国家2000(CGCS2000)是什么?
今天在做点云坐标转换时候,有个点混淆了,一直把国家2000坐标系理解成二维的,其他他是三维的,再此纪录。
“国家2000”本身不是平面坐标系。它是我国使用的全国统一的大地坐标基准(CGCS2000,2000国家大地坐标系),本质上是一个三维地心坐标基准 / 椭球面经纬度坐标基准。
但是!
在实际测绘和工程里,我们经常把 “国家2000坐标” 说成一对 (X, Y) 平面坐标,那其实是:
把国家2000基准投影到平面后得到的“2000国家大地坐标系平面直角坐标系”(通常是高斯-克吕格投影,3°带或6°带)。
1. 国家2000(CGCS2000)是什么
它定义了地球上每个点的“真实位置”,用的是椭球模型 + 地心坐标框架。
你可以把它理解成:确定“我在地球上哪”,跟 WGS84(GPS用的那个)是同一类的东西。
在这个基准里,点的坐标可以表示成:
纬度φ、经度λ、高程h(经纬度坐标)
或者 X, Y, Z(地心地固直角坐标,ECEF)。
这些都不是“平面直角坐标”,是球/椭球上的位置或三维空间位置。
所以严格说:CGCS2000 ≠ 平面坐标系,它是一个大地基准 / 三维坐标框架。
2. 那我为什么经常看到“国家2000坐标是两列大数字,比如 X=3,5xx,xxx Y=2,5xx,xxx”?
这是因为在工程施工、测量放样、地形图、国土数据等业务里,不能直接用经纬度来量距离(经纬度不是米),所以通常会做这一步:
选择国家2000基准(也就是点在地球上的真实位置)。
选定一个投影带(比如 6°带或3°带)。
用高斯–克吕格投影把这个带内的区域压到一个平面上。
得到一个平面直角坐标:东(X 或 E)、北(Y 或 N),单位是米。
这个投影之后的坐标,经常被现场人员口头简称为“国家2000平面坐标”/“2000坐标”。
这就是俗称的**“2000国家大地坐标系平面直角坐标系”**。
也就是说:
这个“平面直角坐标”是真正可以量距离、画图、在CAD里直接用米当单位的平面坐标系 ✅
但它是“在国家2000基准上投影出来的产物”❗
所以很多人会把它简称成“国家2000坐标”,导致听起来好像国家2000=平面坐标,其实不严谨。
3. 现场怎么区分我拿到的是哪一种?
你可以用下面的小判断:
情况 A:坐标像这样
经度: 113.686775
纬度: 23.234229
高程: 30.527
→ 这是经纬度(角度制),属于国家2000里的大地坐标表示,不是平面。
情况 B:坐标像这样
X = 3,568,123.45
Y = 254,678.90
(有时前面还带个 44xxxxxx 这种大号区号)
→ 这是投影后的平面直角坐标,属于“国家2000平面直角坐标系(高斯投影)”。
情况 C:坐标像这样
X = -2154324.12
Y = 5123456.78
Z = 3245678.90
→ 这种正负都有、是三维米单位,一看像地心三维坐标(ECEF)。这也是在国家2000基准下的一种表达,不是平面投影图上的坐标。
