[科普中国]-WGS-84大地坐标系

WGS-84是修正NSWC9Z-2参考系的原点和尺度变化，并旋转其参考子午面与BIH定义的零度子午面一致而得到的一个新参考系，WGS-84坐标系的原点在地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协定地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。它是一个地固坐标系

概述WGS84坐标系是1984世界大地坐标系(World Geodetic System)的简称。它是美国国防制图局于1984年建立的，是GPS卫星星历的参考基准，也是协}义地球参考系的一种。该系列先后有WGS60、WGS72以及WGS84，其后的发展演变为WGS84(G730)、WGS84(G873)和2001年完成的最新的WGS84(G1150)。

WGS84的基础是美国海军导航定位系统(NNSS)的NSWC9Z一2的参考坐标系。将此坐标系的原点、比例尺因子加以修正，即将NSWC92 -2的原点沿Z轴降低4.5m，将其尺度因子乘上-0.6×10 q，并将NSWC92 -2的零子午线向西旋转0.181 4弧秒以使其与BIH定义的1984年零子午线一致。1

建立测站坐标建立WGS84的参考框架的测站坐标主要来自以下几个方面：

(1)NSWC92 -2中的多普勒观测站的观测结果，在建立WGS84时达1500多个。

(2)直接由NSWC92 -2进行坐标转换。

(3)由WGS72参考点的坐标转换。

(4)美国国防部(DOD)的永久性GPS监测站，其最初的点位精度为米级。

WGS84的椭球参数及有关常数均采用国际大地测量与地球物理联合会1UGG/IAG第17届大会推荐的GRS80值。

WGS84的重力场模型(EGM)是重力位的球谐函数展开式，到180阶次，共包含32 755个位系数。

为了改善和提高WGS84系统的精度，1994年6月由美国国防制图局(DMA)将其WGS84中参考架的测站数扩大，即将美国空军在全球布设的GPS跟踪站的数据及部分1GS站的数据进行联合处理，并以IGS站在1TRF91框架下的坐标作为固定值，重新计算了WGS84参考架的全球跟踪站在1 94.0历元的站坐标，得到了一个更加精确的WGS84(G730)，其起点为1 994年1月2日。

1996年WGS84参考架再次进行了更新，得到了被称为WGS84 (G873)的新系统，使用起点为1996年5月29日，坐标参考历元为19 97.0。1996年对WGS84坐标系重新作数据处理时，采用了1 3个IGS站作为控制，采用的坐标框架为1TRF94，从而使新系统的坐标参考架精度有了进一步提高，点位精度标称5cm。它与ITRF94框架的坐标差小于2cm。

2001年又对WGS84进行再次精化，其成果记为WGS84 (G1150)。此次精化由美国国家影像与制图局( NIMA)完成。利用选定的26个GPS永久性跟踪站并利用转换到ITRF2000框架内的49个IGS枢纽站作为控制，采用NIMA精密星历进行数据平差处理和计算获得精化后的WGS84 (g1150)，其历元为2001。利用其中18个站进行了检验，坐标精度优于1cm。1

WGS84的基本参数

|| ||

精化后的WGS84与lTRF两种参考框架就定位来说具有基本相同的精度（就站坐标内部的协调性而言），但从定义参考框架的本意来说，WGS84比较偏重于点的绝对位置和适用于相对静态的在地测量。当需要顾及地壳的运动而可能引起的站坐标变化时，它需借助于板块运动模型给出运动参数来施加改正。而ITRF参考框架的确定则以某种方式顾及了地壳运动（顾及的方式ITRF（年）随年的不同而有所不同），因此每一次新确定的ITRF参考框架，不仅是不断的精化，而且随着对地壳运动的认识的深入，严格来说其定义也有变化，似乎更适合于用来作为研究全球地壳运动的参考框架。1

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学