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我国常用地心坐标系的现状与发展

刘光明 胡煜 沙峰 谢国钧 成伟

刘光明, 胡煜, 沙峰, 谢国钧, 成伟. 我国常用地心坐标系的现状与发展[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 115-120. doi: 10.12265/j.gnss.2021082701
引用本文: 刘光明, 胡煜, 沙峰, 谢国钧, 成伟. 我国常用地心坐标系的现状与发展[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 115-120. doi: 10.12265/j.gnss.2021082701
LIU Guangming, HU Yu, SHA Feng, XIE Guojun, CHENG Wei. The current situation and development of the commonly-used geocentric coordinate system in China[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 115-120. doi: 10.12265/j.gnss.2021082701
Citation: LIU Guangming, HU Yu, SHA Feng, XIE Guojun, CHENG Wei. The current situation and development of the commonly-used geocentric coordinate system in China[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 115-120. doi: 10.12265/j.gnss.2021082701

我国常用地心坐标系的现状与发展

doi: 10.12265/j.gnss.2021082701
详细信息
    作者简介:

    刘光明:(1976—),男,硕士,副研究员,研究方向为时空基准与卫星导航定位

    胡煜:(1976—),男,硕士,正高级工程师,研究方向为遥感科学与数字地球

    沙峰:(1978—),男,工程师,研究方向为信息系统与遥感应用

    谢国钧:(1986—),男,博士,高级工程师,研究方向为地理信息系统开发与应用

    成伟:(1982—),男,硕士,工程师,研究方向为计算机科学与遥感应用

    通信作者:

    刘光明 E-mail: xianlgm@163.com

  • 中图分类号: P228

The current situation and development of the commonly-used geocentric coordinate system in China

  • 摘要: 针对我国常用地心坐标系CGCS2000、北斗坐标系(BDCS)和WGS-84坐标系的现状,对三种坐标系之前的联系与区别进行了辨析,指出了各自存在的问题与局限性,并参考国外经验,对我国的CGCS2000坐标系和BDCS坐标系的进一步发展提出了建议. CTRF2000建立至今已超过20年,不具备现势性,更适用于要求统一性和稳定性的二维坐标应用场景,因此,应持续进行维持,进行定期更新. 我国已有上万个连续运行参考站(CORS),有条件也有必要建立我国境内的准实时参考框架,用于更高精度的三维坐标应用场景. 长期以来,习惯于把全球导航卫星系统(GNSS)测得的坐标都叫作WGS-84坐标系. 在生产实践中应重点关心地心坐标的三要素:精度、历元和框架. BDCS坐标系与WGS-84坐标系没有本质区别,借鉴美国地理空间情报局(NGA)的做法,对BDCS坐标系地基和天基参考框架的概念进行扩展,使BDCS坐标系同时具备全球性、现势性和精准性. 概念扩展后的BDCS参考框架的作用相当于“WGS-84+IGS”. 在数字地球、3S集成、智慧城市等应用中,可采用CGCS2000和BDCS坐标系双基准服务. 以CGCS2000为基础底图的基准,在高精度应用中使用扩展后的BDCS坐标系基准,可兼顾标准性和现势性,并满足全球化和精准化需求.

     

  • 表  1  G1762与G2139之间的框架转换参数

    X
    平移/cm
    Y
    平移/cm
    Z
    平移/cm
    X
    旋转/mas
    Y
    旋转/mas
    Z
    旋转/mas
    尺度
    因子/ppb
    0.58−0.640.070.080.040.12−4.40
    下载: 导出CSV

    表  2  BDCS与ITRF2014坐标系之间的框架转换参数

    X
    平移/mm
    Y
    平移/mm
    Z
    平移/mm
    X
    旋转/mas
    Y
    旋转/mas
    Z
    旋转/mas
    尺度
    因子/ppb
    −0.3701.120−0.5500.010−0.0200.0500.011
    下载: 导出CSV

    表  3  CGCS2000与BDCS参考框架比较

    CGCS2000BDCS(现行)BDCS(扩展)
    地基框架地基框架天基框架地基框架天基框架
    现势精度水平8 cm,高程50 cm1 cm1 m1 cm5 cm
    参考框架2500控制点8个监测站广播星历100多跟踪站精密星历
    覆盖区域国内国内全球全球全球
    更新周期30 a1 a1天1 a1天
    现势性2000.0当年当天当年当天
    可用性可联测不可联测可下载可联测可下载
    对准的框架ITRF97ITRF2014ITRF2014ITRF2014ITRF2014
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-08-27
  • 网络出版日期:  2022-02-23

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