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通过阶段性成果鉴定的2000国家大地坐标系推广应用项目,是由国家测绘局组织实施,中国测绘科学研究院、国家测绘局大地测量数据处理中心、国家基础地理中心具体负责的国家重大基础测绘项目。2000国家大地坐标系是地心坐标系,坐标原点位于包含大气与海洋的地球质量中心,坐标轴指向与国际上定义的一致。应用2000国家大地坐标系进行地形图测绘和定位,可以大幅度提高点位表达的准确性,快速获取精确的三维地心坐标,定位结果精度将由原参心坐标系的几十米提高到厘米级。2000国家大地坐标系推广应用项目的阶段性成果,将在今后的参心坐标系向地心坐标系转换的工作中起到指导作用,这意味着2000国家大地坐标系自此进入实质性应用阶段。
1 {7 \- j. b) K, p7 o. e8 k 大地坐标系是国家地理信息表达的基准,也是国家测制基本比例尺地图的基础。大地坐标系根据其原点的位置不同,分为地心坐标系和参心坐标系。我国先后于20世纪50年代和80年代建设了基于参考地球质心的国家大地坐标系统——1954年北京坐标系和1980西安坐标系(即参心坐标系),测制了各种比例尺地形图,对国民经济、国防建设和经济社会发展起到了良好的测绘保障作用。但是,随着现代科技的发展,特别是全球卫星定位技术的发展和应用,世界上许多发达国家和中等发达国家都已在多年前开始使用地心坐标系。采用地心坐标系可以充分利用现代最新科技成果,应用现代空间技术进行测绘和定位,可以快速获取目标精确的三维地心坐标,有效提高测量精度和工作效率,从而为航天、民航、海事、交通、地震、水利、农业、能源、建设、规划、地质调查、国土资源管理等部门提供有力的技术支撑。20世纪90年代我国建立了2000国家GPS大地控制网,同时借鉴国际地心坐标系统的定义,我国地心坐标系的名称确定为2000国家大地坐标系(CGCS2000)。
) _( N! E7 F) h; A. T/ c; g) t 2000国家大地坐标系建设始于2000年。当年,国家测绘局启动GPS三网平差,将各部门各时期建立的GPS网进行了统一平差。2003年启动全国天文大地网和GPS2000网的联合平差(简称两网平差),初步建立我国地心坐标系。同年国家测绘局和总参测绘局联合提出了《我国采用2000国家大地坐标系的方案》。2008年7月1日,国务院批准启用2000国家大地坐标系。当月国家测绘局印发的《启用2000国家大地坐标系实施方案》中规定我国启用2000国家大地坐标系的过渡期为8至10年。过渡期内,将现有大地坐标框架纳入2000国家大地坐标框架,新出版的地形图以及各类测绘产品均采用2000坐标系;过渡期后,将全面采用2000国家大地坐标系。同年,国家测绘局启动2000国家大地坐标系推广应用项目,为2000国家大地坐标系在全国顺利推广使用保驾护航。
9 E+ Q1 p4 n) m 经过一年多的努力,2000国家大地坐标系推广应用项目负责单位——中国测绘科学研究院、国家测绘局大地测量数据处理中心、国家基础地理中心,在充分分析和检核各类观测数据的基础上,采用科学合理的技术方案,完成了CGCS2000的全国三、四等天文大地网平差,获得了74723个三、四等三角点CGCS2000的成果,平均点位精度达到±0.1M,各项精度指标均达到项目设计要求。项目负责单位针对不同坐标系转换及不同ITRF框架转换方法和转换模型,编制了功能较强、界面友好、方便使用的坐标转换软件。软件第一版本已于2009年10月免费下发给各省市使用。项目负责单位还充分利用我国已有控制点的1980西安坐标系与CGCS2000成果,完成了我国大陆范围内1:5万比例尺、1:1万比例尺图幅1980西安坐标系向CGCS2000转换改正量计算,转换精度满足项目设计要求;针对省级基础地理信息数据开展了1980西安坐标系向CGCS2000转换试验研究,提出了充分利用已有控制点成果、不受比例尺及范围限制的转换方法;根据试验结果编制的《1:1万基础地理信息转换技术规定》,生产技术路线合理,转换技术科学,满足了省市基础地理信息数据转换的用户需求;根据城市相对独立的平面坐标系的建立方法与特点,通过分类试验分析,编制了《城市相对独立的平面坐标系与CGCS2000建立转换技术指南》,有针对性地提出了适宜的、可行的城市相对独立的平面坐标系向CGCS2000转换的方法。这些成果将指导全国各测绘单位开展参心坐标系向地心坐标系转换的工作。/ @. y2 u% a" S* e6 t
2000国家大地坐标系可提供实时或准实时的地理信息数据,为国家的资源监测、防灾减灾、环境突发性事件提供及时准确的监测评估数据。目前,西部测图工程1:5万比例尺地形图已全部采用2000国家大地坐标系。在为青海玉树抗震救灾提供的1:2000比例尺县域高分辨率航空遥感影像图中,所采用的DEM数据也是基于2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系还将广泛应用于民用航空、航海运输、现代遥感等领域,在国民经济建设各方面发挥越来越重要的作用。
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