1、大地测量基础知识摘要唐超华湖南省测绘科技研究所2012年 5月主要内容 一、我国大地坐标系的发展二、坐标系的转换与基准转换三、高斯投影一、我国大地坐标系的发展参心坐标系23地方独立坐标系地心坐标系14 高程系统1、参心坐标系 地球是椭球形的。在测量学中,过去由于受到技术条件的限制,不能勘测整个地球椭球的大小,只能用个别国家和局部地区的大地测量资料推求椭球体的元素(长轴半径、扁率等)。这些根据地方数据推算得出的椭球有局限性,只能作为地球形状和大小的参考,故称为 参考椭球 。 每一 个参考椭球都有一个最佳拟合点,称之为 大地原点 。北京 54坐标系 由于政治、经济、技术的原因,使用了前苏联的克拉索
2、夫斯基椭球参数,并与前苏联 1942年坐标系进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系,定名为 1954年北京坐标系。因此, 1954年北京坐标系可以认为是前苏联 1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京而是在前苏联的普尔科沃。西安 80坐标系1978年 4月在西安召开全国天文大地网平差会议,确定新定位,建立我国新的坐标系。为此有了 1980年国家大地坐标系 1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为 1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇,位于西安市西北方向约 60公里,故称1980年西安坐标系,又简称西安大地原点。2
3、、地方独立坐标系地方独立坐标系是各个地方根据自己的实际需求建立的O-XYZ坐标系。原点 O点有些是实际中的点,有些是假设的。三轴方向根据地方实际情况确定。 随着技术的发展,独立坐标系的区域性割据已严重影响到先进技术的发展和应用,在不远的将来,它将退出历史舞台。3、地心坐标系 地心坐标系是在大地体内建立的 O-XYZ坐标系。原点 O设在大地体的质量中心,用相互垂直的 X, Y, Z三个轴来表示, X轴与首子午面与赤道面的交线重合,向东为正。 Z轴与地球旋转轴重合,向北为正。 Y轴与 XZ平面垂直构成右手系。WGS84坐标系美国国防局为进行 GPS导航定位于 1984年建立的地心坐标系, 1985
4、年投入使用。 WGS-84坐标系的几何意义是:坐标系的原点位于地球质心, z轴指向(国际时间局)BIH1984.0定义的协议地球极 (CTP)方向, x轴指向 BIH1984.0的零度子午面和 CTP赤道的交点, y轴通过右手规则确定。长半轴: 6378137m扁率倒数: 1/298.257223563CGCS2000坐标系国务院批准自 2008年 7月 1日启用我国的地心坐标系 2000国家大地坐标系。在 8-10年时间内逐步取代现有的西安 80和北京 54坐标系。原 点: 包括海洋和大气在内的整个地球的质心;长度单位: 米( SI);定向: 初始定向由 1984.0时的 BIH(国际时间局)定向给定;定向的时间演化: 定向的时间演化不产生相对于地壳的残余全球旋转。