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探讨 | 自然资源部为何停止提供54、80坐标系基础测绘成果?

12月19日,自然资源部发布《关于停止提供1954年北京坐标系和1980西安坐标系基础测绘成果的公告》。国家为何要统一使用2000国家大地坐标系,这有什么积极作用?让我们来了解一下相关概念以及当中的意义。

 

1954年北京坐标系与其缺陷

 

1954年北京坐标系”,是采用苏联克拉索夫斯基椭圆体,在1954年完成测定工作的,所以叫“1954年北京坐标系”,我国地形图上的平面坐标位置都是以这个数据为基准推算的。

中华人民共和国成立以后,大地测量进入了全面发展时期,测量人员所进行的大地测量和测图工作迫切需要建立一个坐标系。由于当时的历史条件,暂时采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球,并与前苏联1942年坐标系进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系,

它的大地原点不在北京,而是在前苏联的普尔科沃(Pulovo)。

 

 

苏联克拉索夫斯基椭圆体

但由于受历史条件的局限,1954北京坐标系存在明显的缺陷,主要是:

  • 椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球参数与现代精确的椭球参数相比,长半轴约大109m;

  • 现代地球椭球应具有4个参数,既有几何参数又有物理参数。克拉索夫斯基椭球仅有2个几何参数,不能满足现代大地测量的需要;

  • 椭球定位所确定的椭球面与我国似大地水准面符合较差,由西向东存在着明显的系统倾斜,其数值最大达60余米;

  • 椭球短半轴指向不明确,与现在通用的地球极不一致;

  • 坐标精度较差。

为此,我国在1978年在西安召开了“全国天文大地网整体平差会议”,提出了建立属于我国自己的大地坐标系,即后来的1980西安坐标系。

 

1980西安坐标系

 

1980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;

值得注意的是,该坐标系为中华人民共和国制定的国家大地坐标系,因此超出中华人民共和国范围的坐标值是没有意义的。 

与54年的北京坐标系相比,1980西安坐标系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。

但随着时代发展,无论是1954北京坐标系还是1980 坐标系均存在精度偏低、无法满足新技术要求的缺陷。

 

与国际接轨的

2000国家大地坐标系

 

空间技术的发展成熟与广泛应用迫切要求国家提供高精度、地心、动态、实用、统一的大地坐标系作为各项社会经济活动的基础性保障。从技术和应用方面来看,现行坐标系具有一定的局限性,已不适应发展的需要。

  • 首先,1980西安坐标系是经典大地测量成果的归算及其应用,但它的表现形式为平面的二维坐标;

  • 另外,随着科学技术的发展,国际上对参考椭球的参数已进行了多次更新和改善;

  • 再者,维持非地心坐标系下的实际点位坐标不变的难度加大,技术也逐步被新技术所取;

  • 最后,1980西安坐标系采用的椭球短半轴指向(JYD1968.0极原点)与国际上通用的地面坐标系椭球短轴的指向(BIH1984.0)不同

 

而采用2000国家大地坐标系的意义在于:

采用2000国家大地坐标系具有科学意义,我国各领域的科学研究需要一个以全球参考基准为背景的、全国统一的、协调一致的坐标系统来处理问题;

采用2000国家大地坐标系可对国民经济建设、社会发展产生巨大的社会效益;

采用2000国家大地坐标系将进一步促进遥感技术在我国的广泛应用,发挥其在资源和生态环境动态监测方面的作用;

采用2000国家大地坐标系也是保障交通运输、航海等安全的需要。

 

坐标系转换工作量大大减少

 

 

停止提供1954年北京坐标系和1980西安坐标系基础测绘成果、全面统一使用2000国家大地坐标系对于业界从业者来说,可以说是期盼已久的事了。

过去由于在国内同时通用54北京坐标系、80西安坐标系、2000国家大地坐标系三种坐标系(再加上地方城市规划还有城市独立坐标系),在实际工作中十分不方便,当遇到单位之间采用的坐标系不一致,就需要涉及大量坐标系转换工作,并且在转换过程中还可能出现一定位置偏差。

 

如今国家规定全面停止向社会提供1954年北京坐标系和1980西安坐标系基础测绘成果,统一使用2000国家大地坐标系,看来从2019年开始,从业者在坐标系转换的工作量上应该可以减轻不少。