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一、1954 年北京坐标系

1954 年北京坐标系是我国曾经目前广泛采用的大地测量坐标系。该坐标系源自于前苏联采用过的 1942 年普尔科夫坐标系。

 

新中国成立前, 我国没有统一的大地坐标系统。新中国成立初期, 在前苏联专家的建议下, 我国根据当时的具体情况, 建立起了全国统一的 1954 年北京坐标系。该坐标系采用的参考椭球是克拉索夫斯基椭球, 该椭球的参数为: a = 6378245m, f = 1 /298. 3。

但令人遗憾的是, 该椭球并未依据当时我国的天文观测资料进行重新定位, 而是由前苏联西伯利亚地区的一等锁, 经我国东北地区的呼玛、吉拉林、东林三个基准网进行传算。该坐标系的高程异常是以前苏联 1955 年大地水准面重新平差的结果为起算值, 按我国天文水准路线推算出来的, 而高程又是以 1956 年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。

 

由于在 1954 年北京坐标系建立时, 全国天文大地网尚未布测完毕, 因此, 在全国分期布设该网的同时, 相应地进行了分区的天文大地网局部平差, 以满足经济和国防建设的需要。局部平差是按逐级控制的原则, 先分区平差一等锁系, 然后以一等锁环为起算值, 平差环内的二等三角锁、平差时网区的连接部仅作了近似处理, 如有的仅取两区的平差值, 当某些一等锁环内的二等网太大, 在当时的计算条件下无法处理时, 也进行了分区平差, 连接部仍采用近似处理的方法。

由于当时条件的限制, 1954 年北京坐标系存在着很多缺点, 主要表现在以下几个方面:

( 1 ) 克拉索夫斯基椭球参数与现代精确的椭球参数之间的差异较大, 并且不包含表示地球物理特性的参数, 因而给理论和实际工作带来了许多不便。

( 2 ) 椭球定向不十分明确, 椭球的短半轴既不指向国际通用的 CIO 极, 也不指向目前我国使用的 JYD 极。参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜, 东部高程异常最大达 67m。

( 3 ) 该坐标系统的大地点坐标是通过局部分区平差得到的, 未进行全国统一平差。因此,全国的天文大地控制点实际上不能形成一个整体, 区与区之间有较大的隙距, 如在某些不同区的接合部位, 同一点在不同区中的坐标值相差 1～2m; 不同区的尺度差异也很大; 另外, 由于坐标传递是从东北到西北和西南, 后一区是以前一区的最弱部作为坐标起算点, 因而一等锁具有明显的坐标积累误差。

1954年北京坐标系大地原点的钢标,为全国大地坐标系建立的重要标识