CGCS2000坐标系及与54、80、WGS84、北斗坐标系的区别_GIS数据共享

CGCS2000坐标系及与54、80、WGS84、北斗坐标系的区别

2023-11-12 09:11:57  浏览：2850  作者：管理员
CGCS2000是2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GNSS 连续运行基准站、 空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。2000（中国）国...

CGCS2000坐标系及与54、80、WGS84、北斗坐标系的区别

CGCS2000是2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GNSS 连续运行基准站、 空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。2000（中国）国家大地坐标系以ITRF 97 参考框架为基准， 参考框架历元为2000.0。

CGCS2000坐标系原点和轴定义如下：

原点：地球的质量中心；

Z轴：指向IERS参考极方向；

X轴：IERS参考子午面与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线；

Y轴：完成右手地心地固直角坐标系。

CGCS2000坐标系基本常数分别为:

长半轴 a = 6 378 137 m;

地球引力常数 GM =3.986004418×1014m3s-2;

扁率f = 1/ 298. 257 222 101;

地球自转角速度X =7.292115×10-5rad s-1 


与WGS84区别

CGCS2000的定义与WGS84实质一样。原点、尺度、定向均相同，都属于地心地固坐标系。采用的参考椭球非常接近。扁率差异引起椭球面上的纬度和高度变化最大达0.1mm。当前测量精度范围内，可以忽略这点差异。可以说两者相容至cm级水平。


CGCS2000坐标是2000.0历元的瞬时坐标，而WGS84坐标是观测历元的动态坐标，两者都基于ITRF框架，可通过历元、框架转换进行换算。同样的点位及观测精度，GNSS接收机获取的WGS84坐标及CGCS2000坐标并不是只有厘米级的差异，而是因框架、历元差异产生的分米级的坐标差。历元归算到2000.0的WGS坐标，可以作为CGCS2000坐标使用。


WGS84坐标系由26个全球分布的监测站坐标来实现，不同版本的WGS84对应相应的ITRF版本和参考历元。

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与54、80系区别


CGCS2000和1954或1980坐标系，在定义和实现上有根本区别。54系和80系都属于参心坐标系，局部坐标和地心坐标之间的变换是不可避免的。坐标变换通过联合平差来实现。当采用模型变换时，变换模型的选择应依据精度要求而定。


坐标系

长半轴

扁率

CGCS2000

6378137m

1/ 298. 257222101

WGS84

6378137m

1/298.257223565

1980西安坐标系

6378140m

1/298.257

北京54坐标系

6378245m

1/298.3

与北斗坐标系区别

北斗坐标系和WGS84坐标系类似，属于导航坐标系，其坐标是观测历元的动态坐标，与CGCS2000坐标系有2500多个框架点不同，北斗坐标系只有几个框架点，其更新周期短，测量精度低，而CGCS2000属于国家基础坐标系，更新周期往往长达几十年。但CGCS2000坐标系与北斗坐标系的定义、椭球是一致的。

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测绘工作中采用的RTK、静态测量等属于相对定位，以地面已知控制点做起算，所以相对定位成果的历元和框架由控制点坐标的历元和框架决定；精密单点定位等绝对定位是以卫星星历作为起算数据，而卫星星历是利用地面监测站的卫星跟踪数据计算得到。


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