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大地测量中常用的坐标系讲解

建国前,我国没有统一的大地坐标系统,建国初期, 在苏联专家的建议下,我国根据当时的具体情况,建立 起了全国统一的1954年北京坐标系。该坐标系采用的参 考椭球是克拉索夫斯基椭球,该椭球的参数为:
a=6378245米, α =1:298.3
1980年西安大地坐标系
1978年,我国决定重新对全国天文大地网施行整体平 差,并且建立新的国家大地坐标系统,整体平差在新大地 坐标系统中进行,这个坐标系统就是1980年西安大地坐标 系统。1980年西安大地坐标系统所采用的地球椭球参数的 四个几何和物理参数采用了IAG 1975年的推荐值,它们是:
量工作的基准线
三 大地水准面
水准面——在地面 上,处处与重力方 向垂直的连续曲面
水准面因高度不同有∞ 水准面=重力等位面
三 大地水准面
大地水准面是水准 面中的一个特殊水 准面。即在海洋中 与静止海水面重合, 最接近地球的真实 形态和大小。
大地水准面是不规则曲面,不便于进行测量数据处理
三 大地水准面
活动提供关于地球的空间信息。是一门地球信息学科。是 一切测绘科学技术的基础。
2.2 大地测量学的基本分支 a) 几何大地测量学:基本任务是确定地球的形状和
大小及Байду номын сангаас定地面点的几何位置。
B) 物理大地测量学:基本任务是用物理方法(重力 测量)确定地球形状及其外部重力场。
C) 空间大地测量学:以人造地球卫星及格其他空间 探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。
3.2 似大地水准面
由于地球质量特别是外层质量分布的不君性,使得 大地水准面形状非常复杂。引入不需要任何关于地壳结构 方面的假设而确定的似大地水准面,它与大地水准面很接 近。
三 大地水准面

地球引力



离心力

太阳等引力
三 大地水准面
地球引力
重 力
离心力
三 大地水准面
铅垂线——一条细 绳系一铅球,细绳 在重力作用下形成 的下垂线。它是测
曾确定了被称为1980中国大地水准面。这一水准面的精度为±3米
至±5米,分辨率为220公里见方网格。随着科学技术特别是卫星空间 技术的飞速发展,测绘生产技术发生了重大变革,1980中国大地水准 面已远远不能满足现代大地测量发展以及地学研究、国民经济建设的需要。 为此,国家测绘局在“九五”期间设立了重点科技攻关项目——建立我国 分米级精度大地水准面研究。
WGS-84坐标系
WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统,GPS所发布的星历参 数就是基于此坐标系统的。
WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84(世界大地 坐标系-84),它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立,于1987年取代了当时 GPS所采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统 。
使用大量我国大陆及其周边海洋地区的重力、高精度GPS水准、多代
二 大地测量的基本概念
2.3 大地测量学的基本体系 a) 应用大地测量学:以研究建立国家大地测量控制
网为中心内容。 B) 椭球大地测量学:研究坐标系建立及地球椭球性
质以及投影数学变换为主要内容。 C) 大地天文测量学:以研究测量天文经度、纬度及
天文方位角为中心内容。 D) 大地重力测量学:以研究重力场及重力测量方法
为了在国家领土上进行大地测量,必须采用一个参 考椭球体。其数学的参考椭球面必须与物理的大地水准 面相近,并且把两者关系确定下来,这就是参考椭球定 位。大地原点则是定位中的基准点,也是地理坐标-经 度、纬度的起算点。
中国的大地原点坐落在距西安市36千米的咸阳市泾 阳县境内。原点在地下室,标志用红色玛瑙石制成,直 径10厘米,中部突起的半球上,刻有精密十字。如果谁 有幸用手触摸那指甲盖大的十字,就等于按在中国大地 经纬坐标的起算点和基准点—中华大地的“原点”上。
为中心内容。 E) 测量平差:以研究大地测量控制网平差计算为主
要内容。
二 大地三测量大学地的水基准本面概念
3.1 大地水准面的概念
大地测量学所研究的是在整体上非常接近于地球自 然表面的水准面。设想与平均海水面相重合,不受潮汐、 风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面处处与铅垂线 相垂直的水准面的连续封闭曲面。由它包围的形体称为大 地体。
a=6378140米, α =1:298.257
椭球的短轴平行于地球的自转轴(由地球质心指向1968.0 JYD地极原点方向),起始子午面平行于格林尼治平均天文 子午面,椭球面同似大地水准面在我国境内符合最好,高程 系统以1956年黄海平均海水面为高程起算基准
中华人民共和国大地原点 -中国的地理坐标
大地测量中常用的坐标系
一 定向井工程中大地测量的应用 二 大地测量的基本概念 三 大地水准面
1 参考椭球面 2 空间直角坐标系 3 空间大地坐标系 5 高斯平面直角坐标系 6 高程系统 7 GPS全球定位系统
一 定向井工程中大地测量的应用
二 大地测量的基本概念
2.1 大地测量学的定义 主要任务是测量和描绘地球并监测其变化,为人类
WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定 义的协议地球极方向,X轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点,Y 轴与X轴和Z轴构成右手系。
WGS-84系所采用椭球参数为:
a=6378137米, α =1:298.257223563
新华网北京2001年2月23日电(记者张继民)覆盖我国全部国土,其分 辨率东部为30公里见方格网、西部为60公里见方格网,精度为30厘 米至60厘米的2000中国似大地水准面,近日通过国家验收。这表明, 新一代分米级精度大地水准面已在我国建立。
三 大地水准面
为便于准确计算测量 成果,用一个接近大 地体的旋转椭圆球体 作为地球的参考大小 和形状----称为 参考椭球体,称其外 表为参考椭球面。
三 大地水准面
X2 a2

Y a
2 2

Z2 b2
1
参考椭球体扁率
= a b
a
a,b为参考椭球体的几何参数
1954年北京坐标系
1954年北京坐标系是我国目前广泛采用的大地测 量坐标系。该坐标系源自于原苏联采用过的1942年普尔 科夫坐标系。
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