原地面坐标表
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
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 。
用excel快速制作cad断面图示例(绝对有用)
利用EXCEL表格快速在CAD中画横断面图在高速公路项目中，施工单位前期进场都会对原地面进行复测，测量人员要快速地用复测数据绘图并算出土方的填挖量，对项目组织相应的工作策划及部署至关重要。
这也就对测量人员提出了出图效率问题，本文以横断面为例进行说明。
1 数据获取现在施工单位都普及了全站仪，我们只需要将根据地貌特征点选取好断面来测量，在土方的数据量上来说是不会有很大的出入，目前我们大多使用的是CASIO和SHARP-E500计算器，我们最好编写的程序能用坐标计算出此点所对应的桩号、边距(顺路线前进方向左侧边距为负，右侧为正)，只需要记录断面桩号、边距、高程就可以顺利出断面图了。
2 Excel上处理数据将现场测量数据录入Excel中，数据格式如下表一，其中D列的100，300，500的等差数组，是为了在CAD上能按断面里程从左至右依次画多个断面图。
使它们不会出现上一断面的右部与下一断面的左部相交。
在E3、F3中先分别输入E2、F2数据并回车后再点击E3、F3，表格亮显后按住右下角的“十”字拖动成了点位数据列。
表一3 绘制图形3.1 绘制路线标准图形绘制标准图形时按照1:1的比例进行绘制，这样在后面填写断面面积、填挖高度时直接将查询数据输入就完事。
根据纵曲线数据计算出K126+270、K126+290、K126+305断面的中桩高程为分别为690.000、690.800、691.400。
K126+270断面的标准图形根据点位坐标(100，690.000)在CAD 中按照路面横坡往两侧绘制路基线，然后在两侧将边坡线连接在路基的两边。
如果后面的断面与本断面也是相同的话，使用CAD中的Copy命令进行复制。
方法是在文本窗口中：选择所有线形，回车确认后在“指定基点或位移”时我们将基点选择在(100，690.000)，对于后面的“指定位移的第二点或 <用第一点作位移>:”时输入(300，690.800)回车后继续输入(500，691.400)。
原始地貌数据 - 副本
施工单位测量：
监理工程师：
业主代表：
原地面复测成果表
工程名称： 桩号 X(m) K0+000 K0+000 K0+000 K0+000 K0+000 K0+000 K0+000 K0+000 K0+020 K0+020 K0+020 K0+020 K0+020 K0+020 K0+020 Y(m) 352.180 352.940 353.675 353.685 354.160 356.900 357.000 357.195 352.982 354.022 357.525 359.529 362.560 363.125 363.125 18.570 15.134 10.144 5.133 14.700 14.700 17.508 362.590 坐标 高程 施工单位： 左幅边桩 （距中桩距离，m） 19.982 17.451 15.084 11.017 5.017 10.000 15.000 15.759 354.160 右幅边桩 （距中桩距离，m） 中桩高程
施工单位测量：
监理工程师：
业主代表：
原地面复测成果表
工程名称： 桩号 X(m) Y(m) 坐标 高程 施工单位： 左幅边桩 （距中桩距离，m） 右幅边桩 （距中桩距离，m） 中桩高程
施工单位测量：
监理工程师：
业主代表：
原地面复测成果表
工程名称： 桩号 X(m) Y(m) 坐标 高程 施工单位： 左幅边桩 （距中桩距离，m） 右幅边桩 （距中桩距离，m） 中桩高程
施工单位测量：
监理工程师：
业主代表：
原地面复测成果表
工程名称： 桩号 X(m) Y(m) 坐标 高程 施工单位： 左幅边桩 （距中桩距离，m） 右幅边桩 （距中桩距离，m） 中桩高程
第三章-导弹研究中常用的坐标系
以地面系为基准 绕相应的轴旋转三次
得到弹体坐标系的姿态
依次转过、ψ、
精选2021版课件
8
第一次旋转：绕地面坐标系Axyz的Ay轴旋转ψ角
Ax轴 Az轴
Ax’ 轴 Az’ 轴
Axyz与Ax’yz’的关系
x
x
y
L
(
)
y
z
z
cos 0 sin
旋转矩阵： L() 0 1
0
精选2s02i1n版课件0 cos
图2-7
22
第二次旋转：绕过渡坐标系Ox’y3z1的Oz1轴旋转角
Ox’轴 Oy3轴
Ox1 轴 Oy1 轴
Ox’y3z1与Ox1y1z1的关系
x1
x
y1
L(
)
y3
z1
z1
cos sin 0
旋转矩阵： L()sin cos 0
精选20021版课件 0 1
23
Ox1y1z1与Ox3y3z3的关系
Ay’ 轴 Az’ 轴
Ay1 轴 Az1 轴
Ax1y’z’与Ax1y1z1的关系
x1
x1
y1
L(
)
y
z1
z
1 0 0
旋转矩阵：L()0 cos sin
0 精选s2i02n1版课c件os
11
Axyz与Ax1y1z1的关系
x1
x
x
y1L()L()L()yL(,,)y
z1
z
z
旋转矩阵：
Az轴和Oz2轴 均在水平面内
地面坐标系与弹道坐标系的 关系通常由两个角度确定： 弹道倾角、导弹偏角。
精选2021版课件
14
地形图图幅编号
(4)、1:1万比例尺图的分幅与编号
每幅1:10万图按经、纬差8等分，成为64幅1:1万图， 以（1）、（2）、…（64）编号，如某地在1:1万图 幅为J-50-62-（9），如图8-5所示。
38°20′ 38° 114°30′ 115°
1:10万 J-50-62
1、平面坐标——用比例尺在图上量取。
1000 900 800 h 700 600
49
2、目估内插点位高程：
HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m
h
Y . A X
52
51 50
•
E
•G
•F 1:500
500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1：1000
（2）编号
1:100万地形图的编号。与国际分幅编号一致，只是行 和列的称谓相反，1:100万地形图的图号是由该图所在的 行号（字符码）和列号（数字码）组合而成，中间不再 加连字符。如北京所在1:100万地形图的图号为J50。 1:50万～1:5000比例尺地形图的编号均由五个元素（五 节）10位代码构成，即1:100万地形图的行号（第一节字 符码1位），列号（第二节数字码2位），比例尺代码（第 三节字符1位），该图幅的行号（第四节数字码3位），列 号（第五节数字码3位），共10位。如表8-3所示。 10位代码的构成
× 图幅数 经差 纬差
1×1 1 6° 4°
2×2 4 3° 2°
4×4 16 1°30′ 1°
12×12 144 30′ 10′
24×24 576 15′ 10′
48×48 2304 7′30″ 5′
96×96 9216 3′45″ 2′30″
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。
摄影测量课后练习题总结
第三章1、摄影测量对航摄资料有哪些基本要求？答：1）影像的色调要求影像清晰，色调一致，反差适中，像片上不应有妨碍测图的阴影。
2）像片重叠同一航线上要求两相邻像片应有一定的重叠，称航向重叠。
航向重叠：60% ~ 65% ，最小不应小于53%；相邻航线间也应有足够的重叠称旁向重叠。
旁向重叠：30% ~40% 最小不得小于15%3）像片倾角在摄影瞬间摄影机轴发生了倾斜，摄影机轴与铅直方向的夹角称为相片倾角，不大于2°，最大不超过3°。
4）航线弯曲受技术和自然条件限制，飞机往往不能按预定航线飞行而产生弯曲，造成漏摄或旁向重叠过小从而影像内业成图。
一般要求航摄最大偏距与全航线长之比不大于3%。
5）像片旋角相邻像片的主点连线与像幅沿航线方向两框标连线间的夹角称像片旋角，一般要求像片旋角不超过6°，最大不超过8°。
2、什么是像片重叠？为什么要求相邻像片之间及航线之间的像片要有一定的重叠？答：两张相邻的像片之间重叠的部分叫像片重叠为了满足测图的需要，在同一航线上，相邻两像片应有一定范围的重叠，称为航向重叠。
相邻航线也应有足够的重叠，称为旁向重叠。
3、什么是中心投影？什么是正射投影？答：若投影光线相互平行且垂直于投影面，称为正射投影若投影光线汇聚于一点，称为中心投影4、画图说明航摄像片上特殊的点、线、面。
P为倾斜的像片，即投影面，E为水平的地面，也称为基准面，S为摄影中心，E面与P面的交线TT又称为透视轴，透视轴上的点称为二重点。
5、摄影测量常用那些坐标系？各坐标系又是如何定义的？像方坐标系：像平面坐标系、像空间坐标系、像空间辅助坐标系；像平面坐标系：是以像主点为原点的右手平面坐标系。
像空间坐标系：以摄影中心S为坐标原点，x、y轴与像平面坐标系的x、y轴平行，z轴与光轴重合，形成像空间右手指教坐标系S-xyz。
像空间辅助坐标系：像点坐标可以直接从像片上量取获得，而各个像片的像空间坐标是不统一的，给计算带来了困难，就需要建立统一的坐标系，于是有了像空间辅助在坐标系。
2000中国大地坐标系(CGCS2000)参数
大地测量学是以研究地球形状与大小为基本目的的地学领域中的基础性学科， 是为人类的活动提供地球空间信息的学科。大地测量学与地球科学多个分支互相交叉渗透， 为探索地球深层结构、动力学过程和力学机制提供技术支持。近几年， 我国大地测量工作有了可喜的进展， 在以下几个方面取得了重要成果: 坐标系统的建立、维护和更新; 卫星定位技术的发展应用; 地壳运动监测与大地测量地球动力学研究进展;( 似) 大地水准面精化研--------------------------------------------------------------------
我国大地测量几卫星导航定位技术的新发展
程鹏飞1 ， 杨元喜2 ， 李建成3 ， 孙汉荣4 ， 秘金钟1
( 1 . 中国测绘科学研究院， 北京100039 ; 2 . 西安测绘研究所， 陕西西安710054 ;
二、卫星定位的发展应用
1. Galileo 系统进展在中国政府与欧盟签署了中- 欧伽利略计划合作协议之后，2005 年3 月9 日， 国家遥感中心与中国伽利略卫星导航有限公司( CGI) 在北京签署了关于执行“合作协议”的总承包协议。目前中国的有关机构已经启动了欧盟的伽利略计划的有关研发项目共14 项， 内容涉及空间段、地面段和用户接收机等。为体现中国在伽利略计划中的合作地位， 旨在加强欧盟国与国之间的科研合作而专门制订的欧盟的第六框架计划( FP6) 也已向中国的科研机构、大学和高技术企业开放。欧盟在2005 年12 月发射了第一颗伽利略在轨测试导航星之后， 将在 2007 年继续实施发射计划。
目前CGCS2000 的维持主要依靠连续运行GPS参考站， 它们是GPS2000 的骨架， 其坐标精度为毫米级， 速度精度为±1 mm/ a 。 CGCS2000 框架由2000 国家GPS 大地控制网点构成， 共有约2 600 个3 维大地控制点， 其点位精度约为±3 cm。而由国务院测绘行政主管部门和军事测绘行政主管部门分别实施完成的全国天文大地网与2000 国家GPS 大地控制网联合平差形成的近5 万点构成了 CGCS 2000Q 框架的加密网点，3 维点位误差约为±0 .3 m[ 10 ，11] 。
常用坐标系介绍及变换
➢ GPS定位采用坐标系： 在GPS定位测量中，采在空用间的两位类置和坐方标向应系保持，不变，
或仅作匀速直线运动。
即天球坐标系与地球坐标系，两坐标系的坐 标原点均在地球的质心，而坐标轴指向不 同。天球坐标系是一种惯性坐标系，其坐标 原点及各坐标轴指向在空间保持不变，用于 描述卫星运行位置和状态。地球坐标系随同 地球自转，可看作固定在地球上的坐标系， 用于描述地面观测站的位置。
长半轴： （m） 扁率： 1：298.3
BJ54可归结为： a．属参心大地坐标系； b．采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数； c. 大地原点在原苏联的普尔科沃； d．采用多点定位法进行椭球定位； e．高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平
均海水面。
f．高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平 差结果为起算数据。按我国天文水准路线推算而得 。
➢ 为什么选用空间直角坐标系？ 任一点的空 间位置可由该点在三个坐标
面的投影（X，Y，Z）唯一地确定，通过坐 标平移、旋转和尺度转换，可以将一个点的 位置方便的从一个坐标系转换至另一个坐标 系。与某一空间直角坐标系所相应的大地坐 标系（B，L，H），只是坐标表现形式不 同，实质上是完全等价的，两者之间可相互 转化。
几何定义：
ZWGS84
原点—在地球质心
BIH定义的
Z轴—指向 BIH 1984.0 零子午圈
定义的协议地球 （1984.0）
P
N
CTP
赤道
平面
(CTP）方向。
X轴—指向BIH 1984.0
O
的零子午面和CTP 赤道的交点。 Y轴—与Z、X轴构成右
手坐标系。
E
YWGS8
4
XWGS84
GNSS测量技术：坐标系统
2.2 常用坐标系统
（2) 克拉索夫斯基椭球定向不明确，其既不指向国际通用的CIO极， 也不指向我国使用的JYD极。该椭球面与我国的大地水准面之间存在自西向 东递增的系统性倾斜，东部区域椭球与大地水准面的高程异常最大值达到 ±65m。
前面提到的所有坐标系都是三维空间坐标系，为了建立各种比例尺地 形图的测量控制和工程控制，通常需要把椭球面上各点的大地坐标，按照 一定的数学规律投影到二维平面上，并以相应的平面直角坐标表示。这些 平面直角坐标的投影计算通常是按照高斯投影公式进行的，故称其为高斯 平面直角坐标系。
2.2 常用坐标系统
2.2.1 地球坐标系
2.2 常用坐标系统
1980年西安大地坐标系采用了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。椭球定位是按我国范围内高程异常值平方和最小的 原则进行参数求解的，高程基准沿用了1956年求出的黄海平均海水面。
图2-3 国家大地原点
2.2 常用坐标系统
3. 2000国家大地坐标系
相对于1954北京坐标系，1980 西 安 大地坐标系体现了当时世界的 先进水平，标志着我国测绘科学技术的巨大进步和发展。然而该坐标系 仍存在以下问题：
X轴
指向IERS定义的参考子午面（IRM）与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线
椭球长半径 地心引力常数
椭球扁率 地球自转角速度
a=6 378 137.0m GM=3.986 004 418×1014m3/s2（包括大气层）
f =1/298.257 222 101 7.292 115 0×10-5rad/s
第2章 地面点位的确定
1 1 2 2
o
y
x p1 .650m 302855 y p 136780 .360m
1
y p1=500000+ y p1
=+ 636780.360m （带号）
500km
y p2 = 500000+ y p2
=+ 227559.720m （带号）
L （四舍五入） 6
L （取整）+1 3
例：已知某点的大地经度为12336 ，则该点各在6º 带和3º 带的哪一带？
L 123.6 (四舍五入) 1 20.6 21(带) 6 6 L 123.6 n (取整) 1 41.2 4（带） 2 3 3 N
我国领地在大地坐标系中的经度位置约为：74°～135° :
2
xp .650 m p302855 302855 .650 m x .650 m p1 1 302855 y )) 636780 .360 m y 136780 .360m y p1 (( 带号 带号 636780 .360 m
1
p1
p1
p1
国家统一坐标：
高斯平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面直角 坐标系的异同点 ：
不同点：
Ⅳ
x
Ⅰp D
1、 x，y轴互换。
2、 坐标象限不同。 3、表示直线方向的角度 定义不同。 相同点：
Ⅲ o
x=Dcos y=Dsin
y
Ⅱ
高斯平面直角坐标系
y Ⅱ
o Ⅲ D Ⅰ x Ⅳ
p
x=Dcos y=Dsin
数学计算公式相同。
x p2 232836 .180m y p 272440 .280m
统一青岛市测量坐标系06(1)
统一青岛市测量坐标系统技术方案青岛市国土资源和房屋管理局国家测绘局大地测量数据处理中心2007.08目录1.概况 (1)1.1测区范围及行政隶属 (1)1.2地理位置 (2)2.青岛市新坐标系统 (2)2.1 青岛市新坐标系统的定义 (2)2．2青岛市新坐标系统的建立 (2)2．2．1空间坐标建立和精度统计 (3)2．2．2坐标转换和精度统计 (4)3.青岛市控制网现状分析 (5)3．1青岛市土地调查大地基础控制测量项目控制网 (5)3．1．1空间坐标精度统计 (5)3．1．2平面坐标精度统计 (6)3.2青岛市GPS控制网 (7)3.2.1青岛市城市二等GPS控制网的建立 (7)3.2.2青岛市区城市三四等GPS控制网 (8)3.2.3青岛市各辖市GPS城市控制网 (8)3.3青岛市城市控制网及坐标系统 (9)3．4青岛地区采用的坐标系 (10)3．5青岛地区控制网和资料情况 (10)3．6青岛市控制网分析 (10)3．6．1青岛市控制网分类 (10)3．6．2青岛市GPS控制网存在问题 (11)4.统一青岛市测量坐标系统的技术流程图 (11)5. 统一青岛市测量坐标系统方案 (12)5．1执行技术标准： (12)5．2 控制点成果的转换方法 (12)5．2．2方法二具体实现 (18)5．3各种资料图件的坐标转换方法 (18)5．3．1电子图件的转换 (19)5．3．2纸质图件的转换 (20)5．3．3 ARCINFO软件E00图形数据坐标转换方法 (20)5.3.4 AUTO CAD软件的DXF（或DWG）图形数据坐标转换方法 (23)6．新旧坐标系统控制成果和图件的精度分析 (23)6．1新旧坐标系统控制成果分析 (23)6．1．1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系与新系统坐标的比较分析与转换 (24)（1）两种坐标比较分析 (24)6．1．2 青岛80坐标与新系统坐标的比较分析与转换 (26)（1）两种坐标比较分析 (26)6．1．3 1954年北京坐标系统与新系统坐标的比较 (28)6．1．4 1980西安坐标系统与新系统坐标的比较 (28)6．2新旧坐标系统图件分析 (28)6.2.1 2004青岛土地调查控制网1980西安坐标系图件转换为新坐标系统 (29)6.2.2 青岛96坐标系图件转换 (29)6．3新旧坐标系统对长度影响 (30)6．3．1 2004青岛市土地调查大地基础控制测量网的1980西安坐标与新系统坐标边长之差 (30)6．3．2青岛80坐标与新系统坐标边长之差 (30)6．4新旧坐标系统对面积的影响 (30)（1）、2004青岛市土地调查大地基础控制测量网的1980西安坐标与新系统坐标面积之差 (31)7．控制网具体转换方案 (31)7．1主要控制网坐标成果的转换 (31)7．1．1青岛市GPS城市控制网 (31)7．1．2青岛市城区控制网改造网（三、四等） (32)7．2局域控制网坐标的转换方法 (33)7．2．1原控制网保留平面坐标转换具体处理方法： (33)8．各种信息系统的坐标系更新 (36)8.1房产交易中心系统的更新 (36)附表一：“青岛市基础控制测量网”地心坐标转换1980西安坐标采用的重合点 (37)附表二 2006与2004 青岛市测量基础控制网 1980西安坐标系坐标之差 (39)附录一： (44)附录二：各种坐标转换参数 (48)统一青岛市测量坐标系统技术方案1.概况随着青岛市经济建设的飞速发展，原有的测量基准网已不能满足城市建设发展的需要。
2000中国大地坐标系(CGCS2000)参数
电探空仪的位置， 从而计算出高空风向、风速以及气压、气温和湿度。与传统无线电探空仪相比， GPS 测风系统的准确度更高， 可探测到探空仪所在大气中准确的气象数据， 且不易受闪电及雷暴等恶劣天气影响， 因此正成为下一代高空气象探测系统中新的重要的成员。此外， 在建筑工程、土地资源调查、监测与保护、建筑物变形监测、电力和移动通讯网络系统的时间维护、物流配送等方面， 卫星导航定位正在发挥越来
2. 网
络RTK 技术进展目前的网络RTK 技术主要包括VRS，FKP 和CBI 三种。不管采用什么方法， 其实质都是利用基准站网的数据尽可能准确地模拟或消除用户站处的定位误差， 从而提高用户的实时定位精度。由于网络RTK 技术使用户不必为作业而独立设置参考站即可实时获得厘米级定位结果， 因而该技术迅速在我国得到较广泛的推广。北京、上海、天津、广东等省( 直辖市) ， 以及深圳、昆明、东莞、广州等城市纷纷建立网络RTK 服务系统， 浙江、江苏等省的类似系统也正在建设中。
地球（包括大气）引力常数：GM = 3.986004418×1014m3s-2
地球动力形状因子：J2 = 0.001082629832258
地理坐标(讲课使用ppt)讲解
东经180°和西经的180°重合在一条经线上， 那就是180°经线。 在地图上判读经度时应注意： 从西向东，经度的度数由小到大为东经度； 从西向东，经度的度数由大到小为西经度； 不同的经线具有不同的地方时。偏东的地方时 要早，偏西的地方时要迟。每15个经度便相差 一个小时。
重要的经线：0°、 20°W与160°E（1953年确 定其为东西半球的界线）。
第一章 地理坐标和天球坐标
地理坐标 天球坐标
第一节 地理坐标
地球上的经纬线 经度和纬度 地理坐标 地球上的方向和距离 球面坐标模式
地球的自转轴叫地轴。 地轴与地面相交的两点，是地球的两极， 分别叫北极和南极。
一、地球上的经线和纬线
纬线：
N
概念：
特点：
经线：
•o
概念：
特点：
S
纬线：垂直于地轴的平面， 同地面相交而成的圆，就是 纬线。
特点: ①除极点外都是圆圈. ②纬线相互平行，大小不
等; ③指示东西方向. 最大的圆叫赤道。赤道将
地球分为南北半球。
赤道最长约4万KM，极点为0， 纬度60度处为赤道的1/2.
经线圈：通过地轴的平面，同 地面相交的圆，就是经线圈。 经线圈被两极分成的半圆称为 “经线”。 特点： ①半圆圈.相对经线平分地球. ②所有经线等长，相交于两极. ③指示南北方向.
每一个纬度所跨的经线长度约为111KM. 重要纬线：赤道，南北回归线，南北极 圈
经度是一个两面角，是本地子 午线平面与本初子午线平面的 交角。
自赤道与本初子午线的交点 （地理坐标原点）起量，在本 初子午线以东叫东经，用“E” 表示，以西的叫西经，用“W” 表示；数值在0—180度之间。
同一经经线上具有相同的经度.
地理坐标与天球坐标
３)、基本要点：
基圈：天赤道
原点：上点（Q）；始圈：午圈
纬度：赤纬（δ）； 0º－±90º 天体极距（P）
经度：时角（t）； 0h－24h (与时俱增)
◆ 春分点的时角等于恒星时
◆ 赤道上四点的赤纬和时角（赤纬都为零，时角是：Q为 0h ； W 为6h ；
Q'为 12h ； E为18h ）
4、地球上的方向和距离
１)、地球上的方向——地平方向 经线——确定南北方向（有限方向）
纬线——确定东西方向（无限方向） • 理论上，亦东亦西，实际上是非东即西（两点之间的
方向，通过两点间的劣弧来确定）
• 在地面上向东是指地球的自转方向，是逆时针方向 （在北半球上空府视）。与此相反则为向西。
２)、地面上的距离
赤纬
赤经（向东 度量）
春分点
黄纬
黄经（向东 度量）
地理纬度
地理经度（向 东向西度量）
>>>>>>
练习题：
1 、下列各点，在天球周日运动中，赤经和赤纬保持不变的是： A、北点, B、东点, C 、春分点, D 、上点
２ 、下列各点，在天球周日运动中，时角和赤纬保持不变的是： A、北点, B、东点, C 、春分点, D 、上点,
仰极高度＝天顶赤纬＝当地纬度
（２）、第二赤道坐标系与黄道坐标系
相同点：
a、都是左旋坐标系
b、经度（赤经和黄经）都是向东度量
c、有共同的原点（春分点）
不同点：
a、第二赤道坐标系以天赤道为基圈，春分圈为始圈 b、黄道坐标系以黄道为基圈，无名圈为始圈
具体差异与黄赤交角有关
（３）、第一赤道坐标系与第二赤道坐标系 相同点： 基圈都是天赤道，因而纬度相同 不同点：
坐标系简介
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大地坐标系和高程
大地坐标系(Geodetic
Coordinate System)
大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准 面建立起来的坐标系。地面点的位臵用大地经度(L)、 大地纬度(B)和大地高度(H)表示。 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L。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B。 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 到参考椭球面的距离叫大地高度H。如图4：
坐 标 系 简 介
邹 晶 2011年2月
1
坐标系
坐标系(Coordinate System)
定义：在一个国家或一个地区范围内统一规定 地图投影的经纬线作为坐标轴，以确定国家或某一 地区所有测量成果在平面或空间上的位臵的坐标系 统 。
坐标系种类
坐标系的种类很多，常用的坐标系有：笛卡尔 直角坐标系、平面极坐标系、柱面坐标系(或称柱坐 标系)、独立坐标系和球面坐标系(或称球坐标系)等。
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高程
一般测量中以大地水 准面作为基准面。某点到 基准面的高度是指某点沿 铅垂线方向到大地水准面 的距离，通常称为绝对高 程或海拔，简称高程。 我国的绝对高程是以 青岛港验潮站历年纪录的 黄海平均海水面高为准， 并在青岛建立水准原点， 高程为72.260m。(1985国 家高程基准；原1956年黄 海高程系为72.289m。)
数学上的平面直角坐标系
概念：在平面“二维”内画两条互相垂直，并 且有公共原点的数轴。简称直角坐标系。平面直角 坐标系有两个坐标轴，其中横轴为x轴(x-axis)，取 向右方向为正方向；纵轴为y轴（y-axis) ，取向上 为正方向。
54和80以及2000坐标系分析
.
8
基本参数
长半轴a=6378140±5（m） 短半轴b=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。
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最好，则建立了一
个国家或区域的局部大地坐标系。
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2
椭球面上一点的位置，通常 用大地经度和大地纬度来 表
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。
.
7
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。
.
12
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，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。
飞行力学基础
第二章飞行力学基础2.1 飞行器空间运动的表示、飞行器操纵机构、稳定性和操纵性的概念2。
1.1常用坐标系1）地面坐标系(地轴系）(Earth—surface reference frame）Sg-og xgygzg原点og 取自地面上某一点（例如飞机起飞点）.ogxg轴处于地平面内并指向某方向（如指向飞行航线）;og yg轴也在地平面内并指向右方；ogzg轴垂直地面指向地心。
坐标按右手定则规定,拇指代表og xg轴，食指代表ogyg轴,中指代表ogzg轴，如图2.1—1所示.2）机体坐标系（体轴系）（Aircraft-body coordinate frame）Sb—oxyz 原点o取在飞机质心处，坐标与飞机固连。
Ox与飞机机身的设计轴线平行，且处于飞机对称平面内；oy轴垂直于飞机对称平面指向右方；oz轴在飞机对称平面内;且垂直于ox轴指向下方（参看图2.1-1）。
发动机推力一般按机体坐标系给出。
3）速度坐标系（Wind coordinate frame)Sa-oxa y aza速度坐标系也称气流坐标系。
原点取在飞机质心处，oxa轴与飞行速度V的方向一致。
一般情况下,V不一定在飞机对称平面内。
oza 轴在飞机对称面内垂直x图2.1-1 机体坐标系与地面坐标系于ox a 轴指向机腹.oy a 轴垂直于x a oz a 轴平面指向右方,如图2。
1-2所示。
作用在飞机上的气动力一般按速度坐标系给出.4）航迹坐标系（Path coordinate frame ）Sk-ox k y k z k原点取在飞机质心处，ox k 轴与飞机速度V 的方向一致。
oz k 轴在包含ox k 轴的铅垂面内，向下为正；oy k 轴垂直于x k oz k 轴平面指向右方。
研究飞行器的飞行轨迹时，采用航迹坐标系可使运动方程形式较简单. 2。
1.2 飞机的运动参数 1）飞机的姿态角 1。
俯仰角θ(Pitch angle)机体轴ox 与地平面间的夹角.以抬头为正。