大地经度l ：指参考椭球
面上某点的大地子午面与 本初子午面间的两面角。 东经为正，西经为负。
大地纬度 ：指参考椭球
面上某点的垂直线（法线） 与赤道平面的夹角。北纬 为正，南纬为负。
（三）地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点， 地心经度同大地经度λ ，地心纬度是指参考椭球面 上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角y 。
❖ 每个国家或地区均有自己的大地基准面，我们通 常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上 指的是我国的两个大地基准面。
❖ 我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基 (Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标 系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975 地球椭球体（IAG75）建立了我国新的大地坐 标系--西安80坐标系。
对大地测量和地球物理学有研究价值，但在 制图中，均把地球当作正球体。 3. 重力等位面：
可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水准 面的高度）。
三、地球体的数学表面（地球椭球体）
大地水准面仍然不是一个规则的曲面。因为重力线方 向并非恒指向地心，导致处处与重力线方向正交的大地水 准面也不是一个规则的曲面。大地水准面实际上是一个起 伏不平的重力等位面。
参考椭球体定义了地球的形状，而基准面则 描述了这个椭球中心距地心的关系。基准面是建立 在选择的参考椭球体上的，且考虑到了当地复杂的 地表情况。因为参考椭球体还是不能够很好的描述 地球上每个地方的具体情况，可以理解为基准面就 是参考椭球向某个地方的大地水准面逼近的结果， 它与参考椭球是多对一的关系。
四、大地基准面（Geodetic datum）
学联合会 IUGG 1975 推荐）新参考椭球体系，并确定陕西

泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算
点。
GRS: Geodetic Reference System
陕西省泾阳县永乐镇北洪流村 为 “1980西安坐标系” 大地 坐标的起算点——大地原点。
四、大地基准面（Geodetic datum）
e
1/298.3
1/298.257
WGS-84椭 1984 6 378 137.000m 6 356 752.314m 1/298.257
球体
224
中国1952年前采用海福特（Hayford）椭球体
1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏 联玻尔可夫天文台）
自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测量与地球物理
Equator
b
a
Equatorial Axis
South Pole
对 a，b，f 的具体测定就是近代 大地测量学的一项重要工作。
参考椭球体参数
椭球名称 年代
a
b
克拉苏夫斯基 1940 椭球体
IUGG椭球体 1975
6 378 245.000m 6 356 863.019m 6 378 140.000m 6 356 755.288m
在大地测量学中，常以 天文经纬度定义地理坐标。
在地图学中，以大地经 纬度定义地理坐标。
形成一个连续不断的，与地球比较接近的形体， 其表面称为大地水准面。
地球自然表面
平均海水 面
地 球椭球 面
它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物 理表面。
二、地球的物理表面
大地水准面的意义
1. 地球形体的一级逼近： 对地球形状的很好近似，其面上高出与面下
缺少的相当。 2. 起伏波动在制图学中可忽略：
❖（1）地心基准面 在过去的15年，使用卫星采集数据给测量学
家们提供了一个很好的模拟地球的椭球体，即地心 坐标系统。地心坐标系是使用地球的质心作为中心， 目前使用最广泛的就是WGS 1984这种地心坐标 系。
地球表面、参考椭球体和大地基准面的关系
❖（2）本地基准面(Local Datum)
本地基准面是将参考椭球体移动到更贴近当地地表形 状的位置，参考椭球体上的某一点必然对应着地表上的某 一位置，这个点就称作大地起算原点。大地起算原点的坐 标值是固定的，其他点的坐标值都可以由该点计算得到。 本地坐标系统的起始位置一般就不在地心的位置了，而是 距地心一定的偏移量。
机舱窗口俯视大地: 地表是一个有些微起伏、 极其复杂的表面。
事实上:
通过天文大地测量、地球重力测量、卫星 大地测量等精密测量，发现：
地球并不是一个正球体，而是一个极半径略短、 赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨 形的椭球体。
WDM94——1994年的全球重力场模型
二、地球的物理表面
（一）大地水准面（一级逼近） 假想将静止的平均海水面延伸到大陆内部，
(一)天文经纬度：表示地面点在大地水准面上的位 置，用天文经度和天文纬度表示。
天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶 子午面间的两面角。
在地球上定义为本初子午面与观测点之间 的两面角。
天文纬度： 在地球上定义为铅垂线与赤道平面 间的夹角。
(二)大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位 置，用大地经度λ、大地纬度 和大地高 H 表 示，量测计算中，大地经度符号为L，大地纬度 的符号为B。
第二章 地球体与地图投影
知识点
❖2.1地球体 ❖2.2大地测量系统 ❖2.3地图投影概念 ❖2.4常用地图投影 ❖2.5高斯克吕格投影及应用 ❖2.6地图投影判别与选择 ❖2.7地图比例尺 ❖2.8地图分幅与编号
2.1 地球体
一、地球的自然表面 浩瀚宇宙之中地球是一个表面光滑、蓝色美
丽的正球体。
❖ GPS测量采用的WGS84坐标系采用的是 WGS84基准面和WGS1984椭球体。
五、地理坐标
地球表面上的定位问题，是与人类的生产活动、科学 研究及军事国防等密切相关的重大问题。具体而言，就是 球面坐标系统的建立。
一、地理坐标—— 用经纬度表示地面点位的球面坐标。
① 天文经纬度 ② 大地经纬度 ③ 地心经纬度
为了测量成果的计算和 制图工作的需要，选用一个 同大地体相近的，可以用数 学方法来表达的旋转椭球体 来代替地球。这个旋转椭球 是一个椭球绕其短轴旋转而 成，其表面成为旋转椭球面。
椭球体三要素： 长轴a（赤道半径） 短轴b（极半径） 椭球扁率f=(a-b)/a
North Pole
Polar Axis