原點：包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心；
Z軸：由原點指向歷元2000.0的地球參考極的方向；X軸：由原點指向格林尼治參考子午線與赤道面(歷元2000.0)的交點；2000國家大地坐標系采用橢球簡稱CGCS2000橢球。CGCS2000橢球參數(shù)
長半軸 α=6378137m
扁率 ?=1/298.257222101
地心引力常數(shù) GM=3.986004418x1014m3s-2地球自轉(zhuǎn)角速度 ω=7.292115x10-5rads-1 a）CGCS2000參考橢球是一旋轉(zhuǎn)橢球，其幾何中心與CGCS2000的原點重合，旋轉(zhuǎn)軸與CGCS2000的Z軸一致，其表面代表地球的數(shù)學表面。b）CGCS2000參考橢球又是其表面為正常重力場的等位面的正常橢球。c）CGCS2000參考橢球由四個常數(shù)（a,GM,J2,ω）定義。a）“2000中國大地坐標系”，又稱“2000 國家大地坐標系”；英譯為 China Geodetic Coordinate System 2000，縮寫為 CGCS2000；b）CGCS2000由原點、尺度、坐標軸的定向及其時間演變定義，由地面點集合的坐標和速度實現(xiàn)；c) 采用CGCS2000參考橢球參數(shù)進行三維坐標變換；d) 大地經(jīng)緯度變換為地圖平面坐標，采用高斯－克呂格投影或墨卡托投影。2
大地測量控制點坐標轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范
本標準規(guī)定了大地測量控制點坐標轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標系的技術(shù)要求，包括重合點選取、坐標轉(zhuǎn)換模型、轉(zhuǎn)換方法、精度評價等。本標準適用于地方獨立坐標系、1954年北京坐標系、1980西安坐標系、WGS-84坐標系以及ITRF框架下的大地測量控制點向2000國家大地坐標系的坐標轉(zhuǎn)換。2000國家大地坐標系控制點實現(xiàn)精度及省、市級衛(wèi)星大地控制網(wǎng)C級點、D級點轉(zhuǎn)換后的精度要求見表1。
2000國家大地坐標系的框架由2000國家大地控制網(wǎng)點組成,其參考框架是ITRF97，參考歷元為2000.0。（1）2000國家大地控制網(wǎng)構(gòu)成
① 2000國家GPS大地控制網(wǎng)，及其控制下完成的?。ㄊ校〨PS 基礎(chǔ)控制網(wǎng)；② 在2000系下完成天文大地網(wǎng)聯(lián)合平差獲得的近5萬個一、二等天文大地網(wǎng)點；③ 在2000系下平差后獲得的近8萬個三、四等天文大地網(wǎng)點。（2）2000國家大地控制網(wǎng)按精度不同可劃分為三個層次網(wǎng)第一層次為CGCS2000連續(xù)運行GPS網(wǎng)（國家CORS系統(tǒng)）。CGCS2000的維持 主要依靠連續(xù)運行GPS觀測站, 它們是CGCS2000的骨架, 其坐標精度為mm級, 速度精度為1mm/a。 第二層次為2000國家GPS大地控制網(wǎng)。由全國GPS一、二級網(wǎng)、國家GPS A、 B級網(wǎng)，地殼運動監(jiān)測網(wǎng)和地殼運動觀測網(wǎng)絡(luò)工程網(wǎng)組成, 共計2600多點, 其三維地心坐標精度約為3cm。在2000國家GPS大地控制網(wǎng)下建立的?。ㄊ校〨PS 基礎(chǔ)控制網(wǎng)。 第三層次為2000系下獲得的全國天文大地控制網(wǎng)(約有5萬點)與全國三、 四等三角網(wǎng)（約有8萬點）。它是CGCS2000的加密框架。全國天文大地網(wǎng)平均點位精度達到±0.11m（整體平差結(jié)果），大地高誤差不超過0.5m，全國三、 四等三角網(wǎng)平均點位精度為±0.07m（相對國家一二等三角點分區(qū)平差結(jié)果）。空間大地網(wǎng)——2000國家GPS大地控制網(wǎng)（20年）；地面大地網(wǎng)——國家天文大地控制網(wǎng)（70多年）。2000GPS網(wǎng)2500多點、4600多條基線；當前4508點。天文大地網(wǎng)近5萬點、未知參數(shù)20多萬個；30多萬條觀測信息。天文大地網(wǎng)覆蓋全國內(nèi)陸地區(qū)；2000GPS控制網(wǎng)覆蓋全國內(nèi)陸和部分沿海島嶼。高精度控制點可用于低精度控制網(wǎng)的外部控制。
a)國家級衛(wèi)星導航定位基準站點：可作為省級及以下衛(wèi)星導航定位基準站網(wǎng)建設(shè)的控制點。b)2000國家GPS大地控制網(wǎng)點：可作為天文大地點控制點及相 對獨立的平面坐標系建立控制點。c)省級衛(wèi)星導航定位基準站點：點位坐標歸算到2000國家大 地坐標系后，可作為C、D控制點及相對獨立的平面坐標系建立控制點。d)省、市衛(wèi)星大地控制網(wǎng)C級點、D級點：點位坐標歸算到 2000國家大地坐標系后，可作為建立相對獨立的平面坐標系的控制點。4
模型選用和適用范圍
控制點轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標系的轉(zhuǎn)換模型及適用范圍
a)空間直角坐標轉(zhuǎn)換模型：包括布爾莎模型和莫洛金斯基模型，用于不同參考橢球間空間直角坐標轉(zhuǎn)換，重合點坐標為X、Y和 Z；b）三維七參數(shù)大地坐標轉(zhuǎn)換模型：用于不同參考橢球間的大地坐標轉(zhuǎn)換，重合點坐標為B、L和H；c）二維七參數(shù)大地坐標轉(zhuǎn)換模型：用于不同參考橢球間的橢球面上大地坐標轉(zhuǎn)換，重合點坐標為B和L；d）三維四參數(shù)空間直角坐標轉(zhuǎn)換模型：用于不同參考橢球間的空間直角坐標系間的坐標轉(zhuǎn)換，重合點坐標為X、Y和Z；e）二維四參數(shù)平面坐標轉(zhuǎn)換模型：用于不同高斯投影平面坐標轉(zhuǎn)換，重合點坐標為x和y；不同坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換通常有兩類轉(zhuǎn)換模式：二維轉(zhuǎn)換模式、三維轉(zhuǎn)換模式。
各種轉(zhuǎn)換模型各有其特點和適用性，因此，在坐標轉(zhuǎn)換時，對各種坐標轉(zhuǎn)換模型的適用特點、影響因素及轉(zhuǎn)換精度進行分析，為不同區(qū)域坐標系之間的坐標轉(zhuǎn)換選擇合適的坐標轉(zhuǎn)換模型提供依據(jù)是十分必要的。
① 布爾莎Bursa七參數(shù)為三維空間直角坐標轉(zhuǎn)換模型，不存在模型誤差和投影變形誤差，可適用于任何區(qū)域的高精度坐標轉(zhuǎn)換。② 二維四參數(shù)為高斯平面坐標轉(zhuǎn)換模型，由于受投影變形誤差的影響，離中央子午線越遠其轉(zhuǎn)換精度越差，因此，它一般適用于較小區(qū)域的轉(zhuǎn)換。③ 二維七參數(shù)為橢球面上的二維轉(zhuǎn)換模型，不存在投影變形誤差， 因此基本不受范圍的限制，且轉(zhuǎn)換精度較高。但是它計算復雜。④ 三維多項式與二維多項式均是一種多項式逼近（擬合）的轉(zhuǎn)換模型。當重合點分布均勻、數(shù)量足夠，且目標坐標系的精度比源坐標系的精度高時，可以得到較高的轉(zhuǎn)換精度。但當重合點數(shù)量較少且分布不均勻時，轉(zhuǎn)換精度降低，尤其不適用于轉(zhuǎn)換外推。
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