我国大地坐标系换代问题.ppt

我国大地坐标系的换代问题 西安测绘研究所 二ＯＯ五年四月 报告内容 一、我国大地坐标系的现状 二、我国大地坐标系存在的问题 三、我们的选择 四、大地坐标系换代对测绘产品的影响 五、结束语 大地坐标系的意义 一、大地坐标系是测绘的基础 二、大地坐标系是定位、导航等经济社会和科学活动的基础 两类大地坐标系 按其原点相对地球质心的位置，大地坐标系分为两类： 一、局部坐标系 坐标系原点与地心偏离较大。通常是用经典测量技术建立的。 二、地心坐标系 坐标系原点与地心重合。通常是用卫星大地测量技术建立的。 大地坐标系的定义和实现 所谓建立大地坐标系，至少包括两层意思： 一、坐标系定义： 坐标系定义是指规定坐标系的原点、坐标轴的指向和尺度。 二、坐标系实现： 坐标系实现是指确定一组地面点的坐标（和速度）来体现所定义的坐标系（如ITRS）。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（如ITRF）。 我国大地坐标系的现状 目前我国实际上存在两个合法的大地坐标系： 一、1954年北京坐标系： 建立于20世纪50年代，坐标从苏联传算来的，通过局部平差实现的。采用克拉索夫斯基椭球。 二、1980西安坐标系： 建立于20世纪80年代，通过1982年全国天文大地网整体平差实现的，参考椭球重新定位。采用IUGG－75椭球。 1954年北京坐标系和1980西安坐标系的比较 共同点： 一、局部坐标系（即参考椭球与局部地区的大地水准面最佳拟合） 二、用天文大地网实现，即用常规大地测量技术（三角测量、导线测量）实现的。 包括48433个高等级大地点。 不同点： 一、参考椭球及其定位不同 二、实现的精度不同 三、大地原点不同 1954北京坐标系和1980西安坐标系的历史作用 在历史上曾代表先进性的坐标系，其科学性、先进性比当时的NAD27和ED50有过之无不及。 例如，坐标精度及均匀性，世界一流水平的天文大地网…… 对国家经济建设、国防建设和社会发展已经发挥了巨大作用，并且现在仍然发挥着作用。例如，测图、工程建设…… 我国大地坐标系存在的问题 先进性？ 一个先进大地坐标系，至少应具备四个特点： 1)地心系；2)三维性和动态性； 3)高精度（cm级）； 4）应当满足多科学目的和实际应用的要求。 依据这样的标准，1954年北京坐标系与1980西安坐标系，显然都称不上现代大地基准了。 我国大地坐标系存在的问题 实用性？ 1954年北京坐标系和1980西安坐标系都是由天文大地网的坐标具体实现的。但是，据统计，地面标志破坏率达到30％左右，在经济发达地区破坏率可能达到70％。可以说，天文大地网的完整性仅表现在纸面上，在物理上已是支离破碎了。因此， 1954年北京坐标系和1980西安坐标系完整性和完好性已经严重受损，实际上已经不大好用了。 我国大地坐标系存在的问题 实用性？ 随着空间技术的发展，当今基于地心坐标系的导航定位已广泛流行，GPS定位已经成为主要的测量手段。1954北京坐标系和1980西安坐标系都是局部坐标系，它们以及基于它们的测绘产品（如地图、坐标等）与空间测量技术不配套，不能发挥空间测量技术的潜力。 我国大地坐标系存在的问题 总之，我国现有的国家坐标系，尽管在经济建设和国防建设中发挥了巨大作用，但是，必须看到，它们已经落后于测绘科技的发展，落后于大地坐标系的发展，落后于经济建设与国防建设的需求。 我国大地坐标系如何适应我国经济建设、国防建设、社会进步、科学技术（包括测绘科技本身）的发展，是我们这一代测绘工作者必须面对的问题。 我们的选择： 基本考虑 是采用局部坐标系，还是地心坐标系？ 沿用局部坐标系的好处，主要是现有地形图可以照常使用，地形图的变形较小，其代价是牺牲地心坐标系的诸多好处。 决定采用何种坐标系应依据对于今后一段较长时期内的经济建设、国防建设、社会进步、科技发展是否更为有利而定。 基于这种观点，我们认为我国的国家坐标系应由局部坐标系改为地心坐标系。 我们的选择： 基本考虑 采用地心坐标系，有那些优点？ 采用地心坐标系有助于利用空间测量技术；有利于充分享用空间技术的成果。 使用地心坐标系有助于促进航天技术与武器应用的发展。 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。 采用地心坐标系有利于地球空间信息产业及地球动力学、地球物理学和地震学的研究。 我们的选择： 基本考虑 采用地心坐标系，有那些优点？ 使用地心坐标系有助于推动卫星导航产业，进而推动陆地、海洋和空中交通运输业的发展。 使用地心坐标系，有利于统一世界大地基准，进而有利于我国参与经