时间：2022-05-11 09:09:22
[摘要]简述测量中常用的坐标系的名称和参数，我国坐标系发展的现状。作为测绘工作者要清楚知道我们常用坐标系的发展历史。
[关键词]地心坐标 参心坐标 坐标系
[中图分类号] P226+.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-255-2
0引言
在准备注册测绘师考试的过程中，发现有些规范和教科书使用坐标系名称有点混乱。作为一名测绘工作者应清楚了解国家大地坐标系的来龙去脉。后查阅了几本国家规范和图式，也不相同，看来大家对这个问题有不一样的看法。下面通过一些例子在这里和大家一起学习，探讨，有不正确的地方欢迎批评指正。
1参心坐标系
测量的主要任务之一就是测量和绘制地球的表面形状。为了表示、描绘和分析测量成果，必须建立大地坐标系。参心坐标系：以参考椭球的中心为坐标原点的坐标系为参心坐标系。坐标系的建立必须有承载坐标系的载体，平面或是椭球。我们常用的参心坐标系有：1954年北京坐标系，新1954年北京坐标系，1980西安坐标系。
先看一下下面这个表格，这几个有国家规范，有行业规范，但是坐标名称确不是一样的。
到底哪个叫法是正确的呢？我认为应该是1954年北京坐标系。下面分别对这三个坐标系的历史。
1.11954年北京坐标系
1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测量坐标系。建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业，鉴于当时的实际情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。
高程：以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准（以1950年～1956年7年的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m，以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程系”）。
1.2新1954年北京坐标系
因1980年国家大地坐标系天文大地网整体平差，而1954年北京大地坐标系属局部平差，使两系统的坐标值存在偶然差（也包括局部性系统差）。两系统间的差异，使地形图圈廓线位置发生变化，按1980国家大地坐标系测的图与按1954年北京坐标系测的图，在接边处会产生裂隙，这给实际工作带来不便。经分析，差值主要来自椭球参数和定位改变而产生的系统差部分。为此，有关部门提出，将全国天文大地网整体平差的结果，通过1980年国家大地坐标系的定位参数dX、dY、dZ（表示克拉索夫斯基椭球中心相对于1975年国际椭球中心的三个坐标分量）和与克拉索夫斯基椭球参数da、dα，整体换算到克拉索夫斯基椭球体上，形成一个新的坐标系。有称为54向80过渡坐标系，有的称1954年北京坐标系（整体平差转换值），但习惯上称新1954年北京坐标系。
椭球的几何参数与克氏椭球一样，而定位与定向的依据又完全与80坐标系一样。新54与旧54比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于一个是全国统一平差的结果，另一个是局部平差的结果。新54与80坐标系比较：两系统同一点坐标的不同主要是由于两系统定义不同产生的系统差。
1.31980西安大地坐标系
1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980 西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。1985国家高程基准是我国现采用的高程基准，青岛水准原点高程为72.2604m。
西安80坐标系数是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。西安80坐标系是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面；X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度 0方向；Y轴与Z、X轴成右手坐标系。
2地心坐标系
地心坐标系：以地球的质心为坐标原点的坐标系称为地心坐标系，包括了大气和海洋。我们经常使用的地心坐标系有WGS-84坐标，和2000国家大地坐标系。
2.1WGS-84坐标系
WGS-84（World Geodetic System，1984年）是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种国际上采用的地心坐标系。其坐标系的几何定义是：原点在地球质心，z轴指向 BIH 1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交点。Y轴与 Z、X轴构成右手坐标系。
WGS-84椭球及有关常数： 对应于 WGS-8大地坐标系有一个WGS-84椭球，其常数采用 IUGG第 17届大会大地测量常数的推荐值。
2.22000国家大地坐标系
建国以来，中国于上世纪50年代和80年代分别建立了1954年北京坐标系和1980西安坐标系，测制了各种比例尺地形图，在国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用，限于当时的技术条件，中国大地坐标系基本上是依赖于传统技术手段实现的。
随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统作为国家大地坐标系。采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。
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2008年4月获得国务院批准。自2008年7月1日起，中国将全面启用2000国家大地坐标系，国家测绘局受权组织实施。
国务院批准自2008年7月1日启用我国的地心坐标系—2000国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000。
2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。采用广义相对论意义下的尺度。
从对照表看，我国的2000国家大地坐标系与WGS-84坐标系其参数基本一致，测出的坐标也基本相同。
3结束语
我们常用的坐标系还有地方独立坐标系，如杭州坐标系，宁波坐标系等等，在这里不来说明了。本文只是想让大家了解一下常用坐标系的发展和定义。由于本人知识有限，本文的内容有错误之处指谅解。
参考文献
[1]《城市测量规范》（CJJ/T-2011）.
[2]《工程测量规范》（GB 50026-2007）.
[3]注册测绘师资格考试用书.