1954年以苏联采用的克拉索夫斯基椭球元素，作 为参考椭球体，以北京为原点，联测、平差后引伸到 全国，这个过渡性的大地坐标系，称1954年北京坐标
系。
缺点： 1.椭球体面与我国境内大地水准面不是很好地符 合，产生误差较大。 2. 大地控制点坐标多为局部平差，逐次获得，实
际上连不成一个统一的整体。
1980年国家大地坐标系
第二章 地图的数学基础
第一节 地球体 第二节 我国大地坐标系统
第三节 地图投影
第四节 地图比例尺
第二章投影的基本概念及其分类，以及投 影变形等基本知识。 2.掌握一些常见地图投影的构成、变形分布规 律及其应用。 3.了解地图投影选择和识别方法。 本章重点：地图投影的相关概念、地图投影分 类、常见投影的特点及分类。 本章难点：地图投影的概念、地图投影的选择。
6 356 079 6 356 534
6 356 515 6 356 912 6 356 863 6 356 750 6 356 755 6 356 752
1∶299.15 1∶294.98
1∶293.47 1∶297.00 1∶298.30 1∶298.26 1∶298.257 1∶298.257
这是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球 质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH） 1984.0定义的协议地极 （CTP）方向，X轴指向BIH1984.0
的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构
成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系，是目前国际 上统一采用的大地坐标系。采用椭球参数为：a=6378137m， f=1/298.2572235632。
（二）地球的物理表面
当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重 力方向（铅垂线）成正交，这个面叫水准面。 在众多的水准面中，有一个与静止的平均海 水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个 闭合曲面，这就是大地水准面。它所包围的球体 称为大地体。 大地水准面仍是一个起伏不平的表面。
大地水准面的意义
1. 地球形体的一次综合； 对地球形状的很好近似，其面上高出与面 下缺少的相当。 2. 大地水准面存在一定的起伏波动； 对大地测量和地球物理学有研究价值，但 在制图业务中，仍不能满足要求。 3. 大地水准面是重力等位面。 可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水
青 岛 观 象 山 水 准 原 点
海水面。
高程控制网
国家测绘局
——与局部地区大地水准面符合得最好的地球椭球体。
通过数学方法将 地球椭球体摆到与大 地水准面最贴近的位 置上，用地球椭球体 代替大地水准体，数 学上给出对地球形状 的三次综合。
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同，故 地球椭球体的元素值有很多种。
椭球名称 埃弗勒斯 年代 1830 长半径a (米) 6 377 276 短半径b (米) 6 356 075 扁 率 1∶300.80
二、地球坐标系—地理坐标
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
① 天文经纬度：表示实际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：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
4.直接满足1：5000甚至更大比例尺测图的需 要等。
2000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系，是我国当前最新的国 家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000。 自2008年7月1日起，中国将全面启用2000国家大 地坐标系。椭球参数为：长半轴 a＝6378137m ，



第一节 地球体
讨论： 地球的形体是怎样的？
地球能否用数学公式描述？
一、地球体的基本特征
（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。
地球内 部构造
地球的形状
近似于一个两级略扁平, 赤道略鼓,北极略长,南极略 短，象倒放的梨。称“梨状 体”。
地球的自然表面: 极不规则 凸凹不平 极其复杂 难于描述
扁率
f＝1/298.257222101 。
特点：地心坐标系、三维、高精度、动态性
二、我国的控制网
1、传统大地控制网 2、卫星大地控制网 3、高程控制网
传统大地控制网（平面控制网）
按统一规范，由精确测定地理 坐标的地面点组成，由三角测量或
导线测量完成，依精度不同，分为
四等。
平面控制网
国家测绘局
卫星大地控制网
GPS控制网
GPS控制网
国家测绘局
高程控制网
按统一规范，由精确测定高程的地面点组成，以水 准测量或三角高程测量完成。依精度 不同，分为四等。 • 1956年黄海高程系 取1950年－1956年共7年的验潮资料 水准原点高程为：72.289米 1985年国家高程基准 中国高程起算 取1953年－1979年共27年的验潮资料 面是黄海平均 水准原点高程为：72.260米
采用1975年第16届国际大地测量及地球物理联合会推
荐的新的地球椭球体元素，以陕西省西安市以北泾阳县永
乐镇北洪流村某点为国家大地坐标原点，建立的坐标系， 称1980年国家大地坐标系,或为“1980西安坐标系” 。
1980年国家大地坐标系
主要优点：
1.椭球体参数精度高； 2.定位所决定的参考椭球面与我国大地水准 面符合得好； 3.天文大地网坐标经过了全国的整体平差。
面间的夹角。
② 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l 、大地纬度 和大地高 h 表示。 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 面上某点的法线与赤道平 面的夹角。北纬为正，南 纬为负。
③ 地心经纬度：
白塞尔 克拉克
克拉克 海福特 克拉索夫斯基 WGS—72 GRS—75 GRS—80
1841 1866
1880 1909 1940 1972 1975 1979
6 377 397 6 378 206
6 378 249 6 378 388 6 378 245 6 378 135 6 378 140 6 378 137
全球导航卫星系统/全球定位系统 (Navigation Satellite
Timing and Ranging/Global Positioning System--GPS)：是以人
造卫星为基础的无线电导航技术确定时间和目标空间位置的系
统，可提供高精度、全天候、实时动态定位、定时及导航服务。
WGS－84坐标系
准面的高度）。
（三）地球的数学表面
地球椭球—沿地球自转轴旋转而成的椭球来描 述地球，称此椭球为地球椭球。
地球体的数学表面——地球椭球表面
地球椭球表面，是一个 规则的数学表面，是对地球 形体的二次综合，用于测量 计算的基准面。
N b o a
S
这样定义的地球椭球是否适用于任何地方？
参考椭球体——地球形状的第三次综合
地心经度：同大地经度 。
地心纬度：是指地面上某点和地球质量中心连线
与赤道面之间的夹角y ，即以地球质量中心为基点。
第二节 我国的大地坐标系统
一、我国的大地坐标系 二、我国的控制网
一、我国的大地坐标系
1、1954年北京坐标系 2、1980年国家大地坐标系 3、2000国家大地坐标系
1954年北京坐标系