1. 概述
北京54座標系和西安1980座標系的建立極大的促進了新中國測繪的發展,然而隨着空間大地測量技術的興起,這兩種經典的局部大地座標系已不能滿足中國經濟建設和國防建設的要求,建立以地球質量中心爲原點的地心大地座標系勢在必行。此時，建在ITRF基礎上的2000中國大地座標系(China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS200)應運而生，並在21世紀初正式開始實施。
2. 應用背景
建國以來，我國於上世紀50年代和80年代分別建立了1954年北京座標系和1980西安座標系，測制了各種比例尺地形圖，在國民經濟、社會發展和科學研究中發揮了重要作用，限於當時的技術條件，我國大地座標系基本上是依賴於傳統技術手段實現的。54座標系採用的是克拉索夫斯基橢球體。該橢球在計算和定位的過程中，沒有采用中國的數據，該系統在我國範圍內符合得不好，不能滿足高精度定位以及地球科學、空間科學和戰略武器發展的需要。上世紀70年代，我國大地測量工作者經過二十多年的艱鉅努力，終於完成了全國一、二等天文大地網的布測。經過整體平差，採用1975年IUGG第十六屆大會推薦的參考橢球參數，我國建立了1980西安座標系，1980西安座標系在我國經濟建設、國防建設和科學研究中發揮了巨大作用。
參考橢球
上世紀80年代以來，以全球衛星導航定位系統爲主的現代空間定位技術快速發展，導致國際上獲得位置的測量技術和方法迅速變革。目前我國導航定位也普遍採用了衛星導航定位技術。隨着改革開放不斷深入，我國航天、民航、海事、海洋、交通、地震、水利、建設、規劃、地質調查、國土資源管理等部門的應用也提出了直接採用地心座標系的需求。因此，國家測繪局會同有關部門，在充分調研十幾個國務院部委的基礎上，對我國採用地心座標系必要性、科學性、可行性進行了深入研究，認爲目前技術條件、實施條件已經具備，實施方案科學可行。
3. 北京54座標系缺陷
中華人民共和國成立以後，大地測量進入了全面發展時期，測量人員所進行的大地測量和測圖工作迫切需要建立一個座標系。由於當時的歷史條件，暫時採用了前蘇聯的克拉索夫斯基橢球，並與前蘇聯1942年座標系進行聯測，通過計算建立了我國大地座標系，即北京54座標系。由於受歷史條件的侷限，1954北京座標系存在明顯的缺陷：
（1）橢球參數有較大誤差。克拉索夫斯基橢球差數與現代精確的橢球參數相比，長半軸約大109m；
（2）現代地球橢球應具有4個參數，既有幾何參數又有物理參數。克拉索夫斯基橢球僅有2個幾何參數，不能滿足現代大地測量的需要；
（3）橢球定位所確定的橢球面與我國似大地水準面符合較差，由西向東存在着明顯的系統傾斜，其數值最大達60餘米；
（4）橢球短半軸指向不明確，與現在通用的地球極不一致；
（5）座標精度較差。
蘇聯克拉索夫斯基橢圓體
4. 西安80座標系缺陷
與54年的北京座標系相比，1980西安座標系整合了國際座標系參數標準、消除了54北京座標系建立時的換算誤差、進行了高斯平面整體平差修正量的工作。但隨着時代發展，西安80座標系的問題也暴露了出來：
（1）1980西安座標系是經典大地測量成果的歸算及其應用，但它的表現形式爲平面的二維座標；
（2）隨着科學技術的發展，國際上對參考橢球的參數已進行了多次更新和改善；
（3）維持非地心座標系下的實際點位座標不變的難度加大，技術也逐步被新技術所取；
（4）1980西安座標系採用的橢球短半軸指向（JYD1968.0極原點）與國際上通用的地面座標系橢球短軸的指向（BIH1984.0）不同。
西安80座標系大地原點
5. CGCS2000座標系啓用
無論是1954年北京座標系，還是1980西安座標系，提供的都是二維座標， 無法提供高精度三維座標。並且，對於佔我國全部國土面積近三分之一的海域領土也是不適用的，更難以滿足科研、航空、航天、航海以及國防建設的多種需求。鑑於此，2018年12月14日，自然資源部宣佈自2019年1月1日起，全面停止向社會提供1954年北京座標系和1980西安座標系基礎測繪成果。
自然資源部公告
6. CGCS2000座標系意義
2000國家大地座標系的科學性、先進性和實用性是顯而易見的。我國採用2000國家大地座標系，對滿足國民經濟建設、社會發展、國防建設和科學研究的需求，有着十分重要的意義。
（1）採用2000國家大地座標系具有科學意義，隨着經濟發展和社會的進步，我國航天、海洋、地震、氣象、水利、建設、規劃、地質調查、國土資源管理等領域的科學研究需要一個以全球參考基準爲背景的、全國統一的、協調一致的座標系統，來處理國家、區域、海洋與全球化的資源、環境、社會和信息等問題，需要採用定義更加科學、原點位於地球質量中心的三維國家大地座標系。
（2）採用2000國家大地座標系可對國民經濟建設、社會發展產生巨大的社會效益。採用2000國家大地座標系，有利於應用於防災減災、公共應急與預警系統的建設和維護。
（3）採用2000國家大地座標系將進一步促進遙感技術在我國的廣泛應用，發揮其在資源和生態環境動態監測方面的作用。比如汶川大地震發生後，以國內外遙感衛星等科學手段爲抗震救災分析及救援提供了大量的基礎信息，顯示出科技抗震救災的威力，而這些遙感衛星資料都是基於地心座標系。
（4）採用2000國家大地座標系也是保障交通運輸、航海等安全的需要。車載、船載實時定位獲取的精確的三維座標，能夠準確地反映其精確地理位置，配以導航地圖，可以實時確定位置、選擇最佳路徑、避讓障礙，保障交通安全。隨着我國航空運營能力的不斷提高和港口吞吐量的迅速增加，採用2000國家大地座標系可保障航空和航海的安全。
（5）衛星導航技術與通信、遙感和電子消費產品不斷融合，將會創造出更多新產品和新服務，市場前景更爲看好。現已有相當一批企業介入到相關製造及運營服務業，並可望在近期形成較大規模的新興高技術產業。衛星導航系統與GIS的結合使得計算機信息爲基礎的智能導航技術，如車載GPS導航系統和移動目標定位系統應運而生。移動手持設備如移動電話和PDA已經有了非常廣泛的使用。
CGCS2000定義示意圖
7. 座標轉換
如果需要北京54、西安80和CGCS2000座標系之間的互相轉換，可以使用水經注萬能地圖下載器完成，導出數據的時候可以選擇北京54、西安80和CGCS2000等多種座標系。
導出矢量
8. 結語
一代一代座標系的更迭，反映了我國測繪地理信息事業快速發展的步伐。毫無疑問，2000國家大地座標系更能滿足航天、海洋、氣象、水利、建設、規劃、地質調查、國土資源管理等領域的多種需求。