 X 轴垂直并最终构成右手正交坐标系。

⑥CGCS 2000 的参考历元为 2000. 0。

参考椭球采用 2000 参考椭球, 其相关常数定义为:

a = 6 378 137m;

正常椭球与参考椭球一致。

3、CGCS 2000 由以下三个层次的站网坐标和速度具体实现

①第一层次为连续运行参考站。由它们构成 CGCS 2000 的基本骨架, 其坐标精度为毫米级, 速度精度为 1mm/年。

②第二层次为大地控制网。包括中国全部领土和领海内的高精度 GPS 网点, 其三维地心坐标精度为厘米级, 速度精度为 2 ～3mm/年。

③第三层次为天文大地网。包括经空间网与地面网联合平差的约 5 万个天文大地点,其大地经纬度误差不超过 0. 3m, 大地高误差不超过 0. 5m。