最新和以及坐标系资料课件ppt.ppt

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1、和以及坐标系资料大地坐标系用来表述地球上点的位置的一种地区坐标系统。它采用一个十分近似于地球自然形状的参考椭球作为描述和推算地面点位置和相互关系的基准面。。它包括地心大地坐标系(CGCS2000)和参心大地坐标系(西安80、北京54)。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定,则标志着大地坐标系已经建立。若使参考椭球中心与地球平均质心重合,则定义和建立了地心大地坐标系。它是航天与远程武器和空间科学中各种定位测控测轨的依据。若椭球表面与一个或几个国家的局部大地水准面吻合

2、最好,则建立了一个国家或区域的局部大地坐标系。椭球面上一点的位置,通常用大地经度和大地纬度来表示,某点的大地经纬度称为该点的大地坐标。如图示,NS为椭球旋转轴,S称南极,N称北极。包括旋转轴NS的平面称为子午面,子午面与椭球面的交线称为子午线,也称为经线。垂直于旋转NS的平面与椭球面的交线称为纬线。圆心为椭球中心O的平行圈称为赤道。存在问题椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球差数与现代精确的椭球参数相比,长半轴约大109m。椭球参数与现代精确的椭球参数的差异较大,不包含表示地球物理特性的参数,给理论

3、研究和实际工作带来不便;椭球定向不十分明确,既不是指向CIO极,也不是指向我过的目前使用的JYD;通过局部分区平差得到,致使参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜,东部高程异常最大达67米。1954年北京坐标系统1980年西安坐标系基本情况:1978年决定对我国天文大地网进行整体平差,重新选定椭球,采用国际地理联合会(IGU)第十六届大会推荐的椭球参数,大地坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐标系,又称西安坐标系。并进行椭球的定位、定向。基本参数长半轴a=6378140±5(m)短半轴b=

4、6356755.2882m扁率α=1/298.257第一偏心率平方=0.00669438499959第二偏心率平方=0.00673950181947定位、定向起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面,椭球面与大地水准面在我国境内符合最好,高程系统采用1956年黄海平均海水面为高程起算基准。特点:采用多点定位原理建立,理论严密,定义明确;椭球参数为现代精确的地球总椭球参数;椭球面与我国大地水准面吻合得较好;椭球短半轴指向明确;经过了整体平差,点位精度高。2000国家大地坐标系基本参数2000国家大地坐标

5、系是全球地心坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。Z轴指向BIH1984.0定义的协议极地方向(BIH国际时间局),X轴指向BIH1984.0定义的零子午面与协议赤道的交点,Y轴按右手坐标系确定。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下:长半轴a=6378137m扁率f=1/298.257222101地心引力常数GM=3.986004418×1014m3s-2自转角速度ω=7.292l15×10-5rads-1必要性北京54坐标系与西安80坐标系都是参心坐标系,即局

6、部坐标系,坐标系的原点与地心有较大偏差,因此造成了以下问题:首先,自上世纪50年代卫星上天,人类进入空间时代,大地测量也进入空间时代,现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。时代变了,测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪;现在则用GPS,角度测量和距离测量与坐标系没有关系,而GPS测量与坐标系有直接关系。用GPS进行控制测量时,地面点坐标应参考于地心坐标系,不可参考于局部坐标系。必要性北京54坐标系与西安80坐标系都是参心坐标系,即局部坐标系,坐标系的原点与地心有较大偏差,因此造成了以下问题:首先,

7、自上世纪50年代卫星上天,人类进入空间时代,大地测量也进入空间时代,现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。时代变了,测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪;现在则用GPS,角度测量和距离测量与坐标系没有关系,而GPS测量与坐标系有直接关系。用GPS进行控制测量时,地面点坐标应参考于地心坐标系,不可参考于局部坐标系。首先,自上世纪50年代卫星上天,人类进入空间时代,大地测量也进入空间时代,现在大地测量是以GPS为代表的空间时代。时代变了,测量手段也变了。以前用经纬仪和测距仪;现在则用GPS,角度测量和

8、距离测量与坐标系没有关系,而GPS测量与坐标系有直接关系。用GPS进行控制测量时,地面点坐标应参考于地心坐标系,不可参考于局部坐标系。其次,在卫星导航日益普及的今天,与导航配套使用的地图也应采用同卫星导航一致的坐标系。否则,卫星导航的有效性将受到严重影响。以1954年北京坐标系的地形图为例,导航位置与图上位置之差可以达到100多米,这样大的误差是不允许的。再次,航天器测控和武器制导一定在地心坐标系进行。使用局部坐标系,将会引入很大测控误差。局部坐标系不支持空间科学和远

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