2000国家大地坐标系,经国务院批准，从2008年7月起，我国启用2000国家大地坐标系我国为什么启用2000国家大地坐标系？,question:,我国大地坐标系的历史,建国以来，我国使用两个大地坐标系：1954年北京坐标系它是1942普尔柯夫坐标系在中国的延伸 20世纪50年代开始使用1980西安坐标系在参考椭球定位基础上，由天文大地网整体平差建立起来的 20世纪90年代颁布使用两个坐标系的特点和问题,共同点：属于局部坐标系（参考椭球与局部地区的大地水准面最佳拟合）由天文大地网中高等级三角点和导线点的坐标实现 主要不同点：参考椭球及其定位不同实现的精度不同大地原点不同,问题之一是：参考椭球不是最佳椭球,1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球（长半轴a＝6378245m；扁率f=1:298.3），与IUGG推荐的 GRS80椭球（a=6378137m,f= 1:298.257222101）相比，a长了108m, 1/f大了约0.043 1980西安坐标系采用IAG－75椭球（长半轴a＝6378140m；扁率f=1:298.257），与GRS80椭球相比，a长了3m, 1/f小了约0.000222。
问题之二是：坐标系实现（天文大地网）精度低,1954年北京坐标系是随天文大地网边布设边平差建立起来的，没有经过整体平差，因而精度不均匀，个别地区误差可能达到几m，甚至10m1980西安坐标系是在椭球重新定位的基础上，通过天文大地网整体平差建立起来的，全网精度比较均匀，在西北和西南边沿地区，误差大约 1m问题之三是：测量标志遭到严重破坏,解放以来，我国共建测量标志90余万座，到2007年7月为止，被毁坏的测标已达54％（见2007年7月17日《中国测绘报》 ） 实际上，天文大地网只存在于纸面上，在物理上已经不完整了这无疑给用户带来极大困难以上三个问题，并不是致命性的，并不构成坐标系更新换代的决定因素 那么，什么是致命性问题呢？还有什么是比这更大的问题呢？,1954年北京坐标系原点偏差,,,,,,,,地心,参考椭球中心,,,160m,YBJ54,ZBJ54,XBJ54,更大的问题是：它们都是局部坐标系， 坐标系的原点与地心有较大偏差,首先，自上世纪50年代卫星上天，人类进入空间时代，大地测量也进入空间时代，现在大地测量是以GPS为代表的空间时代时代变了，测量手段也变了以前用经纬仪和测距仪；现在则用GPS，角度测量和距离测量与坐标系没有关系，而GPS测量与坐标系有直接关系。
用GPS进行控制测量时，地面点坐标应参考于地心坐标系，不可参考于局部坐标系 其次，在卫星导航日益普及的今天，与导航配套使用的地图也应采用同卫星导航一致的坐标系否则，卫星导航的有效性将受到严重影响以1954年北京坐标系的地形图为例，导航位置与图上位置之差可以达到100多米，这样大的误差是不允许的严重后果是：在空间时代局部坐标系不好用了,再次，航天器测控和武器制导一定在地心坐标系进行使用局部坐标系，将会引入很大测控误差局部坐标系不支持航天测控和远程武器对大地测量的要求 总之，在空间时代，局部坐标系已制约测绘本身的发展，已制约测绘的众多应用，特别是空间、航天和武器的应用在空间时代，局部坐标系已变得过时 当然，这样说并不意味着，局部坐标系在空间时代毫无用处（例如，对于不涉及空间测量的局部工程建设，旧坐标系的地形图仍然好用）现代大地坐标系应满足的基本要求,现代大地坐标系应满足下列基本要求： ① 地心； ② 三维； ③ 高精度； ④ 定义符合IERS（国际地球自转和参考系服务）协议 这四点也是现代大地坐标系的基本特征，体现了现代大地坐标系的科学性、先进性和统一性。
1954年北京坐标系与1980西安坐标系，显然不具备这些特性，因而都算不上现代大地基准了 我们的结论是：为了适应空间时代我国经济社会发展以及测绘科技本身的发展，适应大地坐标系的发展趋势，我国大地坐标系应当更新换代，应当现代化我们的基本选择：地心大地坐标系,我们为什么选择地心坐标系？,人类已进入空间时代，测绘也进入了空间时代大地坐标系应随时代的前进而演变，随经济社会发展而演变GPS已经渗透到人类社会的诸多方面， GPS定位、 GPS导航将得到越来越广泛的应用 GPS （以及其他GNSS系统）使用地心坐标系这要求大地测量及其产品也必须使用与之适应的大地坐标系我们为什么选择地心坐标系？,国际民航组织要求国际机场的坐标使用WGS84坐标系，国际海事组织要求沿岸海图使用WGS84坐标系使用地心大地坐标系正在成为国际趋势目前，欧美、我国周边的亚洲诸多国家已启用地心坐标系我国应顺应大地坐标系的发展趋势，将我国大地坐标系过渡到地心坐标系采用地心坐标系的好处,第一、采用地心坐标系有助于充分享用空间技术的成果，具体而言，能方便使用GPS第二、采用地心坐标系有助于推动大地测量以至整个测绘科技的发展。
第三、采用地心坐标系有利于地球空间信息产业的发展第四、采用地心坐标系有利于航天技术与武器的发展采用地心坐标系的好处,第五、采用地心坐标系有助于推动卫星导航产业，进而推动陆、海、空交通运输业的发展第六、采用地心坐标系，有利于世界大地坐标系的统一，进而有利于我国参与全球化，有利于社会的可持续发展 我国已具有采用地心坐标系的条件,近十年来，在测绘、地震和科学院有关单位的共同努力下，我国建成了全国规模的 一、二级GPS网， A、B级GPS网，以及中国地壳运动观测网络这些网络括不同类型的高精度GPS点大约2500个我国高等级空间大地网已具相当规模，实现地心坐标系的条件已经具备，这表明采用地心坐标系是可行的我国新一代国家坐标系定名为2000 国家大地坐标系，又称2000中国大地坐标系英译： China Geodetic Coordinate System，缩写：CGCS2000,大地坐标系的三个方面,一个大地坐标系，包括定义坐标系、实现坐标系和维持坐标系三个方面：定义坐标系是指规定坐标系的原点、坐标轴的指向和尺度，以及使用的参考椭球和正常椭球实现坐标系是指用一组地面点的坐标（和速度）来体现所定义的坐标系。
由这些地面点的坐标（和速度）所具体体现的坐标系，通常叫做参考框架维持坐标系是指实现坐标系的地面点坐标（和速度）的不断精化，以及参考框架加密通过不断维持，坐标系的精度和时效性得以与时俱进CGCS2000的定义,CGCS2000符合IERS（国际地球旋转和参考系服务局）ITRS（国际地球参考系）的下列定义： 原点在包括海洋和大气的整个地球的质量中心； 长度单位为米（SI），这一尺度与地心局部框架的TCG（地心坐标时）时间坐标一致； 定向在1984.0时与国际时间局（BIH）定向一致； 定向随时间的演变由整个地球水平构造运动无整体旋转（no-net-rotation）的条件保证CGCS2000的定义,以上定义对应一个右手地固直角坐标系，它的原点和轴定义如下： 原点在地球质量中心； Z轴指向IERS参考极方向； X轴为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轴与Z、 X轴构成右手直角坐标系参考椭球的几何中心与坐标系的原点重合，其旋转轴与坐标系的Z轴重合正常椭球与参考椭球一致CGCS2000：参考椭球,,CGCS2000：参考椭球,CGCS2000参考椭球的定义常数:赤道半径： a = 6378137 m 扁率: f = 1:298.257222101 地心引力常数：GM = 3.986004418×1014m3s-2 旋转速度： ω=7.292115×10-5rad s-1,CGCS2000：参考椭球常数 导出几何常数值,b = 6356752.3141 m 短半轴 E = 521854.00970025 m 线偏心率 c = 6399593.6259 m 极曲率半径 e²= 0.00669438002290 第一偏心率平方 e = 0.081819191042816 第一偏心率 e´²= 0.00673949677548 第二偏心率平方 e´= 0.082094438151917 第二偏心率 f = 0.00335281068118 扁率 b/a= 0.996647189319 轴比 b/a Q = 10001965.7293 m 子午圈一象限弧长 V = 1083207319783.546 km3 椭球体积 S = 510065621.718 km2 椭球表面积 R1 = 6371008.7714 m 算术平均半径 R2 = 6371007.1809 m 同面积之球的半径 R3 = 6371000.7900 m 同体积之球的半径,CGCS2000：参考椭球常数 导出物理常数值,U0= 62636851.7149 m2s-2 椭球面正常位 J2= 0.1082629832258x10-2 2阶带谐系数 J4= -0.2370911256141x10-5 4阶带谐系数 J6= 0.6083465258892x10-8 6阶带谐系数 J8= -0.1426811009798x10-10 8阶带谐系数 J10 = 0.1214393383343x10-13 10阶带谐系数 m = 0.00344978650678 m=ω2a2b/GM γe = 9.7803253361 ms-2 赤道正常重力 γp = 9.8321849379 ms-2 极正常重力 γ’ = 9.7976432224 ms-2 平均正常重力 fg = 0.00530244174137 重力扁率 k = 0.00193185261931 k=bγp/aγe-1 M = 5.97333196×1024 kg 地球质量（包括大气）,,CGCS2000的实现,CGCS2000通过2000国家GPS大地控制网的坐标和速度具体实现。
参考历元为2000.0 2000国家GPS大地控制网是在测绘、地震和科学院等部门布设的4个GPS网联合平差的基础上得到的一个全国规模的GPS大地控制网， 共包括2518点 坐标平均中误差： σx=0.90cm,σy=1.57cm,σz=1.06cm σB=0.37cm,σL=0.77cm,σh=1.92cm 位置平均中误差：σP= 2.13cm,CGCS2000的实现,2 0 0 0 国 家 G P S 大 地 网,CGCS2000与1954年北京坐标系的比较,CGCS200椭球与1954年北京坐标系椭球的比较 CGCS2000 1954年北京 2000-1954 性质 地心 局部 28m -130m -95m a 6378137m 6378245m -108 m 1/f 298.257222101 298.3 -0.042777899,。