阳泉职业技术学院教案1

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1、阳泉职业技术学院教案第二章坐标系统和时间系统年月日第节课题教学目的1、掌握坐标系统的种类；2、掌握瞬时坐标系和协议坐标系的概念、为卫星坐标计算打下基础。教学重点难点重点：空间直角坐标系球面坐标难点：岁差与章动瞬时天球坐标系与平天球坐标系的关系授课时数2教具课件教学方法课堂讲授教学过程内容：作业：阳泉泉职业技术学院教案第二章GPS定位的坐标系统和时间系统2006年3月1日第4节课题2.2地球坐标系2.3坐标系统之间的转换教学目的1、掌握瞬时坐标系和协议坐标系的概念、为卫星坐标计算打下基础。2、掌握GPS坐标系、国家大地坐标系、地方独立坐标系的含

2、义。3、掌握瞬时地球坐标系与平地球坐标系含义4、掌握大地测量基准的概念、GPS测量中常用大地测量基准及基准转换方法教学重点难点重点：地球空间直角坐标系协议地球坐标系瞬时地球坐标系与平地球坐标系基准转换难点：极移地极原点大地测量基准的概念、瞬时地球坐标系与平地球坐标系大地测量基准的概念授课时数2教具课件教学方法课堂讲授教学过程内容：2.2地球坐标系1.2.1参心坐标系建立一个参心大地坐标系，必须解决以下问题：（1）确定椭球的形状和大小；（2）确定椭球中心的位置，简称定位；（3）确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；（4）确定

3、大地原点。一、1954年北京坐标系（BJZ54（原））该坐标系是以原苏联当时采用的1942年普尔科沃坐标系为基础建立起来的，所不同的是1954年北京坐标系的高程异常是以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算值，且以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准面，按我国天文水准路线推算出来的。二、1980年国家大地坐标系（GDZ80）1980年国家大地坐标系椭球四个参数的数值采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会的推荐值；大地坐标系的原点，设在我国中部——陕西省泾阳县永乐镇，在西安以北60km，简称西安原点；大地点高

4、程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准。1980年国家大地坐标系：椭球短轴Z轴平行于由地球质心指向我国地极原点JYD1968.0的方向，起始大地子午面平行于格林尼治平均天文台子午面，X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度零方向；Y轴与Z，X轴成右手系统。三、1954年新北京坐标系（BJZ54）为了既体现1980年国家大地坐标系的严密性，又照顾到1954年原北京坐标系的实用性，有的部门和单位想出一种两全其美的办法，于是就产生了1954年新北京坐标系。1954年新北京坐标系的成果，就是将1980年国家大地坐标系的空间直角坐标经三个

5、平移参数平移变换至克拉索夫斯基椭球中心，就成了新北京坐标系的成果。所以说，新北京坐标系的成果实际上就是从1980年大地坐标系整体平差成果转换而来的。1.2.2地心坐标系一、地心坐标系的表述形式地心直角坐标系的定义是：原点O与地球质心重合；Z轴指向国际协议原点CIO，X轴指向1968BIH定义的格林尼治平均天文台的起始子午线与CIO的赤道焦点E，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。地心大地坐标系定义是：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转轴重合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点的椭球子午面与B

6、IH定义的起始大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球面法线至椭球面的距离。二、WGS—84大地坐标系WGS—84坐标系的几何定义是：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向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轴和Z、X轴构成右手坐标系。如图2—3所示。WGS—84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会大地测量常数推荐值。1.2.3瞬时地球坐标系与平地球坐标系一、瞬时地球坐标系原点位于地球质心，z轴指向瞬时地球自转轴方向，x轴指向瞬时赤道面和包含瞬时地球自转轴与

7、平均天文台赤道参考点的子午面之交点，Y轴构成右手坐标系取向。二、平地球坐标系1.极移和地极原点地球自转轴与地球表面的交点叫地球极点。由于地球内部和外部的动力学因素、地球极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象叫做极移。随时间而变化的极点叫瞬时极，某一时期瞬时极的平均位置，叫做平地极，简称平极。在1967年国际天文学联合会和国际大地测量学与地球物理学联合会共同召开的32次讨论会上，建议平极的位置用国际纬度服务站五个台站的“1900～1905年新系统”的平均纬度来确定。平极的这个位置相对于1900～1905年平均历元（1903.0），叫做国际

8、协议原点，简称CIO。1977年我国极移协作小组利用1949～1977年期间的国内外36个台站的光学仪器的测纬资料，分别就地极的长期与周期分量进行分析研究后，确定了