“1954年北京坐標(biāo)系”，是采用蘇聯(lián)克拉索夫斯基橢圓體，在1954年完成測定工作的思恐，所以叫“1954年北京坐標(biāo)系”沾谜，我國地形圖上的平面坐標(biāo)位置都是以這個(gè)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)推算的。

中華人民共和國成立以后胀莹，大地測量進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期基跑，測量人員在全國范圍內(nèi)開展了正規(guī)的，全面的大地測量和測圖工作描焰，這迫切需要建立一個(gè)坐標(biāo)系媳否。由于當(dāng)時(shí)的歷史條件，暫時(shí)采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球荆秦，并與前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測篱竭，通過計(jì)算建立了我國大地坐標(biāo)系，定名為1954年北京坐標(biāo)系（BJ54）萄凤。因此室抽，1954年北京坐標(biāo)系可以認(rèn)為是前蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸。它的大地原點(diǎn)不在北京靡努，而是在前蘇聯(lián)的普爾科沃（Pulovo）坪圾。

1954北京坐標(biāo)系

外文名

Beijing Geodetic Coordinate System l954

時(shí)????間

1954年

采????用

蘇聯(lián)克拉索夫斯基橢圓體

類????型

原蘇聯(lián)普爾科沃為原點(diǎn)的1942年

大地原點(diǎn)

前蘇聯(lián)的普爾科沃

我國1949年前曾建立過南京坐標(biāo)系，采用貝塞爾橢球惑朦，其長半軸a=6377397．155m兽泄，扁率?=1：299．1528，以南京大石橋天文點(diǎn)天文坐標(biāo)作為大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)漾月，在我國南方一些地區(qū)推行病梢。日本帝國主義曾在東北地區(qū)建立過長春坐標(biāo)系，采用貝塞爾橢球梁肿，以長春附近三角點(diǎn)歡喜嶺天文坐標(biāo)作為大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)蜓陌。

1949年后，國家開始大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)吩蔑，大地網(wǎng)布設(shè)逐漸展開钮热，1951年首先布設(shè)了北京至石家莊一等三角鎖，以后逐步推向河北烛芬、山東等地區(qū)隧期。當(dāng)時(shí)需對已測一等三角鎖進(jìn)行單鎖平差，再以其控制二等補(bǔ)充網(wǎng)赘娄，推算資用坐標(biāo)仆潮。為了滿足測制基本比例尺地形圖的急需，決定暫行建立以石家莊基線網(wǎng)柳辛莊為原點(diǎn)的大地坐標(biāo)系遣臼，采用克拉索夫斯基橢球性置，單點(diǎn)定位方式，將天文坐標(biāo)視為大地坐標(biāo)揍堰。這個(gè)坐標(biāo)系使用時(shí)間短暫鹏浅，很快就被1954年北京坐標(biāo)系所取代辟灰。

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國防建設(shè)的需要，建立國家大地坐標(biāo)系的任務(wù)已提到日程篡石。1953年夏季芥喇，前蘇聯(lián)軍事測繪部門按照一等三角測量的綱要，對我國東北地區(qū)一等三角鎖進(jìn)行了聯(lián)測凰萨。根據(jù)當(dāng)時(shí)的條件继控，考慮到前蘇聯(lián)建立大地坐標(biāo)系所依據(jù)的理論與方法，我國有關(guān)部門決定依據(jù)此建立國家大地坐標(biāo)系胖眷。

當(dāng)時(shí)我國東北境內(nèi)一等三角鎖是1934—1945年日本關(guān)東軍布測的武通，共有24個(gè)鎖段，531個(gè)三角點(diǎn)珊搀，直到日本投降在東北的三角測量仍未最后完成冶忱。前蘇聯(lián)軍事測繪部門與之聯(lián)測地點(diǎn)有三處，它們是吉拉林一等基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)境析，呼瑪一等基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)與綏芬河地區(qū)的2個(gè)三角點(diǎn)囚枪。后一地區(qū)是由牡丹江一等基線網(wǎng)向東支出至綏芬河一個(gè)鎖段的一端。20世紀(jì)50年代后期劳淆，我國開始在東北地區(qū)初步改造舊一等三角鎖链沼，1958年才在綏芬河南的東寧布設(shè)了一個(gè)一等基線網(wǎng)，稱東寧基線網(wǎng)沛鸵。因此括勺，我國一等三角鎖聯(lián)測準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是聯(lián)測通過吉拉林、呼瑪兩基線網(wǎng)擴(kuò)大邊的端點(diǎn)和綏芬河地區(qū)的2個(gè)三角點(diǎn)曲掰。?

坐標(biāo)系的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)我國政府的委托疾捍，前蘇聯(lián)軍事測繪部門對我國東北境內(nèi)1935—1945年已有的與1953年前所測的一等三角鎖進(jìn)行了局部平差。第一期于1954年(上半年)將約北緯42°開魯栏妖、鐵嶺以北的5個(gè)鎖環(huán)乱豆，19個(gè)三角鎖段依前蘇聯(lián)與中國三角鎖聯(lián)測的三角點(diǎn)為起算進(jìn)行局部平差，這樣確定的大地坐標(biāo)系被定為1954年北京坐標(biāo)系底哥。

1955年又對上述局部平差的一等鎖以南咙鞍，北京以東房官，濟(jì)南以北4個(gè)鎖環(huán)進(jìn)行了局部平差趾徽，后來增加鄭州、徐州翰守、合肥孵奶、靖江以北3個(gè)鎖環(huán)，計(jì)28個(gè)三角鎖段于同年再次進(jìn)行重新平差蜡峰。1954年平差的結(jié)果被稱為東北部地區(qū)一等三角鎖平差了袁，1955年平差的結(jié)果被稱為東部地區(qū)一等三角鎖平差朗恳。1956年又進(jìn)行了我國東南部地區(qū)一等三角鎖局部平差。1958年國家測繪總局第一分局對我國中部地區(qū)一等三角鎖進(jìn)行了局部平差载绿。1961年總參謀部測繪局完成了西北地區(qū)一等三角鎖平差粥诫。同年，國家測繪總局第一分局還完成了新疆南部地區(qū)一等三角鎖平差崭庸。1962年國家測繪總局第二分局在舊一等鎖適當(dāng)改造的基礎(chǔ)上怀浆，對東北、內(nèi)蒙古地區(qū)的一等三角鎖又重新進(jìn)行了平差怕享。后來于20世紀(jì)60年代执赡，國家測繪總局第一分局又連續(xù)完成了我國西南部、川西一等三角鎖與青藏地區(qū)一函筋、二等導(dǎo)線的平差沙合。

東北部地區(qū)一等三角鎖平差時(shí)，前蘇聯(lián)軍事測繪部門文獻(xiàn)中跌帐，明確記載著“1942年坐標(biāo)系平差首懈，并以蘇聯(lián)一等三角點(diǎn)起算”。以后每一次局部地區(qū)一等三角鎖平差都是采用已有局部平差所得已知坐標(biāo)作逐一傳算谨敛。在一等三角鎖已局部平差的基礎(chǔ)上猜拾，再推求二等以下各等三角點(diǎn)坐標(biāo)。一個(gè)大地坐標(biāo)系佣盒，主要取決于選定的參考橢球參數(shù)挎袜，定義的各基本參考面以及通過定位給定的大地原點(diǎn)上的一組相應(yīng)的大地基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。其他一些因改造舊鎖網(wǎng)肥惭，或增加了觀測量或改變推算路線產(chǎn)生的差異盯仪，不應(yīng)作為兩坐標(biāo)系不同的依據(jù)。因而說1954年北京坐標(biāo)系實(shí)際上是1942年前蘇聯(lián)大地坐標(biāo)系的延伸蜜葱。

1942年大地坐標(biāo)系采用克拉索夫斯基橢球全景。地極選用根據(jù)國家領(lǐng)土范圍由本國各天文臺(tái)確定的平極，首子午面約定為格林尼治天文臺(tái)子午面牵囤。

我國的1954年北京坐標(biāo)系采用克拉索夫斯基橢球爸黄，大地原點(diǎn)當(dāng)是1942年大地坐標(biāo)系原點(diǎn)。

1954年北京坐標(biāo)系建立之初揭鳞，我國三角點(diǎn)的高程異常值由前蘇聯(lián)一等三角鎖9個(gè)基線網(wǎng)的18點(diǎn)已有的高程異常值為已知炕贵，按天文水準(zhǔn)方法推算。此后野崇，在1954年前蘇聯(lián)中央測繪科學(xué)研究所又重新進(jìn)行了其國內(nèi)的天文重力水準(zhǔn)路線平差称开，也由于又重新計(jì)算了我國測定的一些天文點(diǎn)經(jīng)度和測定了某些新的天文點(diǎn)等原因，于是前蘇聯(lián)軍事測繪部門又于1955年，以中央測繪科學(xué)研究所的新結(jié)果為起算鳖轰，重新分別平差計(jì)算了我國東北部清酥、東部地區(qū)的天文水準(zhǔn)路線，得了新的高程異常值蕴侣。發(fā)現(xiàn)前后的高程異常變化了4~5m焰轻。1956年進(jìn)行我國東南部地區(qū)一等三角鎖局部平差時(shí)，就采用了1955年計(jì)算的高程異常值作起算昆雀，按天文水準(zhǔn)方法推算的高程異常值鹦马。此后各局部平差所用的高程異常值也以此推算。

1945年以前忆肾，日本關(guān)東軍在我國東北布測的大地點(diǎn)高程都是以大連平均海面為基準(zhǔn)面起算荸频，20世紀(jì)50年代初，我國開展大規(guī)模的大地測量工作客冈，當(dāng)時(shí)規(guī)定大地點(diǎn)的高程以北京水準(zhǔn)原點(diǎn)(北京醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi))靠東參考點(diǎn)旭从，高程為48．802m起算。1954年我國進(jìn)行東部地區(qū)24個(gè)環(huán)的精密水準(zhǔn)網(wǎng)平差场仲，建立起1954年黃海高程基準(zhǔn)和悦，之后東部沿海地區(qū)點(diǎn)的高程均以此為基準(zhǔn)。1956年我國開始進(jìn)行東南部地區(qū)精密水準(zhǔn)網(wǎng)平差渠缕，1957年正式建立起以1950~1956年青島驗(yàn)潮站潮汐資料確定的1956年黃海高程基準(zhǔn)鸽素。

我國一等三角鎖局部平差三角點(diǎn)高程所依據(jù)的基準(zhǔn)，也是與上述時(shí)間基本相應(yīng)的亦鳞。1954年東北地區(qū)一等三角鎖平差時(shí)馍忽，當(dāng)時(shí)的19條三角鎖均系日本關(guān)東軍所測，平差中三角點(diǎn)高程都是采用大連高程基準(zhǔn)起算的高程燕差。那時(shí)在我國還沒有條件將北京水準(zhǔn)原點(diǎn)靠東參考點(diǎn)高程引至東北地區(qū)遭笋。1955年與1954年所測的一等三角點(diǎn)則采用北京水準(zhǔn)原點(diǎn)靠東參考點(diǎn)起算的高程。直到1958年國家測繪總局第一分局進(jìn)行我國中部地區(qū)64個(gè)一等三角鎖段局部平差時(shí)徒探，三角點(diǎn)才采用1956年黃海高程基準(zhǔn)的高程瓦呼，以后的一等三角鎖局部平差當(dāng)然也都是采用1956年黃海高程基準(zhǔn)起算的高程。

一等三角鎖基線網(wǎng)端點(diǎn)及各三角點(diǎn)的高程测暗，在局部平差中主要用于將作為固定值的長度和拉普拉斯方位角央串，以及作為平差觀測值的三角點(diǎn)水平方向歸算至似大地水準(zhǔn)面，進(jìn)而歸算至參考橢球面碗啄。這種歸算對高程精度要求并不高质和。1956年黃海高程基準(zhǔn)與大連高程基準(zhǔn)、北京水準(zhǔn)原點(diǎn)靠東參考點(diǎn)起算的高程挫掏，相互差異分別為+0．03m和一0．48m侦另。所以它們之間起算基準(zhǔn)的不同秩命，在局部平差中完全可以忽略不計(jì)尉共。

使用與存在的問題

1954年北京坐標(biāo)誕生后褒傅，逐步推向全國，成為國家大地坐標(biāo)系袄友。當(dāng)時(shí)殿托，為了滿足測繪事業(yè)的急需，采用這個(gè)坐標(biāo)系是非常必要的剧蚣。它提供了統(tǒng)一的國家大地坐標(biāo)支竹，為國家建設(shè)做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。但是鸠按，由于受歷史條件的局限礼搁，也存在明顯的缺陷，主要是：

(1)所采用的克拉索夫斯基橢球參數(shù)誤差較大目尖，與現(xiàn)代精確值相比長半軸大了約lOOm馒吴，扁率的倒數(shù)相差了

(2)現(xiàn)代地球橢球應(yīng)具有4個(gè)參數(shù)，既有幾何參數(shù)又有物理參數(shù)瑟曲∫粒克拉索夫斯基橢球僅有2個(gè)幾何參數(shù)，不能滿足現(xiàn)代大地測量的需要洞拨。

(3)橢球定位所確定的橢球面與我國似大地水準(zhǔn)面符合較差扯罐，由西向東存在著明顯的系統(tǒng)傾斜，其數(shù)值最大達(dá)60余米烦衣。

(4)橢球短半軸指向不明確歹河，與現(xiàn)在通用的地球極不一致。

(5)坐標(biāo)精度較差花吟。

由于1954年北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)是采用逐級控制分區(qū)平差的方法推算的启泣，使得我國天文大地網(wǎng)的整體精度主要取決結(jié)構(gòu)單薄的一等三角鎖，而結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)精度高的二等全面網(wǎng)的精度得不到充分發(fā)揮示辈。平差后在一寥茫、二等鎖網(wǎng)結(jié)合處，二等網(wǎng)的許多觀測方向的平差改正數(shù)超過了可能產(chǎn)生的最大觀測誤差矾麻。根據(jù)54個(gè)區(qū)共15000余點(diǎn)局部平差的統(tǒng)計(jì)結(jié)果纱耻，以及利用近期完成的國家高精度GPS網(wǎng)的結(jié)果對大地網(wǎng)成果進(jìn)行檢核，都說明我國大地網(wǎng)按上述方法得到的1954年北京坐標(biāo)系成果存在明顯的平差變形险耀。個(gè)別地區(qū)在分區(qū)或鎖網(wǎng)結(jié)合部的點(diǎn)出現(xiàn)了成果不一致或者產(chǎn)生了裂縫