《次课坐标系统》PPT课件

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1、2.3坐标系统坐标系统=坐标＋基准1、大地基准（GeodeticDatum）所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面，在大地测量中，基准是指用以描述地球形状的地球椭球的参数，如：地球椭球的长短半轴和物理特征的有关参数、地球椭球在空间中的定位及定向，还有在描述这些位置时所采用的单位长度的定义等。2、坐标系:描述空间位置的表达形式如天球坐标系描述星体的空间位置、地球坐标系描述地球上点的空间位置。3、大地测量参考系统（GeodeticReferenceSystem）由天球坐标系统和地球坐标系组成。4、大地测量参考框架（Geodetic

2、ReferenceFrame）大地测量系统具体化。我国154348个平面点、114041个高程点（416619.1公里）、21＋126个重力点、45＋534个GPS点及监测网点构成。5、几个缩写含意IAG国际大地测量协会；IAU国际天文联合会；IUGG地球物理联合会；IPMS国际极移服务；BIH国际时间局；CIO国际协议原点；6、椭球定位和定向概念椭球定位：确定椭球中心的位置。分类：局部定位：参考椭球地心定位：总地球椭球椭球定向：确定椭球旋转轴的方向。⑴椭球短轴平行于地球自转轴⑵大地起始子午面平行于天文起始子午线椭球：大小、形状、定

3、位、定向。7坐标系统的类型空间直角坐标系大地坐标系空间直角坐标系大地坐标系参心坐标系地心坐标系地心地固坐标系ECEF地固坐标系天球坐标系坐标系站心直角坐标系站心极坐标系站心赤道坐标系站心地平坐标系高斯平面直角坐标系天文坐标系参心大地坐标系参心空间直角坐标系地心大地坐标系地心空间直角坐标系投影平面地心参心站心总地球椭球面参考椭球面大地水准面表示方式坐标原点参考面地球坐标系统笛卡尔坐标曲线坐标平面直角坐标2.3.2惯性坐标系和协议天球坐标系惯性坐标系：在空间固定不变或做匀速运动的坐标系。协议天球坐标系：某一时刻（参考历元）地球旋转轴经过

4、岁差和障动改正后的指向为Ｚ轴，相应春分点为Ｘ轴，建立的右手直角坐标系。地心协议天球坐标系：以地心为原点的协议天球坐标系。8、地球参心坐标系（一）参考椭球的定位和定向的实现方法1.选择或求定椭球的几何参数（a，α）2.确定椭球的中心位置（定位）3.确定椭球短轴的指向（定向）4.建立大地原点单点定位：大地原点测天文精度、天文纬度、正高，至某一相邻点的天文方位角大地纬度、大地经度、大地方位角、大地高多点定位：多个拉普拉斯点（二）大地原点和大地起算数据（三）1954北京坐标系简介：采用克氏椭球，是1942年苏联坐标系，1956年黄海高程系作

5、用：15万个国家大地点；完成了全国范围内1：5万1：10万的任务缺点：⑴椭球参数有较大误差；⑵定位存在系统性倾斜；（东部地区最大水准面差距达68m）；⑶几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一；⑷定向不明确；⑸坐标精度不是最好，局部平差。（四）1980年坐标系在陈俊勇院士主持下建立起来的。特点：⑴采用1975国际椭球；⑵在1954年坐标系基础上建立的；⑶椭球面与似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位；⑷定向明确；⑸大地原点位于我国中部⑹采用1956黄海高程系（五）新1954年北京坐标系（了解）10、地心地固坐标系地心地固空间

6、直角坐标系的定义：原点：地球质心Z轴：指向地球北极X轴：格林尼治平均子午面与地球赤道的交点Y轴：垂直于XOZ平面，构成右手坐标系地心地固大地坐标系的定义：中心：与地球质心重合椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球短轴与地球自转轴重合大地纬度：大地经度：大地高(一)极移与国际协议原点极移：地极点在地球表面上的位置随时间变化的现象。瞬时极、平极IAU、IUGG，国际协议原点CIO(ConventionalInternationalOrigin)1900～1905年，国际上5个纬度服务站的平均纬度所确定的平极极移信息：IERS(In

7、ternationalEarthRotationService)(二)协议地球坐标系以协议地极CTP（ConventionalTerrestrialPole)为指向点的地球坐标系，一般是CIO(三)地心地固坐标系的建立方法直接法：观测资料地心坐标间接法：观测资料转换参数地心坐标参心坐标(四)WGS-84世界大地坐标（GPS课程讲）(五)国际地球参考系统（ITRS）与国际地球参考框架（ITRF）1.国际地球自转服务（IERS）VLBISLRGPSDORIS2.ITRS定义，见课本通过ITRF来实现3.ITRF小结：⑴椭球定位与定向的概

8、念；⑵1954年北京坐标系的缺点；⑶1980年西安坐标系的特点;(4)地心地固坐标系的定义;(5)ITRS和ITRF