什么是城市坐标系，与国家坐标系的区别？

文章目录

先说国家坐标系
什么是城市坐标系
城市坐标系建设规范
常见的城市坐标系

先说国家坐标系

先1954年我国建立了第一代国家大地坐标系统，即北京54坐标系，英文缩写BJ54，坐标原点在苏联，椭球参数直接拿苏联的。第一代坐标系的椭球参数不够精确，坐标系延伸到我国差异就明显了。于是，1980年我国建立了第二代国家大地坐标系统，大地原点在陕西西安，即西安80坐标系，英文缩写XIAN80，采用了国际椭球参数，精度相对提高了。这两代坐标系事实上都是二维平面坐标系，由于各种原因, 在很长一段时期，许多领域这两代坐标系统混合使用, 给测绘工作带来了一定的复杂性。

经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系，英文缩写CGCS2000，这是我国新一代的大地基准。相比较前面两代国家大地坐标系统，CGCS2000是真正意义上全球化、三维空间化的坐标系，坐标系原点是地球的质心，新坐标系实现了由地表原点到地心原点、由二维到三维、由低精度到高精度的转变，更加适应现代空间技术发展趋势，有利于应用现代卫星定位技术对大地坐标框架进行维护和快速更新, 有利于提高测绘成果的精度, 有利于地理信息要素的快速采集与更新,有利于快速测定高精度的大地控制点的三维坐标, 从而提高测绘工作效率和基础保障能力，推动自然资源、经济建设、航空航天、陆海一体、遥感监测等各领域数据的深度融合，对国民经济建设发挥重要作用。

举例：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。

根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。现公告如下：

一、2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：

长半轴　 a=6378137m
扁率　f=1/298.257222101
地心引力常数　GM=3.986004418×1014m3s-2
自转角速度　ω=7.292l15×10-5rad s-1

二、2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8—10年。

现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。

现有地理信息系统，在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系；2008年7月1日后新建设的地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。

三、国家测绘局负责启用2000国家大地坐标系工作的统一领导，制定2000国家大地坐标系转换实施方案，为各地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务；负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换，并向社会提供使用。国务院有关部门按照国务院规定的职责分工，负责本部门启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。

四、县级以上地方人民政府测绘行政主管部门，负责本地区启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和监督管理，提供坐标系转换技术支持和服务，完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换，并向社会提供使用。

什么是城市坐标系

既然已经有了国家的坐标系，为什么还要搞城市坐标系呢？

城市坐标系统 urban coordinate system 是为了满足城市建设、规划和工程施工的需要而建立，包括城市平面坐标系统和高程系统。为减小投影变形，所建立的城市平面坐标系统往往相对独立，但需与国家坐标系统建立联系。所建立的城市高程系统宜与国家法定高程基准一致。

城市坐标系是用于描述城市空间位置的参照系。它通常基于一个特定的地图投影方法，将地球表面上的点与一个二维平面坐标系统相对应。城市坐标系可以用于城市规划、土地资源利用、交通线路设计、公共设施布局等方面。

通俗一点来说，城市建设的发展和智慧城市建设的深入，对空间地理信息的需求越来越大，城市数字化转型和精细化管理对测绘基准的精度也提出了更高的要求，于是城市坐标系的作用也更加明显。

城市坐标系通常有两种类型：平面坐标系和高程坐标系。

平面坐标系

平面坐标系用于描述城市地面上点的位置。它通常采用直角坐标系或极坐标系，以一个城市中心点为原点，利用标准的地理坐标参照系统进行定义和测量。平面坐标系可以提供准确的地理信息，有助于城市规划和土地资源的合理利用。

高程坐标系

高程坐标系用于描述城市地面上的点相对于平均海平面的高度。它通常采用绝对高程或相对高程，以国家法定高程基准为依据，进行城市高程数据的测量和定义。高程坐标系可以用于城市道路设计、建筑规划和土地开发等方面，有助于提高城市规划的合理性和科学性。

城市坐标系是城市地理信息系统的基础框架，它以城市为范围，利用平面坐标系统和高程系统来描述城市的地理信息。城市坐标系具有以下特点：

1. 平面坐标系统：城市坐标系通常采用平面坐标系统，如直角坐标系和极坐标系等。其中，直角坐标系以x、y轴表示平面位置，而极坐标系则以极角和极径表示平面位置。
2. 高程系统：城市坐标系不仅包括平面坐标系统，还包括高程系统。高程系统用于表示城市地貌和建筑物的高度。
3. 坐标原点：城市坐标系的坐标原点通常位于城市中心或某特定点上，如市政府、市中心等。
4. 地图比例尺：城市坐标系通常采用不同的地图比例尺，以满足不同范围和精度的地理信息描述需求。
5. 坐标轴方向：城市坐标系的坐标轴方向通常与地球经纬度方向一致，即经度从东向西递增，纬度从北向南递增。
6. 动态更新：城市坐标系是一个动态的系统，随着城市的发展和变化，需要不断进行更新和维护。

城市坐标系和地方坐标系之间存在一定的关系：

城市坐标系是为了满足城市建设和规划的需要，在局部地区建立的相对独立的平面坐标系统。它通常以地方子午线为中央子午线，投影到任意选定面上，或者采用其他方式进行坐标转换，形成一种直角坐标系。

地方坐标系则是根据实际需要在局部地区建立的平面控制网，它可以是直角坐标系或极坐标系等，通常以地方子午线为中央子午线。

城市坐标系和地方坐标系在范围和目的上存在差异。城市坐标系主要用于描述城市的地理信息，包括城市内的建筑物、道路、公共设施等，而地方坐标系则主要用于描述地方范围内的地理信息，如乡镇、村庄、农田等。

在实际应用中，城市坐标系和地方坐标系可能会存在重叠或交叉的情况，这时需要进行坐标转换，将它们统一到一个共同的坐标系下，以便更好地管理和利用地理信息数据。

总之，城市坐标系和地方坐标系是两种不同的平面坐标系统，它们之间的关系可以通过坐标转换来进行沟通和协调。