「科普」CGCS2000與WGS84、北斗座標系的區別，值得學習

CGCS2000是中國2000國家大地座標系的縮寫，該座標系是透過中國GNSS 連續執行基準站、 空間大地控制網以及天文大地網聯合平差建立的地心大地座標系統。2000國家大地座標系以ITRF 97 參考框架為基準， 參考框架曆元為2000.0。

CGCS2000座標系原點和軸定義如下：原點為地球的質量中心；Z軸指向IERS參考極方向；X軸為IERS參考子午面與透過原點且同Z軸正交的赤道面的交線；Y軸完成右手地心地固直角座標系。

2000國家大地座標系的大地測量基本常數分別為: 長半軸 a = 6 378 137 m; 地球引力常數 GM =3.986004418×1014m3s-2; 扁率f = 1/ 298. 257 222 101;地球自轉角速度X =7.292115×10-5rad s-1

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與WGS84區別

CGCS2000的定義與WGS84實質一樣，原點、尺度、定向均相同，都屬於地心地固座標系。採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0.1mm。當前測量精度範圍內，兩者相容至cm級水平。CGCS2000座標是2000.0曆元的瞬時座標，而WGS84座標是觀測曆元的動態座標，兩者都基於ITRF框架，可通過歷元、框架轉換進行換算。同樣的點位及觀測精度，GNSS接收機獲取的WGS84座標及CGCS2000座標並不是只有釐米級的差異，而是因框架、曆元差異產生的分米級的座標差。曆元歸算到2000.0的WGS座標，可以作為CGCS2000座標使用。

WGS84座標系由26個全球分佈的監測站座標來實現，不同版本的WGS84對應相應的ITRF版本和參考曆元。

與北斗座標系區別

北斗座標系和WGS84座標系類似，屬於導航座標系，其座標是觀測曆元的動態座標，與CGCS2000座標系有2500多個框架點不同，北斗座標系只有幾個框架點，其更新週期短，測量精度低，而CGCS2000屬於國家基礎座標系，更新週期往往長達幾十年。但CGCS2000座標系與北斗座標系的定義、橢球是一致的，

與54系、80系區別

CGCS2000和1954或1980座標系，在定義和實現上有根本區別。區域性座標和地心座標之間的變換是不可避免的。座標變換透過聯合平差來實現。當採用模型變換時，變換模型的選擇應依據精度要求而定。

◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆說明：

測繪工作中採用的RTK、靜態測量等屬於相對定位，以地面已知控制點做起算，所以相對定位成果的歷元和框架由控制點座標的歷元和框架決定；精密單點定位等絕對定位是以衛星星曆作為起算資料，而衛星星曆是利用地面監測站的衛星跟蹤資料計算得到。

座標框架體系建設歷史及來源：

20世紀50年代，為滿足測繪工作的迫切需要 ，中國採用 了1954年北京座標系。1954年之後，隨著天文大地網布設任務的完成，透過天文大地網整體平差，於20世紀80年代初中國又建立了1980西安座標系。1954北京座標系和1980西安座標系在中國的經濟建設和國防建設中發揮了巨大作用。

隨著情況的變化和時間的推移，上述兩個以經典測量技術為基礎的區域性大地座標系，已經不能適應科學技術特別是空間技術發展，不能適應中國經濟建設和國防建設需要。中國大地座標系的更新換代，是經濟建設、國防建設、社會發展和科技發展的客觀需要。

以地球質量中心為原點的地心大地座標系，是21世紀空間時代全球通用的基本大地座標系。以空間技術為基礎的地心大地座標系，是中國新一代大地座標系的適宜選擇。歷經多年，中國測繪、地震部門和科學院有關單位為建立中國新一代大地座標系作了大量基礎性工作，20世紀末先後建成全國 GPS一、二級網，國家GPS A、B級網，中國地殼運動觀測網路和許多地殼形變網，為地心大地座標系的實現奠定了較好的基礎。中國大地座標系更新換代的條件也已具備。中國新一代大地座標系建立的基本原則是：1)座標系應儘可能對準 ITRF(國際地球參考框架)；2)座標系應由空間大地網在某參考曆元的座標和速度體現；3)參考橢球的定義引數選用長半軸、扁率、地球地心引力常數和地球角速度，其引數值採用 IUGG (國際大地測量與地球物理聯合會)或 IERS(國際地球旋轉與參考系服務局)的採用值或推薦值。