新一代测绘基准“北京2000坐标系”来了！

2022年才走过不到2个月，2023年的测绘圈似乎已经预定了一场关于北京2000坐标系的变革。就在去年年底，北京市规划和自然资源委员会局发出了关于启用“2000国家大地坐标系”的公告，并在公告中明确指出“2023年1月1日起停止使用原有城市相对独立的平面坐标系统”。

图源：首都之窗(www.beijing.gov.cn)

而北京也已经在2022年1月1日起启用了“北京2000坐标系”，除了北京，我国其他不少地区和城市都开始在逐步启用“2000国家大地坐标系”。

• 2021年12月，淮安

• 2021年10月，深圳

• 2021年6月，西安

• 2021年1月，上海

• 2020年7月，乌鲁木齐

看到这里，有兴趣的小伙伴们不妨也去搜寻一下您所在的家乡，看看是否也在使用我国最新的2000坐标系。

说起这个坐标系，可能有小伙伴们就要问了，坐标系是什么啊？这个最新的2000坐标系和我有关系吗？

接下来我们就说说坐标系是什么？同时又起着什么作用呢？

什么是坐标系？

坐标系，是定义坐标如何实现的一套理论方法，可描述物体在空间中的位置、姿态及其运动轨迹等特征的特定空间框架。主要由三要素：原点位置、坐标轴指向及尺度来定义和确定，同时包括基本的数学和物理模型。

图源：网络（平面坐标系和球面坐标系）

也就是说，坐标系是一种表示位置信息的参考单位。就像没有长度单位我们无法得知测量距离，没有质量单位就无法确定货物重量，而没有坐标系我们则无法确定任意物体的位置和方位等信息。

所以坐标系在日常生活中尤为重要，就像我们人出门用的导航，以及人、车、飞机、轮船、卫星的定位功能。一切和位置相关的场景都少不了相关的坐标系。

当然，根据不同的应用领域和应用场景坐标系也是有不同分类的，而且也都与我们的生活息息相关。善于观察的小伙伴们可以在文章最后的评论区内留言告诉我您的发现哦！

坐标系都有哪些分类？

图为：坐标系分类

小编在这里简短的介绍一下区别。

1.空间直角坐标系&空间大地坐标系

这两个区别主要是表示参数的不同，大地坐标系以纬度B、经度L、大地高H描述一点的空间位置。而参心空间直角坐标系以椭球中心O为坐标原点，以起始子午面与赤道面的交线为X轴，在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球的旋转轴为Z轴，三个方向呈右手系。

其中：

• B纬度：是某点的地面法线与赤道面的夹角，以赤道面为起算点，向南为负，范围为-90°~0°，向北为正，范围为0°~90°

• L经度：由起始大地子午面起算，向东为正，向西为负，范围是-180°~180°

• 高度H：某点沿法线到椭球面的距离称为该点的大地高H

二者可以互相转换，如下图：

图源：网络

2.二维坐标系&三维坐标系

这两个区别相对好理解一些，基本就是二维的参数和三维参数的意思，比如只有经纬度，那么就是二维，如果加上高度，那么就是三维。

3.参心坐标系&地心坐标系

这两个区别主要是中心原点的不同，参心坐标系的原点“参心”意指参考椭球的中心。而地心坐标系的中心原点则是地心质点。

那2000坐标系又属于哪种类型呢？我国坐标系的发展历程又是怎么样呢，接下来小编继续给大家讲解。

我国坐标系的发展历程，自建国以来历经了以下三个阶段，透过这三个阶段的发展，我们也能见证国家的发展与崛起。

#阶段一：建国初期的北京54坐标系

北京54坐标系（BJZ54）是1954年确立的（参心）大地坐标系，该坐标系虽然名称里有“北京”两个字，但其实坐标系的原点位置并不在北京，而是在原苏联的普尔科沃天文台。

图源：网络（原苏联，普尔科沃天文台）

据说自新中国建立后，国家就着手建立新的统一的国家坐标系，由于技术条件和交通条件的限制，要在全国建立统一的坐标系其工作量是相当艰辛和巨大的，结合当时的政治形态，所以经过近四年的努力，我们在前苏联“1942年坐标系”基础上扩展、延伸，于1954年首次建立了我国统一的国家大地坐标系，即“1954年北京坐标系”。

图源：网络，1971年大地测量技术人员在青藏高原进行大地测量观测（来自《中国人民解放军测绘历史资料》）

因此，行业里就有了相关说法“称1954年北京坐标系其实是前苏联1942年坐标系的延伸”。

图源：网络（北京54坐标系）

后来，北京54坐标系虽然得到了广泛应用，但因为原点在前苏联，因此在测绘过程中会造成很大的误差，而且该坐标系与中国的地形、地貌不贴近，这也极大地影响到了中国经济建设等。

而后在1978年西安召开的“全国天文大地网整体平差会议”上，我们提出了应建立属于我国自己的大地原点与大地坐标体系，随后1980西安坐标系横空出世。

#阶段二：改革开放后的西安80坐标系

西安80坐标系是1980年确立的一种大地坐标系，同样也是参心坐标系，和北京54坐标系相比，西安80坐标系的坐标原点位置为陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，经纬度坐标为：北纬34°32′27.00″，东经108°55′25.00″，海拔417.20米）。

图源：网络（我国西安大地坐标原点）

这样的做法更符合中国的地形和地貌，同时也整合了国际坐标系参数标准、消除了54北京坐标系建立时的换算误差、进行了高斯平面整体平差修正量的工作，可以满足1:5000甚至更大比例尺测图的要求。

而且在实际应用中，采用系统转换加平差改正数的方法即可实现北京54坐标系到西安80坐标系的转换，无需重新测量。

图源：网络（西安80坐标系）

20世纪80至90年代以来，随着空间技术的兴起和发展，地心坐标系的应用日益流行。地心坐标系以地球质量中心为原点，可以大幅度提高测量精度，获取精确的三维地心坐标。目前利用空间技术所得到的定位和影像等成果，都是以地心坐标系为参照系。

因为相比参心坐标系，采用地心坐标系，可以更好地阐明地球上各种地理和物理现象特别是空间物体的运动，可以充分利用现代最新科技成果，为国家信息现代化服务。

所以，后期北京54和西安80参心大地坐标系在坐标维数、精度和框架方面已经不能满足用户的需求，也不能适应现代的三维定位技术，此时国际上通用的地心坐标系就更为适用于我国现代化的建设。

#阶段三：奥运年的2000国家大地坐标系

2008年3月，由国土资源部正式上报国务院《关于中国采用2000国家大地坐标系的请示》，并于4月获得国务院批准，由国家测绘局授权组织实施。

由此中国全面启用2000国家大地坐标系，而以前的西安80和北京54坐标系正式退出历史舞台。历经10余年过渡、推广，已于2018年7月1日全面启用。

2000国家大地坐标系，英文名称为ChinaGeodetic Coordinate System2000，英文缩写为CGCS2000，是我国当前最新的国家大地坐标系，也是我国自主建立、适应现代空间技术发展趋势的地心坐标系。

图源：网络（CGCS2000国家大地坐标系的概述图）

其实从时间上来讲，2000国家大地坐标系并不是我国制定的首个地心坐标系，此前我国曾在2002年定制了GCJ-02坐标系（G表示Guojia国家，C表示Cehui测绘，J表示Ju局），也叫火星坐标系。

该坐标系是为了国家安全，在WGS-84的基础上，对GPS经纬度坐标数据进行非线性保密处理的算法，即：将真实的坐标加密成虚假的坐标。

注：WGS-84坐标系（World Geodetic System一1984 Coordinate System）是一种国际上通用的地心坐标系，也被称为1984年世界大地坐标系统。WGS-84坐标系是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。

所以GCJ-02坐标系更像是WGS-84坐标系的延伸，而WGS-84坐标系是通过GPS卫星及地面站观测和维持的，相关的数据并没有掌握在我国自己手里，这会影响数据的精准度，这种影响可能对于一般商业用途领域而言无所谓，但对于高精度、实时观测以及未来很多年之后的坐标框架发展就有了相应影响。

为此，2000国家大地坐标系因采用我们原生的参数，覆盖全国的控制点以及持续动态的观测模式维系了一个能够完全为我们所掌握的坐标框架，同时在建立2000国家大地坐标系的过程中，我们维持了我国国土陆域、海域内的高精度，观测了全国范围的重力异常值，建立了高精度的全国似大地水准面，相当于是对全国的一次全方位测绘，这一切都具有非常重要的意义。

而2000国家大地坐标系的诞生，还能将全球四大卫星导航系统的数据有效的整合在了一起，通过CORS技术（利用多基站网络RTK技术建立连续运行卫星定位服务参考站），可更快速、更直接地获得厘米级精度的定位数据。这满足了各行业用户对高精度、快速、实时定位以及导航等的要求，随着北斗定位系统从中国走向全球，2000国家大地坐标系也在探索建立全球框架。

在了解了我们国家坐标系阶段的发展后，我们也深刻的见证了国家多年来的不断发展与崛起，未来面向全球，我们将拿出更多的大国自信去展示给世界。

与此同时，四维图新也将积极响应国家号召，在2000坐标系的推广及应用方面尽一份薄力，并继续推动汽车智能化以及智慧城市的建设。

以上说了这么多关于坐标系方面有关的内容。小编不禁也想了解一下大家对2000坐标系的看法。您认为2000坐标系是否能替代WGS84坐标系？

文章转自：四维图新NavInfo

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