大地极坐标系 - 360文档中心

大地测量坐标系统分类

大地测量坐标系统分类引言大地测量是地球科学中的重要分支，它用于测量地球表面的形状、尺寸、位置以及其它相关参数。

在进行大地测量时，需要使用大地测量坐标系统来描述地球表面上各个点的位置。

本文将介绍大地测量坐标系统的分类和特点。

1. 地心坐标系统（Geocentric Coordinate System）地心坐标系统是最基本的大地测量坐标系统之一。

它以地球质心作为坐标原点，以地球自转轴为Z轴建立三维直角坐标系。

由于地心坐标系统以地球质心为原点，因此适用于描述地球整体的形状和位置。

这种坐标系统在全球导航卫星系统（GNSS）中被广泛使用。

2. 大地坐标系统（Geographic Coordinate System）大地坐标系统是将地球表面划分为无数个小区域，每个小区域有自己的坐标系。

它以地球表面上的某一参考点作为基准点建立坐标系，并采用经度和纬度作为坐标单位。

大地坐标系统适用于描述地球上任意点的位置，常用于地图制作和导航系统。

3. 投影坐标系统（Projected Coordinate System）投影坐标系统是将地球表面上的经纬度坐标投影到一个平面上的坐标系统。

由于地球是一个球体，将其投影到平面上必然会有形状和尺寸的变形。

不同的投影方式会导致不同的形变情况，因此投影坐标系统的选择应根据具体应用需求进行。

投影坐标系统广泛应用于地图制作、测量和GIS系统中。

3.1 圆柱投影（Cylindrical Projection）圆柱投影是一种将地球投影到一个圆柱体上的投影方式。

它有多种变体，如墨卡托投影、等距圆柱投影等。

圆柱投影保留了经纬度的形式，但在高纬度地区会出现较大的形变。

3.2 锥形投影（Conic Projection）锥形投影将地球表面投影到一个锥面上。

锥形投影可以根据需要调整锥的位置和大小，以减少形变。

锥形投影适用于纬度较小的地区。

3.3 平面投影（Planar Projection）平面投影将地球表面投影到一个平面上。

椭球基本知识

大地线旳性质 ➢ 大地线是曲面上两点旳最短线 ➢ 大地线是无数法截线弧素旳连线
控制测量计算理论
六、地面观察值归算至椭球面
3、地面观察方向归算至椭球面归算旳基本要求地面观察方向归算至椭球面上有3个基本内容： 1) 将测站点铅垂线为基准旳地面观察方向换算成椭球面上以法线方向为准旳观察方向； 2) 将照准点沿法线投影至椭球面，换算成椭球面上两点间旳法截线方向； 3) 将椭球面上旳法截线方向换算成大地线方向。
H H正常 (高程异常)
H H正 N (大地水准面差距)
控制测量计算理论
一、常用旳四种坐标系
2、空间直角坐标系以椭球中心O为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，在赤道面上与X轴正交旳方向为Y轴，椭球体旳旋转轴为Z 轴，构成右手坐标系O-XYZ，在该坐标系中，P点旳位置用X、Y、Z表达。空间直角坐标系旳坐标原点位于地球质心（地心坐标系）或参照椭球中心（参心坐标系），Z 轴指向地球北极，x 轴指向起始子午面与地球赤道旳交点，y 轴垂直于XOZ 面并构成右手坐标系。
4、平均曲率半径
在实际际工程应用中，根据测量工作旳精度要求，在一定范围内，把
椭球面当成具有合适半径旳球面。取过地面某点旳全部方向 RA 旳平均值
来作为这个球体旳半径是合适旳。这个球面旳半径——平均曲率半径R：
R MN 或
R b c N a (1 e2 ) W2 V2 V W2
所以，Ｒ等于该点子午圈曲率半径Ｍ和卯酉圈曲率半径Ｎ旳几何
控制测量计算理论
三、地球椭球及其定位
1、椭球旳几何参数及其关系
e2
a2 b2 a2
e'2
a2 b2 b2
1 e2
b2 a2
1 e2

大地坐标系

是以地球椭球赤道面和大地起始子午面为起算面并依地球椭球面为参考面而建立的地球椭球面坐标系。它是大地测量的基本坐标系，其大地经度L、大地纬度B和大地高H为此坐标系的3个坐标分量。它包括地心大地坐标系和参心大地坐标系。[2]其中，对于地心大地坐标系，其地面上一点的大地经度L为大地起始子午面与该点所在的子午面所构成的二面角，由起始子午面起算，向东为正，称为东经（0~180），向西为负，称为西经（0~180）；大地纬度B是经过该点作椭球面的法线与赤道面的夹角，由赤道面起算，向北为正，称为北纬（0~90），向南为负，称为南纬（0~90）；大地高H是地面点沿椭球的法线到椭球面的距离。
大地坐标系
geodetic coordinate system
大地坐标系[1]是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。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。大地坐标系亦称为地理坐标系。大地坐标系为右手系。
椭球面上一点的位置，通常用大地经度和大地纬度来[3]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。垂直于旋转轴NS的平面与椭球面的交线称为纬线
地图
。圆心为பைடு நூலகம்球中心O的平行圈称为赤道。
建立大地坐标系，规定以椭球的赤道为基圈，以起始子午线（经过英国格林威治天文台的子午线）为主圈。对于图中椭球面上任一点而言，其大地坐标为：
大地经度L－－－过P点的子午面与起始子午面间的夹角。由格林威治子午线起算，向东为正，向西为负。

椭球面上的常用坐标系及其相互关系

§6.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系6.2.1大地坐标系 P 点的子午面NPS 与起始子午面NGS 所构成的二面角L ，叫做P 点的大地经度，由起始子午面起算，向东为正，叫东经（0°～180°），向西为负，叫西经（0o～180°）。

P 点的法线Pn 与赤道面的夹角B ，叫做P 点的大地纬度。

由赤道面起算，向北为正，叫北纬（0°～90°）；向南为负，叫南纬(0°～90°)。

大地坐标系是用大地经度L 、大地纬度B 和大地高H 表示地面点位的。

过地面点P 的子午面与起始子午面间的夹角叫P 点的大地经度。

由起始子午面起算，向东为正，叫东经（0°~180°），向西为负，叫西经（0°~-180°）。

过P 点的椭球法线与赤道面的夹角叫P 点的大地纬度。

由赤道面起算，向北为正，叫北纬（0°~90°），向南为负，叫南纬（0°~-90°）。

从地面点P 沿椭球法线到椭球面的距离叫大地高。

大地坐标坐标系中，P 点的位置用L ,B 表示。

如果点不在椭球面上，表示点的位置除L ,B 外，还要附加另一参数——大地高H ，它同正常高正常H 及正高正H 有如下关系 ⎪⎭⎪⎬⎫+=+=)()(大地水准面差距高程异常正正常N H H H H ζ6.2.2空间直角坐标系以椭球体中心O 为原点，起始子午面与赤道面交线为X 轴，在赤道面上与X 轴正交的方向为Y 轴，椭球体的旋转轴为Z 轴，构成右手坐标系O -XYZ ，在该坐标系中，P 点的位置用Z Y X ,,表示。

地球空间直角坐标系的坐标原点位于地球质心（地心坐标系）或参考椭球中心（参心坐标系），z 轴指向地球北极，x 轴指向起始子午面与地球赤道的交点，y 轴垂直于XOZ 面并构成右手坐标系。

6.2.3子午面直角坐标系设P 点的大地经度为L ，在过P 点的子午面上，以子午圈椭圆中心为原点，建立y x ,平面直角坐标系。

大地坐标系与大地极坐标系的关系1

inverse solution of geodetic problem
已知P1点和P2点的大地坐标（L1，B1）、（L2，B2 ），计算两点间的大地线长S及正反大地方位角A1 、A2。即：
L1，B1，L2, B2
S, A1, A2
二、大地问题解算的概念
solution of geodetic problem
2、已知1、2两点的大地经纬度B、L大，地如问何题获反得解椭球面两点间的大地线长、大地方位角？
2
N
4
A2
(B2,L2 ) 2 A1 S
A2
(B1,L1) 1 A2 A2 180
1 3
2 4
1 3
椭球面上推算地面点水平坐标（B，L）原理
3、已知1点的大地经纬度B1、L1 ，1大、地3问两题点正间解的大地线长、大地方位角，如何3点的大地经纬度B3、L3 ？
1、解算公式解算距离
短距离（<400km）中距离（400km~1000km）长距离（1000k大m地~20线00微0k分m）方程
解算精度解算途径
精密公式
近似公式大地线的克莱劳方程
幂级数形式
投影形式
二、大地问题解算的概念
solution of geodetic problem
1、解算公式
Projection condition
证明: 2 A2
sin( 90 u1) sin( 90 u2 )
sin(180 2 )
sin A1
cosu1 sin A1 cosu2 sin 2

3P、ro贝jec塞ti尔on大co地nd问it题ion解算公cos式u 的W1三co个s B投影条件

地理坐标系及我国大地坐标系和高程系

地理坐标系及我国大地坐标系和高程系地理坐标系及我国大地坐标系和高程系地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。

在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

大地控制的主要任务是确定地面点在地球椭球体上的位置。

这种位置包括两个方面：一是点在地球椭球面上的平面位置，即经度和纬度；二是确定点到大地水准面的高度，即高程。

为此，必须首先了解确定点位的坐标系。

1.地理坐标系对地球椭球体而言，其围绕旋转的轴叫地轴。

地轴的北端称为地球的北极，南端称为南极；过地心与地轴垂直的平面与椭球面的交线是一个圆，这就是地球的赤道；过英国格林威治天文台旧址和地轴的平面与椭球面的交线称为本初子午线。

以地球的北极、南极、赤道和本初子午线等作为基本要素，即可构成地球椭球面的地理坐标系统（图2-3）。

其以本初子午线为基准，向东，向西各分了1800，之东为东经，之西为西经；以赤道为基准，向南、向北各分了900，之北为北纬，之南为南纬。

地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。

在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。

（1）天文经纬度天文经度在地球上的定义，即本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角；天文纬度在地球上的定义，即为过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。

天文经纬度是通过地面天文测量的方法得到的，其以大地水准面和铅垂线为依据，精确的天文测量成果可作为大地测量中定向控制及校核数据之用。

（2）大地经纬度地面上任意一点的位置，也可以用大地经度L、大地纬度B表示。

大地经度是指过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角，大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角（图2-3）。

大地经纬度是以地球椭球面和法线为依据，在大地测量中得到广泛采用。

（3）地心经纬度地心，即地球椭球体的质量中心。

地心经度等同于大地经度，地心纬度是指参考椭球体面上的任意一点和椭球体中心连线与赤道面之间的夹角。

地理坐标系、大地坐标系和投影坐标系的概念

地理坐标系、⼤地坐标系和投影坐标系的概念地理坐标：为球⾯坐标。

参考平⾯地是椭球⾯,坐标单位:经纬度⼤地坐标：为平⾯坐标。

参考平⾯地是⽔平⾯,坐标单位：⽶、千⽶等地理坐标转换到⼤地坐标的过程可理解为投影。

（投影：将不规则的地球曲⾯转换为平⾯）在ArcGIS中预定义了两套坐标系：地理坐标系（Geographic coordinate system）投影坐标系（Projected coordinate system）1、⾸先理解地理坐标系（Geographic coordinate system）Geographic coordinate system直译为地理坐标系统，是以经纬度为地图的存储单位的。

很明显，Geographic coordinate syst em是球⾯坐标系统。

我们要将地球上的数字化信息存放到球⾯坐标系统上，如何进⾏操作呢？地球是⼀个不规则的椭球，如何将数据信息以科学的⽅法存放到椭球上？这必然要求我们找到这样的⼀个椭球体。

这样的椭球体具有特点：可以量化计算的。

具有长半轴，短半轴，偏⼼率。

以下⼏⾏便是Krasovsky_1940椭球及其相应参数。

Spheroid: Krasovsky_1940Semimajor Axis: 6378245.000000000000000000Semiminor Axis: 6356863.018773047300000000Inverse Flattening（扁率）: 298.300000000000010000然⽽有了这个椭球体以后还不够，还需要⼀个⼤地基准⾯将这个椭球定位。

在坐标系统描述中，可以看到有这么⼀⾏：Datum: D_Beijing_1954 表⽰，⼤地基准⾯是D_Beijing_1954。

--------------------------------------------------------------------------------有了Spheroid和Datum两个基本条件，地理坐标系统便可以使⽤。

大地测量坐标系有哪些类型

大地测量坐标系有哪些类型在大地测量领域，为了描述地球上任意点的位置，人们需要使用不同类型的坐标系。

大地测量坐标系是一种用来确定地球表面上点的位置的参考系统。

本文将介绍几种常见的大地测量坐标系类型。

地理坐标系（Geographic Coordinate System）地理坐标系是最常见的大地测量坐标系之一，用于描述地球表面上点的位置。

地理坐标系使用经度和纬度来确定地球上任意点的位置。

经度表示位于东西方向上的位置，范围是从-180°到180°，东经为正，西经为负。

纬度表示位于南北方向上的位置，范围是从-90°到90°，南纬为负，北纬为正。

地理坐标系以地球的中心为原点，以经线和纬线来划分地球表面。

它使用球面坐标系来近似地球的形状，适用于全球范围内的位置定位和空间数据分析。

平面直角坐标系（Plane Rectangular Coordinate System）平面直角坐标系是一种二维坐标系，使用直角坐标系来描述地球上点的位置。

它将地球表面划分为水平的均匀网格，每个点都由一个水平坐标和一个垂直坐标确定。

平面直角坐标系通常使用投影方式来实现，常见的投影方式包括墨卡托投影、通用横轴墨卡托投影和高斯-克吕格投影等。

这些投影方式可以将地球表面上的经纬度坐标投影到一个平面上，以便于进行测量和计算。

大地坐标系（Geodetic Coordinate System）大地坐标系是一种用来确定地球上任意点位置的三维坐标系。

它采用了椭球体来近似地球的形状，并使用经度、纬度和高程来描述点的位置。

经度和纬度的定义与地理坐标系相同，高程则表示点相对于参考椭球体的高度。

大地坐标系考虑了地球的曲率和椭球体的形状，能够提供较高精度的位置描述。

它常用于测量和工程应用，如地形测量、测量控制点和航空导航等。

地心坐标系（Geocentric Coordinate System）地心坐标系是一种以地球质心为原点的三维坐标系，用于描述地球上点的位置。

大地坐标系的标准定义

大地坐标系的标准定义《聊聊大地坐标系那点事儿》嘿，朋友们！今天咱来唠唠大地坐标系这个听着有点高大上的玩意儿。

这大地坐标系啊，你可别小看它，它可有着标准定义呢，就像咱生活中得有个规矩一样。

咱先打个比方哈，想象一下大地就像一个超级大的棋盘，而大地坐标系就是给这个棋盘划分格子的规则。

有了这个规则，咱就能在这个大棋盘上准确找到每一个位置，而且谁都不会找错。

那这标准定义到底是啥呢？简单说，就是一套确定地球上每个点的办法。

它就像给地球这个大“皮球”编织了一张坐标网，不管是珠穆朗玛峰还是你家门口的那块大石头，都能在这张网上找到自己独特的小格子。

你可能会说，哎呀，这跟我有啥关系啊？嘿，这关系可大了去了！比如说你要去一个陌生的地方，你总得知道它在哪吧？这时候大地坐标系就派上用场了。

而且，现在不是讲究什么导航啊、定位啊，这可都得靠大地坐标系在背后默默支持呢。

咱们平时用的手机导航，那可是多亏了这玩意儿才能这么准确地把咱带到想去的地方。

不然，那可就像在迷宫里瞎转悠，找不到北啦！还有啊，建筑工人盖房子也得靠它嘞！要是没有准确的坐标，那房子盖歪了咋办？不就成歪楼啦！飞机飞行、轮船航行，都得靠着大地坐标系来确定方向和位置。

这大地坐标系啊，就像是地球的“身份证”，每一个地方都有自己独一无二的标识。

而且它还特别精确，精确到让你惊叹。

总之啊，大地坐标系虽然听起来似乎很遥远、很专业，但实际上和我们的生活息息相关。

它就像一个默默守护着我们的小天使，让我们的生活变得更加有序、便利。

下次当你再打开手机导航准备出门的时候，可别忘了感谢一下这个神奇的大地坐标系呀！它可是在背后默默地为你服务着呢！哈哈，好啦，关于大地坐标系的标准定义就说到这啦，希望我这接地气的解释能让你对它有更深刻的认识！。

解读测绘技术中的大地坐标系

解读测绘技术中的大地坐标系近年来，随着科技的迅猛发展，测绘技术在各个领域中发挥着越来越重要的作用。

而测绘技术中的大地坐标系更是其中的核心内容之一。

本文将对大地坐标系进行解读，深入探究其背后的原理和应用。

测绘技术是人类认识和利用地球表层各个要素以及地理现象的一门科学技术。

而测绘工作的进行与坐标系息息相关。

大地坐标系是测绘中最广泛应用的一种坐标系。

它是通过观测地球上某一点所测得的角度或距离，将其转化为数学模型，从而确定该点的位置。

大地坐标系的建立离不开测量和计算。

通过三角测量、水准测量、位置测量等方法，可以得到地球上各个点的经度、纬度和高程等信息。

而这些信息正是构成大地坐标系的基础。

通过数学模型和计算方法，可以将这些观测数据转化为数学坐标，从而确定任意一点的位置。

大地坐标系的建立不仅仅是为了确定地球上某一点的位置，更重要的是为了进行地图的制作和精确测量。

地图作为一种对地球表面进行缩小和展现的手段，其准确性和精度直接取决于所使用的坐标系。

而大地坐标系通过其高精度和可靠性，成为了测绘工作中不可或缺的一部分。

在实际应用中，大地坐标系的精度和坐标转换是一个重要的问题。

由于地球并非完美的椭球体，而是一个略呈椭球的不规则体，因此大地坐标系需要通过测量数据来修正椭球体的参数，从而提高测量结果的精度。

同时，在不同的地区使用不同的坐标系时，需要进行坐标转换，以保证不同坐标系之间的数据连贯性和一致性。

另外，大地坐标系在航空航天、地理信息系统等领域中也具有重要的应用价值。

例如，在航空航天中，卫星定位系统可以通过大地坐标系实现对位置的精确定位；在地理信息系统中，大地坐标系是进行地图投影和数据对接的必要工具。

可以说，大地坐标系为各行各业提供了精确的地理位置信息，并推动了相关技术的发展和应用。

在未来，随着科技的不断创新和测绘技术的进一步发展，大地坐标系将扮演着更加重要的角色。

例如，随着无人驾驶技术的成熟和智能交通系统的发展，大地坐标系可以为车辆和交通设施提供更加准确的定位和导航服务。

[12][ch5][大地坐标系与大地极坐标系的关系2] PPT资料共25页

(S) ' ' S sc i 2 M n o s s 2 c i 4 M n o 2 s
4、贝塞尔微分方程的解：S 与σ 的关系
S b A B s c i 2 M n o C s s 2 c i 4 M n o 2 s
N
A1
S
A2
P1(B1,L1)
P2(B2,L2)
五、贝塞耳大地问题反解计算
B1,L1,B2,L2
A1, A2,S
解算步骤：
1）将椭球面元素投影到球面上
tanu1 1e2 tanB1
tanu2 1e2 tanB2
l?
'' l '' s m i ''' n 'sc i 2 M n o
B2,L2, A2
N
A 2
A1
S
A2
P1(B1,L1)
P2(B2,L2)
四、贝塞尔大地问题正解计算
B1,L1,S,A1
B2,L2, A2
解算步骤： 1）将椭球面元素投影到球面上
taun1 1e2taB n1
tanM tanu1 cosA1
sim ncou1siA n 1
S sc i 2 M n o s s 2 c i 4 M n o 2
tan2sim ntanMsiun2tanA2
21
四、贝塞尔大地问题正解计算
B1,L1,S,A1
B2,L2, A2
解算步骤：
1）将椭球面元素投影到球面上
2）解算球面三角形
A2
3）将球面元素换算到椭球面上

大地坐标系与大地极坐标系的关系

第十二讲
大地坐标系与大地极坐标系的关系（二）
内容回顾
Review
大地问题正反解的定义归化纬度与大地纬度的关系（会推）
N N 理解并记住贝塞耳大地问题解算公式的
三个投影条件和解算步骤
大地问题正解大地问题反解
1 1 2
L1， B1， S， A 理解并记住贝塞耳微分方程（即dS1与 dσ L ，B ，L , B
上机编程计算实习：第三部分
2、大地问题反解
算例已知
L1 90o 0000.11, B1 35o 0000.22 L2 215o5904.33, B2 30o 2920.96
试编程求S、A1、A2？（以米、度分秒的形式输出到屏幕，保留小数点后3位；使用我们课堂上所给的公式，系数由克拉索夫斯基椭球参数a，α计算）注：这部分内容安排在课程结束到计算中心统一实习，不过，希望大家现在就要抽空开始编写程序，否则会来不及；写的程序要填入我们的程序框架中，即大地测量学基础程序框架.cpp和subrout b

0
1 k 2 sin 2 M d
(S ) S bA B sin cos2M C sin 2 cos4M 2
4、贝塞尔微分方程的解：S 与σ 的关系
ds a 1 e cos u d
2 2
cos 2 u 1 cos 2 m sin 2 M
四、贝塞尔大地问题正解计算
B1 , L1 , S , A1 B2 , L2 , A2
A1在第Ⅰ象限： m、M、λ1均在第I象限λ2与（M+σ）同象限A2在IV或III象限
四、贝塞尔大地问题正解计算
B1 , L1 , S , A1 B2 , L2 , A2

地心大地坐标系的定义

GNSS坐标系统及转换
二、参考椭球面和参心坐标系
参考椭球面
地球表面陆地
海洋大地水准面参考椭球
GNSS坐标系统及转换
二、参考椭球面和参心坐标系
1、椭球定位和定向概念 • 椭球的类型:
参考椭球: 具有确定参数(长半径 a和扁率α)，
经过局部定位和定向，同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球.
GNSS坐标系统及转换
一、地心坐标系统
定义
• 国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。
• 2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；
• 2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向（该历元的指向由国际时间局（BIH）给定的历元为1984.0的初始指向推算）
GNSS坐标系统及转换
二、参考椭球面和参心坐标系
1980年国家大地坐标系类型：：参心坐标系建立：：进行了我国的天文大地网整体平差，采用新
的椭球元素，进行了定位和定向大地原点：陕西省泾阳县永乐镇椭球：1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届年会
GNSS坐标系统及转换
二、参考椭球面和参心坐标系
二、参考椭球面和参心坐标系
❖ 地心坐标系和参心坐标系的特点 – 地心坐标系适合于全球用途的应用 – 参心坐标系适合于局部用途的应用 • 有利于使局部大地水准面与参考椭球面符合更好 • 保持国家坐标系的稳定 • 有利于地心坐标的保密
GNSS坐标系统及转换
二、参考椭球面和参心坐标系
3、我国的大地坐标系
一、地心坐标系统
2、大地空间直角坐标系（space rectangular coordinate system）

地心大地坐标系的定义

GNSS坐标家貌A稔换一.地心坐标系统
•国际极移服务（IPMS ）和国际时间局（BIH ）等机构分别不同的方法得到地极原点。与CIO相应的地球赤道面称为
平赤道而我协议赤道而。
19KW.0
K秒）
一、地心坐标系统
平地球坐标系和瞬时（真）地球坐标系
•:•瞬时（真）地球坐标系
Z轴与瞬时地球自转轴重合或平行的地球坐标系
• 2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；
• 2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000. 0的地球参考极的方向（该历元的指向由国际时间局（BIH）给定的历元为1984. 0的初始指向推算）
GNSS坐标争貌攻矜拱一、地心坐标系统
采用2000国家大地坐标系的必要性
天球球面坐标系的定义: 地球质心O为坐标原点，春分点轴与天轴所在平面为天球经度（赤经）测量基准——基准子午面，赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述
为（T , a, 8）。
天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图2.1表示:
X'
GNSS坐标•貌A稔换二.天球坐标系
实际地球的形状近似一个赤道隆起的椭球体，因此在日月引力和其他天体对隆起部分的作用下，地球在绕太阳运
行时，自转轴的方向不再保持不变而使春分点在黄道上产生缓慢的西移一一岁差、章动
I
18.6年
二分点由西向东缓慢漂移（也称为“旋进”）。这一现象在我国被称之为岁差。
天极
.秋分点
A月球轨道面位置的变化弓I起瞬时北天极绕瞬时平天极产生旋转 , 大致成椭圆轨迹，周期约为18.6年。这种现象称为章动。
0
-确-确定定椭椭球球中短心轴的的位指置向（（椭椭球球定定位向））O O -建立大地原点。

空间直角坐标系、大地坐标系、平面坐标系、高斯平面直角坐标系

本篇学习了空间直角坐标系、大地坐标系、平面坐标系、高斯平面直角坐标系。

这个个坐标系有时很容易弄混淆！（一）空间直角坐标系空间直角坐标系的坐标原点位于参考椭球的中心，Z轴指向参考椭球的北极，X轴指向起始子午面与赤道的交点，Y轴位于赤道面上切按右手系于X轴呈90度夹角，某点中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。

空间直角坐标系可用如下图所示：（二）大地坐标系大地坐标系是采用大地纬度、经度和大地高程来描述空间位置的。

纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角；经度是空间的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角；大地高程是空间的点沿着参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。

地面点的高程和国家高程基准(1)绝对高程。

地面点沿垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程或称海拔。

过去我国采用青岛验潮站(tide gauge station)1950～1956年观测成果求得的黄海平均海水面作为高程的零点，称为“1956年黄海高程系”(Huanghai height system 1956水准原点高程为72.289m)。

后经复查，发现该高程系的验潮资料时间过短，准确性较差，改用青岛验潮站1950～1979年的观测资料重新推算，并命名为“1985年国家高程基准”（Chinese height datum 1985）。

国家水准原点(leveling origin高程为72.260m)设于青岛市观象山附近，作为我国高程测量的依据。

它的高程值是以“1985年国家高程基准”所确定的平均海水面为零点测算而得。

在使用原“1956年黄海高程系”的高程成果时，应注意将其换算为新的高程基准系统。

(2)相对高程。

地面点沿铅垂线方向至任意假定的水准面的距离称为该点的相对高程，亦称假定高程。

在图l—5中，地面点A和B的相对高程分别为H'A和H'B。

(3)高差。

地面上任意两点的高程(绝对高程或相对高程)之差称为高差。

大地坐标资料

大地坐标
大地坐标是一种用于描述地球表面上任意点位置的坐标系统。

通过大地坐标，我们可以精确标定地球上任何一个位置的经度和纬度，而这些坐标信息对于航海、航空、地图制作等领域至关重要。

1. 定义
大地坐标是地球上某一点与地球坐标系原点之间的关系的数学表示。

常见的大地坐标包括经度和纬度，分别用度、分、秒表示，可以表示地理位置的全球定位。

2. 经度和纬度
2.1 经度
经度是指地球表面上一个点与地球自转轴的交点之间的夹角，通常用东西方向的度数表示。

经度的范围是从东经0度到西经180度，0度是本初子午线，分割东西半球。

2.2 纬度
纬度是指地球表面上一个点与地球赤道之间的夹角，通常用南北方向的度数表示。

纬度的范围是从南纬90度到北纬90度，0度是赤道。

3. 应用
大地坐标在GIS（地理信息系统）、导航系统、地图制作、航海、航空、气象等领域广泛应用。

通过大地坐标，我们可以准确地定位目标位置，并进行有效的地理信息分析。

4. 使用方法
要获取某一地点的大地坐标，可以通过GPS定位、地图软件查询、测绘等方式获取。

在编程中，可以使用相应的库来进行大地坐标的计算和转换，以满足不同需求。

5. 总结
大地坐标是地球表面位置的重要表示方式，具有广泛应用的价值。

通过学习大地坐标的原理和应用，可以更好地理解地球表面的地理位置关系，促进各领域的发展和应用。

以上是关于大地坐标的介绍，希望对你有所帮助。

感谢阅读！。