[科普中國]-WGS-84大地坐標(biāo)系

WGS-84是修正NSWC9Z-2參考系的原點(diǎn)和尺度變化，并旋轉(zhuǎn)其參考子午面與BIH定義的零度子午面一致而得到的一個(gè)新參考系，WGS-84坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)定地球極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。它是一個(gè)地固坐標(biāo)系

概述WGS84坐標(biāo)系是1984世界大地坐標(biāo)系(World Geodetic System)的簡稱。它是美國國防制圖局于1984年建立的，是GPS衛(wèi)星星歷的參考基準(zhǔn)，也是協(xié)}義地球參考系的一種。該系列先后有WGS60、WGS72以及WGS84，其后的發(fā)展演變?yōu)閃GS84(G730)、WGS84(G873)和2001年完成的最新的WGS84(G1150)。

WGS84的基礎(chǔ)是美國海軍導(dǎo)航定位系統(tǒng)(NNSS)的NSWC9Z一2的參考坐標(biāo)系。將此坐標(biāo)系的原點(diǎn)、比例尺因子加以修正，即將NSWC92 -2的原點(diǎn)沿Z軸降低4.5m，將其尺度因子乘上-0.6×10 q，并將NSWC92 -2的零子午線向西旋轉(zhuǎn)0.181 4弧秒以使其與BIH定義的1984年零子午線一致。1

建立測站坐標(biāo)建立WGS84的參考框架的測站坐標(biāo)主要來自以下幾個(gè)方面：

(1)NSWC92 -2中的多普勒觀測站的觀測結(jié)果，在建立WGS84時(shí)達(dá)1500多個(gè)。

(2)直接由NSWC92 -2進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

(3)由WGS72參考點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

(4)美國國防部(DOD)的永久性GPS監(jiān)測站，其最初的點(diǎn)位精度為米級(jí)。

WGS84的橢球參數(shù)及有關(guān)常數(shù)均采用國際大地測量與地球物理聯(lián)合會(huì)1UGG/IAG第17屆大會(huì)推薦的GRS80值。

WGS84的重力場模型(EGM)是重力位的球諧函數(shù)展開式，到180階次，共包含32 755個(gè)位系數(shù)。

為了改善和提高WGS84系統(tǒng)的精度，1994年6月由美國國防制圖局(DMA)將其WGS84中參考架的測站數(shù)擴(kuò)大，即將美國空軍在全球布設(shè)的GPS跟蹤站的數(shù)據(jù)及部分1GS站的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理，并以IGS站在1TRF91框架下的坐標(biāo)作為固定值，重新計(jì)算了WGS84參考架的全球跟蹤站在1 94.0歷元的站坐標(biāo)，得到了一個(gè)更加精確的WGS84(G730)，其起點(diǎn)為1 994年1月2日。

1996年WGS84參考架再次進(jìn)行了更新，得到了被稱為WGS84 (G873)的新系統(tǒng)，使用起點(diǎn)為1996年5月29日，坐標(biāo)參考?xì)v元為19 97.0。1996年對(duì)WGS84坐標(biāo)系重新作數(shù)據(jù)處理時(shí)，采用了1 3個(gè)IGS站作為控制，采用的坐標(biāo)框架為1TRF94，從而使新系統(tǒng)的坐標(biāo)參考架精度有了進(jìn)一步提高，點(diǎn)位精度標(biāo)稱5cm。它與ITRF94框架的坐標(biāo)差小于2cm。

2001年又對(duì)WGS84進(jìn)行再次精化，其成果記為WGS84 (G1150)。此次精化由美國國家影像與制圖局( NIMA)完成。利用選定的26個(gè)GPS永久性跟蹤站并利用轉(zhuǎn)換到ITRF2000框架內(nèi)的49個(gè)IGS樞紐站作為控制，采用NIMA精密星歷進(jìn)行數(shù)據(jù)平差處理和計(jì)算獲得精化后的WGS84 (g1150)，其歷元為2001。利用其中18個(gè)站進(jìn)行了檢驗(yàn)，坐標(biāo)精度優(yōu)于1cm。1

WGS84的基本參數(shù)

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精化后的WGS84與lTRF兩種參考框架就定位來說具有基本相同的精度（就站坐標(biāo)內(nèi)部的協(xié)調(diào)性而言），但從定義參考框架的本意來說，WGS84比較偏重于點(diǎn)的絕對(duì)位置和適用于相對(duì)靜態(tài)的在地測量。當(dāng)需要顧及地殼的運(yùn)動(dòng)而可能引起的站坐標(biāo)變化時(shí)，它需借助于板塊運(yùn)動(dòng)模型給出運(yùn)動(dòng)參數(shù)來施加改正。而ITRF參考框架的確定則以某種方式顧及了地殼運(yùn)動(dòng)（顧及的方式ITRF（年）隨年的不同而有所不同），因此每一次新確定的ITRF參考框架，不僅是不斷的精化，而且隨著對(duì)地殼運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)的深入，嚴(yán)格來說其定義也有變化，似乎更適合于用來作為研究全球地殼運(yùn)動(dòng)的參考框架。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡啟洲 - 副教授 - 南京理工大學(xué)