大地坐标系建立
大地坐标系xyz
大地坐标系xyz地理学中的大地坐标系是一种用于描述地球表面各点位置的坐标系统。
它采用经纬度和海拔高度作为三个维度的参数，分别表示地球上的经度、纬度和海拔。
大地坐标系XYZ是其中一种常用的表示方式，本文将对其进行详细介绍。
一、大地坐标系XYZ的定义与原理大地坐标系XYZ是一种以地球中心为原点建立的坐标系。
XYZ分别代表东西、南北和垂直于地球表面方向三个方向，也可以理解为地球表面的X、Y、Z轴。
在大地坐标系XYZ中，经度表示在东西方向上的位置，纬度表示在南北方向上的位置，而海拔高度表示在垂直方向上的位置。
在大地坐标系XYZ中，经度、纬度和海拔高度的单位分别为度、度和米。
经度的取值范围是-180°到180°，东经为正，西经为负；纬度的取值范围是-90°到90°，南纬为负，北纬为正；海拔高度可以为正数、零或负数，其中正数表示地面以上的高度，零表示海平面高度，负数表示地下的深度。
大地坐标系XYZ基于地球的形状和物理属性进行定义。
地球被近似看作是一个椭球体，因此大地坐标系XYZ的建立依赖于椭球体的参数和大地测量学的理论模型。
通过测量和计算，可以确定地球的形状和参考椭球体模型，并将地球表面上各点的位置转换为大地坐标系XYZ中的坐标。
二、大地坐标系XYZ的应用1. 地图制图与导航定位：大地坐标系XYZ是地图制图和导航定位的基础。
通过将地球表面上的点转换为大地坐标系XYZ中的坐标，可以准确地表示地理位置。
这对于制作地图、导航系统和位置服务等应用具有重要意义。
2. 地震研究与测量：在地震研究和测量中，大地坐标系XYZ是确定地震震源和地震波传播路径的基础。
通过测量地震产生的地震波在地球表面上的传播情况，可以推导出地球内部的结构和性质，为地震学研究提供重要数据和信息。
3. 地质勘查与资源开发：在地质勘查和资源开发中，大地坐标系XYZ可用于确定矿产资源和能源资源的分布情况。
通过在地球表面上采集大地坐标系XYZ的数据，并结合地质学和地球物理学等知识，可以探测和评估地下资源的储量和分布。
CGCS200坐标系统的建立
CGCS2000如所周知，20世纪50年代，为满足测绘工作的迫切需要，我国采用了1954年北京坐标系，后来随着天文大地网布设任务的完成，通过天文大地网整体平差，于8O年代初我国又建立了1980西安坐标系。
应当肯定，1954北京坐标系和1980西安坐标系在我国的经济建设和国防建设中发挥了巨大作用。
同时也应当看到，随着情况的变化和时间的推移，这两个以经典测量技术为基础的局部大地坐标系，目前已经不能适应科学技术特别是空间技术发展，不能适应我国经济建设和国防建设需要。
我国大地坐标系的更新换代，是经济建设、国防建设、社会发展和科技发展的客观需要。
以地球质量中心为原点的地心大地坐标系，是当今空间时代全球通用的基本大地坐标系。
以空间技术为基础的地心大地坐标系，是我国新一代大地坐标系的适宜选择。
地心大地坐标系可以满足大地测量、地球物理、天文、导航和航天应用以及经济、社会发展的广泛需求。
多年以来，我国测绘、地震部门和科学院有关单位为建立我国新一代大地坐标系作了大量基础性工作，近年又先后建成全国GPS一、二级网，国家GPSA、B级网，中国地壳运动观测网络和许多地壳形变网，为地心大地坐标系的实现奠定了较好的基础。
我国大地坐标系更新换代的条件业已具备。
我国新一代大地坐标系建立的基本原则是：1)坐标系应尽可能对准ITRF(国际地球参考框架)；2)坐标系应由空间大地网在某参考历元的坐标和速度体现；3)参考椭球的定义参数选用长半轴、扁率、地球地心引力常数和地球角速度，其参数值采用IUGG(国际大地测量与地球物理联合会)或IERS(国际地球旋转与参考系服务局)的采用值或推荐值。
2000中国大地坐标系(ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，CGCS2000)，国人又称之为2000国家大地坐标系，是我国新一代大地坐标系，现已在全国正式实施。
本文意在介绍2000中国大地坐标系的定义和实现，给出参考椭球的定义常数和导出常数以及相关的正常重力公式，并对坐标系作几点说明。
坐标系统基本概念
坐标系统基本概念坐标系统基本概念什么是大地坐标系？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。
注：这句话意味着，只要确定参考椭球，就可建立大地坐标，就是说大地坐标系可以人为确定，不是只有一种标准。
什么是54北京坐标系？新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。
到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。
什么是WGS－84坐标系？WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。
坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。
这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。
什么是地图投影？地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。
地图投影的方法有几何法和解析法。
几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有很大的局限性。
解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。
注：一些网上所谓的坐标转换即为相应坐标系下的经纬度和直角坐标的转换，而并非不同坐标系下的关系换算。
空间坐标系统标准，地球上的任何一点都有其相应的空间坐标。
空间坐标有两种，一是大地坐标（也称地理坐标），用经纬度坐标进行定位；二是投影坐标，即地球表面上的点投影到平面后的直角坐标（X、Y）。
我国的大地坐标系
L2 ＝ 215° 59′ 04.338″ 正解 B2 ＝ -30° 29′ 20.9642″
A2 ＝ 290° 32′ 53.388″
S ＝ 14999999.91(m) 反解 A1 ＝ 100° 00′ 00.329″
A2 ＝ 290° 32′ 53.395″
计算实习安排
主要内容：
③ 大地坐标系与高斯平面直角坐标系的换算 （高斯投影正反算公式）(p.234与p.249）
3 、1980国家大地坐标系（1980西安坐标系）
1980国家大地坐标系大陆部分的大地水准面图
4、新1954北京坐标系
新1954北京坐标系是将1980国家大地坐标系采用的 IUGG1975椭球参数换成克拉索夫斯基椭球参数后，在 空间平移后的一种参心大地坐标系，其平移量为1980国 家大地坐标系按（7.35）式解得的定位参数 ΔX0、 ΔY0、 ΔZ0的值反号：
X 新1954 X 1980 Y新1954 Y1980
X Yo
o
Z 新1954 Z1980 Z o
5 、1978地心坐标系
1978（年）地心坐标系是将1954北京坐标系通过地心一 号（《DX－1》）坐标转换参数转换得到的地心坐标系
《DX－1》只有三个平移参数，与1954北京坐标系的关
2 、1954北京坐标系
④ 特点：
1）属参心大地坐标系 2）采用克拉索夫斯基椭球 a=6378245m =1:298.3 3）多点定位 4）εX=εY=εZ=0 5）大地原点在前苏联的普尔科沃 6）高程异常以苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算 值，按我国天文水准路线推算。 7）1954北京坐标系建立后，提供的大地点成果是局部平差结果
a＝6378137m GM＝3.986004418×10-14m3s-2 f＝1/298.257222101 ω＝7.292115×10-5rad s-1 正常椭球与参考椭球一致。
大地空间直角坐标系
大地空间直角坐标系一、概述大地空间直角坐标系是一种常用的地理坐标系，它以地球椭球体为基准面，以国际米制单位为长度单位，以某个参考点的经度、纬度和高程作为原点，建立起三维直角坐标系。
这种坐标系具有精度高、计算简便等特点，在测量和定位领域得到了广泛应用。
二、建立大地空间直角坐标系的建立需要以下步骤：1. 选择基准面：在大地测量学中，通常选用国际1924年椭球体或WGS-84椭球体作为基准面。
2. 选择参考点：参考点是指确定原点的位置。
通常选择一个高程较高、地势平缓的位置作为参考点。
3. 确定原点：根据参考点的经纬度和高程，确定三维直角坐标系的原点。
4. 建立坐标轴：根据原点确定三个相互垂直的轴线，并规定正方向。
5. 确定比例因子：比例因子是指长度单位与实际长度之间的比值。
通常选择国际米制单位，并根据实际情况确定比例因子。
6. 建立坐标系：根据以上步骤建立起大地空间直角坐标系。
三、参数大地空间直角坐标系的参数包括：1. 基准面参数：基准面的椭球体参数包括长半轴、扁率等，这些参数决定了整个坐标系的形状和大小。
2. 参考点参数：参考点的经度、纬度和高程是确定原点位置的关键因素。
3. 比例因子：比例因子是确定长度单位与实际长度之间比值的关键因素。
4. 坐标轴方向：坐标轴方向规定了正方向，通常选择东、北、天为正方向。
四、应用大地空间直角坐标系在测量和定位领域得到了广泛应用，包括：1. 测量工程中，如建筑测量、道路工程测量等。
2. 地图制作中，如地理信息系统（GIS）等。
3. 定位导航中，如全球卫星导航系统（GPS）等。
4. 科学研究中，如地球物理学、大气科学等。
五、总结大地空间直角坐标系是一种以地球椭球体为基准面建立起来的三维直角坐标系，具有精度高、计算简便等特点，在测量和定位领域得到了广泛应用。
建立大地空间直角坐标系需要选择基准面、参考点、确定原点、建立坐标轴、确定比例因子等步骤。
大地空间直角坐标系的参数包括基准面参数、参考点参数、比例因子和坐标轴方向。
大地2000的坐标系
大地2000的坐标系
摘要：
一、大地2000坐标系的简介
二、大地2000坐标系的建立
三、大地2000坐标系在我国的应用
四、大地2000坐标系与其他坐标系的转换
五、大地2000坐标系的优缺点
六、总结
正文：
大地2000坐标系是一种地理坐标系，是我国为了满足现代化测绘和地理信息系统建设的需要，于2000年建立的一种全新的坐标系。
该坐标系以地球质量中心为原点，以地球自转轴为z轴，以通过地球质心的地球赤道面与地球表面相切的平面为xy平面。
大地2000坐标系的建立主要依据的是我国独立完成的全国性大地测量控制网的测量数据，这一测量数据的精度达到了国际先进水平。
同时，大地2000坐标系还参考了国际地球参考系统（ITRS）和地球物理大地测量观测数据。
在我国，大地2000坐标系已经广泛应用于测绘、地理信息系统、资源调查、环境监测、城市规划等领域。
它不仅提高了测绘数据的精度，而且改变了传统测绘数据的基础设施，为我国的现代化测绘和地理信息系统建设提供了重要的技术支持。
大地2000坐标系与其他坐标系的转换，主要是通过七参数模型或九参数
模型来进行。
这种转换可以保证大地2000坐标系与其他坐标系之间的准确转换，从而保证了数据的准确性和一致性。
大地2000坐标系的优点是精度高，数据一致性好，能够满足我国现代化测绘和地理信息系统建设的需要。
缺点是建立和维护大地2000坐标系需要大量的资金和技术支持，对数据的精度和一致性要求较高。
大地坐标系的建立
③通过 K、K、NK
和 X、Y、 Z
得到 LK、BK、H K、AK
④完成参考椭球定位与定向
3.2 广义垂线偏差和拉普拉斯方程式
B sin
L
sec
cos
tan
A tan cos sec
X
c os Y
cos X cosY
cos X cosY cos Z 1
sin X X ,
sin Y Y ,
sin Z
Z
sin X sin Y sin X sin Z sin Y sin Z 0
os H
cosB cosL
L
"
0
(M
N H )a
e2
sin
B cosB"
N a
(1
e2
sin 2
B)
cosL "
(N H ) cosB
sin B sin L "
M H cosB sin L
0
c os B M H
"
sin B
X 0
3.7 1954年北京坐标系
1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延 伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相 应的椭球为克拉索夫斯基椭球。
椭球参数有较大误差。 参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的
系统性的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达 +68m。 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不一致。 定向不明确
国家坐标系统
三、国家测绘局负责启用2000国家大地坐标系工作的统一领导，制定2000国家大地坐标系转换实施方案，为各地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务；负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换，并向社会提供使用。国务院有关部门按照国务院规定的职责分工，负责本部门启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。
根据《中华人民共和国测绘法》，经国务院批准，我国自2008年7月1日起，启用2000国家大地坐标系。现公告如下：
一、2000国家大地坐标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。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下：
长半轴 a=6378137m
随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心坐标系）作为国家大地坐标系。采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。
2008年3月，由国土资源部正式上报国务院《关于中国采用2000国家大地坐标系的请示》，并于2008年4月获得国务院批准。自2008年7月1日起，中国将全面启用2000国家大地坐标系，国家测绘局受权组织实施。
四、县级以上地方人民政府测绘行政主管部门，负责本地区启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和监督管理，提供坐标系转换技术支持和服务，完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换，并向社会提供使用。
特此公告。
建立大地坐标系基本原理
建立大地坐标系基本原理1. 坐标系统简介地球上的点位置可以通过坐标系统进行描述。
坐标系统是一种用于描述点在空间位置的标准方式。
一种常用的坐标系统是大地坐标系，它是地球上最常用的地理坐标系统。
大地坐标系是以地球的形状和尺寸为基础建立起来的，它通过经纬度来确定地球上点的位置。
经度表示点在东西方向上的位置，纬度表示点在南北方向上的位置。
2. 大地坐标系的基本原理大地坐标系的建立涉及到以下几个基本原理：2.1 地球形状与尺寸地球并不是一个完美的球体，而是一个稍微偏扁的椭球体。
为了描述地球的形状，人们引入了椭球体模型，常用的模型有国际1924年椭球体和国际1980年椭球体等。
这些椭球体模型具有一组参数，包括长半轴、扁率等，用于描述地球的形状和尺寸。
2.2 大地基准面大地基准面是大地坐标系的基础，用于确定地球上点的位置。
通常情况下，大地基准面是一个椭球体面，它与真实地球的形状尽量相似。
例如，在国际1924年椭球体模型下，大地基准面就是一个椭球体面。
2.3 大地水准面大地水准面是大地坐标系中的另一个重要概念，它是一个近似于平行于海平面的参考面。
大地水准面用于确定点的高程信息，即点与海平面的高度差。
在实际应用中，常以特定的大地水准面作为参考，例如平均海平面。
2.4 经纬度的定义经度和纬度是大地坐标系中的两个重要概念。
经度表示点在东西方向上的位置，用一个角度值来表示，可以从0°到180°东经或西经。
纬度表示点在南北方向上的位置，也用一个角度值来表示，可以从0°到90°北纬或南纬。
2.5 坐标转换在大地坐标系中，一个点的位置可以用经纬度来表示。
但是在实际应用中，常常需要将大地坐标转换为其他坐标系统，如投影坐标系和平面坐标系。
为了实现坐标的转换，需要进行一系列的计算，包括投影变换、坐标转换等。
这些计算主要依赖于数学和地理测量学的知识。
3. 大地坐标系统的应用大地坐标系在许多领域都有广泛的应用，其中包括地理信息系统（GIS）、地图制图、地理测量等。
大地坐标系建立方法
大地坐标系建立方法大地坐标系可是个很有趣又很重要的东西呢。
那大地坐标系建立呀，得先确定一个基准面。
这个基准面就像是大地的一个基础舞台。
一般呢，我们会选择参考椭球面作为这个基准面哦。
这个椭球面可不是随便定的，它要尽可能地接近地球的实际形状呢。
想象一下，地球有点像个不太规则的大圆球，这个椭球面就是一个能比较好地贴合它的形状啦。
然后呢，得确定原点的位置。
这个原点就像是坐标系的心脏。
在建立大地坐标系的时候，要精心挑选一个合适的点作为原点。
这个点的选取要考虑到很多因素，比如说在某个国家或者地区的中心位置附近呀，或者是在测量起来比较方便的地方。
接下来就是坐标轴啦。
大地坐标系有坐标轴就像一个大框架的横竖支撑。
通常有X轴、Y轴和Z轴呢。
X轴和Y轴一般是在参考椭球面上确定的方向，Z轴呢就垂直于这个椭球面向外啦。
这些轴的方向和定义都有严格的规定哦，就像大家都要遵守的游戏规则一样。
在建立的过程中呀，还得依靠大量的测量数据。
测量员们就像一群勤劳的小蜜蜂，到处去测量地球上各个点的位置信息。
这些数据就像是拼图的小碎片，把它们都收集起来，经过复杂的计算和调整，才能让这个大地坐标系更加准确。
而且呀，不同的国家和地区可能会根据自己的需求建立自己的大地坐标系。
这就像是每个地方都有自己独特的小天地一样。
不过呢，这些坐标系之间也可以通过一定的转换关系来相互联系，这样在全球范围内大家就都能互相交流位置信息啦。
大地坐标系的建立可不容易呢，它就像是为地球量身打造的一套精确的坐标系统衣服，让我们能够准确地找到地球上的任何一个地方，是不是超级酷呀？。
第三章 3大地坐标系的建立
δ i = ξ i c o s A i + η i s in A i ( i = 1, 2 , ⋯ , n )
五、测定大地水准面差距的方法
地球重力场模型法、斯托克司方法、卫星无线电测高方法、 地球重力场模型法、斯托克司方法、卫星无线电测高方法、 GPS高程拟合法 高程拟合法、 GPS高程拟合法、最小二乘配置法等
(1). ε X = 0, ε Y = 0 (2). ε Z = 0 (3). N 2 = min ∑
二、实现参考椭球定位的方法
依据天文测量和高程测量来实现 1、一点定位 一点定位 ξ K = 0,η K = 0 在大地原点使： N = 0 K LK = λK , BK = ϕ K , AK = α K H K = H 正K 2、多点定位 多点定位 在多点进行弧度测量使
完全规格化的勒让德函数
∞
完全规格化的正常位球谐系数
目前只能探测出起伏波长长于55km的大地水准面 的大地水准面 目前只能探测出起伏波长长于 的特征，更短的地貌则无法得到描述。 阶 的特征，更短的地貌则无法得到描述。（360阶）
大地水准面差距 2、利用斯托克司积分公式计算 斯托克司公式： N =
（回顾）
•选定或求定椭球的几何参数 （长半径 和扁率α等） 长半径a和扁率 •确定椭球中心的位置（椭球定位） 即三个平移量 •确定椭球短轴的指向（椭球定向） 即三个旋转量 •建立大地原点 LK , BK , AK , H K
航海学基础知识—地球形状,地理坐标和大地坐标系
2 航程计算
知识点二：航程计算
1. 根据航速、时间求航程
S(海里） V（节） T（时） V（节） T（分） 60
S(海里） V（节） T（分） 60
分子 （航程）
分母 （时间）
分子 （航速）
分母 （60）
5
10
30
4、地理经度是格林子午线到某地子午线之间的： A、间距 B、赤道短弧 C、赤道长度 D、某地纬圈短弧
四、大地坐标系
目的：确定大地球体与地球椭圆体的相对位置关系 大地坐标系建立：
➢ 确定椭圆体参数（定量） ➢ 确定椭圆体中心位置（定位） ➢ 确定坐标轴方向（定向） 大地坐标系、大地球体和地理坐标 ➢ 水准面椭圆体最大高度差约为100m：合理性 ➢ 为使选定的椭圆体接近其所在地区的大地水准面不同国家采用不
同坐标系同一点地理坐标不同 （END）
思考练习
1、两极之间的纬差是： A、90° B、180° C、270° D、360°
2、已知起航点经度λ1 =150°42′E，到达点经度λ2 =176°12′W， 则两地的经差是： A、326°54′WB、326°54′E C、33°06′W D、33°06′E 3、已知起航点纬度φ1 =20°40′N，到达点纬度φ2 =73°35′S， 则两地的纬差是：
足够的水深 h ≥ 1.5(V2/g)+d
S1
S2
两端有宽广的回旋余地
尽可能避风浪和无水流影响（或尽可能与水流平行）
附近无危险物，标志易识别 （END）
导航叠标
3 测定船速和计程仪改正率
知识点三：测定船速和计程仪改正率
需在短时间内往返重复测定，并按下面公式计算求得：
大地测量坐标系
大地测量坐标系大地测量坐标系是在大地测量过程中，由于需要不同而建立的不同坐标系。
常用大地测量坐标系统∙o∙o∙o}-,Boo∙大地坐标系和子午面直角坐标系的关系o∙o式中，a为地球椭球的长半轴，e为地球椭球的第一偏心率}-,B为大地纬度。
o以建筑物的两条相互垂直的标志线的起点为零点，建立的坐标系。
∙子午面直角坐标系和大地坐标系的转换o∙o式中，a为地球椭球的长半轴，e为地球椭球的第一偏心率}-,B为大地纬度。
a、b为地球椭球的长、短半轴，u为归化纬度。
∙空间直角坐标系与子午面直角坐标系的转换o X = xcosL∙o Y = xsinL∙o Z = y∙o∙o∙o}-,B∙o X = acosucosL∙o Y = acosusinL∙o Z = bsinu成工程所需的坐标的过程。
关键词：GPS 坐标系统坐标系转换一、概述GPS及其应用GPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成的卫星导航定位系统。
作为新一代的卫星导航定位系统经过二十多年的发展，已成为在航空、航天、军事、交通运输、资源勘探、通信气象等所有的领域中一种被广泛采用的系统。
我国测绘部门使用GPS也近十年了，它最初主要用于高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网，现在它除了继续在这些领域发挥着重要作用外还在测量领域的其它方面得到充分的应用，如用于各种类型的工程测量、变形观测、航空摄影测量、海洋测量和地理信息系统中地理数据的采集等。
GPS以测量精度高；操作简便，仪器体积小，便于携带；全天候操作；观测点之间无须通视；测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖。
二、GPS测量常用的坐标系统1.WGS-84坐标系WGS-84坐标系是目前GPS所采用的坐标系统，GPS所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。
2000国家大地坐标系
2000国家大地坐标系统2000国家大地坐标系统，简称2000国地坐标系，是我国现代大地坐标系统的一部分，于2009年开始实施。
2000国家大地坐标系统采用CSC2000代表点和CJCS2000代表点进行了建立。
这套坐标系统的建立旨在提高中国地图测绘精度，满足国家制图需求，促进地理信息系统的发展，并保障国土资源管理。
2000国家大地坐标系的概述2000国家大地坐标系是基于GPS技术和现代大地测量技术建立的。
该坐标系主要由大地水准面、椭球面和坐标转换参数组成，是地理信息系统和地球科学研究中不可或缺的基础。
2000国地坐标系在中国国土范围内得到广泛应用，为国土资源管理、灾害监测和城市规划等领域提供重要的支持。
2000国家大地坐标系的特点2000国家大地坐标系具有以下几个显著特点：高精度2000国家大地坐标系采用了最新的测量技术和数据处理方法，具有高精度和高稳定性。
这使得通过2000国地坐标系获取的地图和地理信息数据更加准确可靠。
统一标准2000国家大地坐标系是由国家测绘局颁布的统一标准，确保了地图、地理信息数据的一致性和互操作性。
不同部门和地区使用2000国地坐标系可以避免数据不兼容的问题。
易于使用2000国家大地坐标系的坐标转换参数明确规定，简化了坐标转换过程。
使用2000国地坐标系的软件和算法也得到了广泛的应用和支持，提高了用户的使用效率。
2000国家大地坐标系的应用2000国家大地坐标系广泛应用于测绘地图、建设工程、资源管理、地震监测、气象预报等领域。
在实际应用中，2000国地坐标系不仅可以提供精确的坐标定位信息，还可以支持不同地理信息系统之间的数据交互和共享。
结语2000国家大地坐标系的建立和应用推动了我国地理信息科技的发展，为国家的发展和建设提供了稳固的技术基础。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增长，2000国地坐标系将继续发挥着重要作用，为我国的发展和进步贡献力量。
2000国家大地坐标系简介
2000国家大地坐标系简介1、关于2000国家大地坐标系的说明国家大地坐标系是测制国家基本比例尺地图的基础。
根据《中华人民共和国测绘法》规定，中国建立全国统一的大地坐标系统。
建国以来，中国于上世纪50年代和80年代分别建立了1954年北京坐标系和1 980西安坐标系，测制了各种比例尺地形图，在国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用，限于当时的技术条件，中国大地坐标系基本上是依赖于传统技术手段实现的。
54坐标系采用的是克拉索夫斯基椭球体。
该椭球在计算和定位的过程中，没有采用中国的数据，该系统在中国范围内符合得不好，不能满足高精度定位以及地球科学、空间科学和战略武器发展的需要。
上世纪70年代，中国大地测量工作者经过二十多年的艰巨努力，终于完成了全国一、二等天文大地网的布测。
经过整体平差，采用1975年IUGG第十六届大会推荐的参考椭球参数，中国建立了1980西安坐标系，1980西安坐标系在中国经济建设、国防建设和科学研究中发挥了巨大作用。
随着社会的进步，国民经济建设、国防建设和社会发展、科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求，迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统（以下简称地心坐标系）作为国家大地坐标系。
采用地心坐标系，有利于采用现代空间技术对坐标系进行维护和快速更新，测定高精度大地控制点三维坐标，并提高测图工作效率。
2、2000国家大地坐标系的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给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转，X轴由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手正交坐标系。
1980和2000坐标系
1980和2000坐标系摘要：1.1980 年坐标系2.2000 年坐标系3.两个坐标系的比较正文：【1980 年坐标系】1980 年坐标系是我国测绘事业中的一个重要里程碑。
在这一年，我国开始建立全国统一的大地坐标系，这个坐标系被称为1980 年坐标系。
这个坐标系的建立，标志着我国测绘事业进入了一个新的发展阶段。
1980 年坐标系是基于WGS-60 大地坐标系建立的。
WGS-60 大地坐标系是美国国防部在1960 年代建立的全球大地坐标系。
我国选择WGS-60 大地坐标系作为基准，主要是因为当时我国测绘技术相对落后，需要借助国际先进的测绘技术来推动我国测绘事业的发展。
【2000 年坐标系】随着我国测绘技术的不断发展，我国在2000 年开始建立新的大地坐标系，这个坐标系被称为2000 年坐标系。
2000 年坐标系是基于WGS-84 大地坐标系建立的。
WGS-84 大地坐标系是美国国家地球物理和测绘局在1984 年建立的全球大地坐标系。
与WGS-60 相比，WGS-84 在技术上有了很大的进步，尤其是在卫星导航和全球定位系统方面。
2000 年坐标系的建立，标志着我国测绘事业进入了一个新的阶段。
这个坐标系的建立，不仅提高了我国测绘技术的水平，而且为我国的经济建设和国防建设提供了准确的地理信息。
【两个坐标系的比较】1980 年坐标系和2000 年坐标系在技术上有很大的差别。
首先，两个坐标系的基准不同。
1980 年坐标系是基于WGS-60 大地坐标系建立的，而2000 年坐标系是基于WGS-84 大地坐标系建立的。
其次，两个坐标系的精度也有所不同。
与1980 年坐标系相比，2000 年坐标系的精度有了很大的提高。
总的来说，1980 年坐标系和2000 年坐标系都是我国测绘事业中的重要坐标系。
大地测量坐标系有哪些方法
大地测量坐标系有哪些方法在大地测量中，坐标系是描述地球表面上各个点位置的重要工具。
大地测量坐标系是一种用来确定地球上点的位置和计算其坐标的数学模型。
它是测量地球上各个点的基础，在测绘、航空、导航等领域都有重要的应用。
下面将介绍几种常用的大地测量坐标系的方法。
地心大地测量坐标系地心大地测量坐标系是建立在地球参考椭球面上的。
这种坐标系的原点位于地球质心，坐标轴与地球自转轴相交。
在地心大地测量坐标系中，点的位置是通过指定球心距离、经度和纬度来表示的。
这种方法适用于大范围的测量，如全球导航系统（GPS）和卫星测量。
传统大地测量坐标系传统大地测量坐标系采用地球参考椭球面上一点作为其原点。
以该原点为中心，在参考椭球面上建立一个局部平面坐标系，通过坐标轴上的线性单位和角度单位来表示点的位置。
这种坐标系适用于局部测量任务，如城市建筑测量、工程测量等。
区域大地测量坐标系区域大地测量坐标系是一种介于地心大地测量坐标系和传统大地测量坐标系之间的坐标系。
它将地球划分为若干个区域，并在每个区域内建立一个局部坐标系。
这样，每个区域内的测量可以采用传统大地测量坐标系，而不会受到大地球的影响。
这种方法在大范围测量的同时，保留了局部精度。
三维大地测量坐标系3D大地测量坐标系用于描述地球上点的三维位置。
除了地心距离、经度和纬度外，它还需要添加一个额外的高度参数，以表示点的垂直位置。
这种坐标系广泛应用于空中和地下导航、航空测量和地形建模等领域。
投影大地测量坐标系投影大地测量坐标系是将地球表面的三维地理坐标投影到一个平面上的坐标系。
这样可以将地球表面上广大区域的测量结果呈现在一个平面上，方便展示和计算。
投影大地测量坐标系有许多不同的投影方法，如墨卡托投影、兰伯特投影等。
每种投影方法都有其特定的用途和适用范围。
总结起来，大地测量坐标系有地心大地测量坐标系、传统大地测量坐标系、区域大地测量坐标系、三维大地测量坐标系和投影大地测量坐标系等方法。
建立大地坐标系基本原理
建立大地坐标系基本原理建立大地坐标系基本原理一、概述大地坐标系是地球表面上点的位置测量所采用的一种坐标系。
其基本原理是通过对地球形状和尺寸的认识，将地球表面上任意一点的经纬度转换为三维空间中的直角坐标系，从而实现对地球表面上点的精确定位。
二、地球形状与尺寸1. 地球形状在建立大地坐标系之前，必须先了解地球的形状。
在古代，人们普遍认为地球是平面或圆盘状。
然而，随着科技发展和测量技术进步，人们逐渐认识到地球是一个近似于椭球体的三维物体。
具体来说，它在赤道处呈现出较大的半径（6378.137 km），在两极处则呈现出较小的半径（6356.752 km），因此被称为“扁球体”。
2. 地球尺寸除了了解地球形状外，还需要了解其尺寸。
目前采用最广泛的测量结果是WGS84（World Geodetic System 1984）。
根据该系统，地心到赤道面距离为6378.137 km，地心到极面距离为6356.752 km。
三、大地坐标系的建立1. 大地坐标系的定义大地坐标系是一种以地球椭球体为基础，以某一点为参考点，确定其他点位置的坐标系。
通常采用经度、纬度和高程三个参数来表示。
2. 大地坐标系的基准面大地坐标系的基准面是指一个与海平面相切的椭球面。
在国际上，使用最广泛的基准面是WGS84椭球体。
该椭球体是由美国国防部研制，在1984年发布，并被联合国通过为全球通用的测量基准。
3. 大地坐标系的参考点大地坐标系需要一个参考点来确定其他点的位置。
在中国，通常采用北京54号椭球体作为基准面，并以北京时间12时整所对应的经线（即东经120°）作为中央子午线。
此外，还要选取一个具有代表性和稳定性的测量点作为参考点。
在中国，这个测量点就是中国科学院紫金山天文台。
4. 大地坐标系参数大地坐标系采用经度、纬度和高程三个参数来表示一个点的位置。
其中，经度是指一个点所在的经线与中央子午线的夹角，以东经为正，西经为负；纬度是指一个点所在的纬线与赤道面的夹角，以北纬为正，南纬为负；高程是指一个点距离基准面的垂直距离。
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在天文大地点上，既进行大地测量取得大地坐标(B,L)， 又进行天文测量取得天文坐标(φ，λ），用垂线偏差公式
直接计算ξ，η。
因天文测量难度大，求定较密点的垂线偏差很困难，只适 用于少数天文大地点。
2、重力测量方法
建立扰动位与垂线偏差的关系，即扰动位与观测量(重力 异常)的函数。
由维宁.曼尼兹公式计算垂线偏差
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重力测量方法求垂线偏差
维宁.曼尼兹公式
1
2
g Q( ) cos Ad dA
2 0 0
1
2
g Q( ) sin Ad dA
2 0 0
ψ-普西
Q( ) cos2 [csc 12sin 32sin2 3 12sin2 ln(sin sin2 )]
2
1 sin
•为计算表示方便，垂线偏差分解为子午圈分量ξ和 卯酉圈分量η。
ξ-克西， η-艾塔
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1、垂线偏差分量ξ、η的计算 • 图中，u是垂线偏差， ξ为垂线偏差在子午圈分量，
η为垂线偏差在卯酉圈上分量 uA cos A sin A u 2 2 2 由Z1Z2P得 : 90 B (90 ) B sin( L) sin sin
sin(90o ) cos
( L) cos
• 若已知一点的垂线偏差， 便可将天文纬度和经度换算为大地纬度和经度：
B L sec
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2、天文方位角归算为大地方位角的公式
A ( L)sin ( sin A cos A)cot Z天
A ( L)sin 或： A tan
二、实际工作中涉及的四种高程系统
大地高系统、正高系统、正常高系统、力高系统。
三、正高、正常高、力高理论上区别
H
A 正
1
g
A m
A
gdh
0
H A 正常高
1
A m
A
gdh
0
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H
A 力
1
A
gdh
O
上一讲应掌握的内容
四、正常高高差的计算公式
hAB
dh
B A
AB
0.0000015395 sin 2m ' Hm
AB
ε称水准面不平行改正
(g
m
)m
H
(g
)m
H
五、正常高与正高的差别
106
(1
106 ) 亦称近似正高改正
λ称为高程异常改正。
在高山地区可达4米，在平原地区数厘米，在海水面上相等。
六、高程基准面
•就是地面点高程的统一起算面。 •通常采用大地水准面作为高程基准面。 •严格地讲，大地水准面与平均海水面不同。
LK
K
K
secK
(Y
sin k
X
cos K ) tan K
z
AK K K tan k ( X cos K Y sin k ) secK
教材上P31的公式（2-30）有误。 顾及： X 0, Y 0 , Z 0 定向条件
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四、测定垂线偏差的方法
天文大地测量方法、重力测量方法、天文重力测量方法 、 GPS测量方法
上式称为拉普拉斯方程
在经典大地测量中，只能用实测的天文方位角由拉普拉斯 方程计算大地方位角。而用现代GPS测量技术可以直接算 出大地方位角，而不必再由实测的天文方位角推求。
3、天文天顶距Z0归算为大地天顶距Z的公式
Z Z0 cos A sin A
上面讲的垂线偏差公式和拉普拉斯方程 是大地测量基本的、重要的公式。
七、我国的国家高程基准
H85 H56 0.029 m
•1956年黄海高程系统，其水准原点的高程为72.289m
•1985国家高程基准，其水准原点的高程为72.260m
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一、建立大地坐标系统必须解决的问题 （回顾）
•选定或求定椭球的几何参数 （长半径a和扁率α等） •确定椭球中心的位置（椭球定位） 即三个平移量
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4、广义垂线偏差公式和拉普拉斯方程
B sin L sec cos tan A tan cos sec
cos sin tan sin sec
0 X 1 Y 0 Z
BK K K (Y cos K X sin K )
上一讲应掌握的内容
一、三个基本概念
1、大地高由两部分组成
• 地形高部分及大地水准面(或似大地水准面)高部分。
2、水准面是个等位面，相邻两水准面的重力位差处处相同
3、水准面是不平行的。
A
W0 WA 0 gdh
• 同一水准面上，靠近两极处的重力值大于赤道附近的重力
值。
• 大范围内闭合水准路线闭合差理论值不等于零。
如此确定的椭球中心与地球质心有较大的 偏差，故为参心地固坐标系
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三、垂线偏差的概念与计算
•大地坐标同天文坐标的区别主要是由同一点的法线 和垂线不一致，亦即由垂线偏差引起的。 •地面一点上的重力向量g和相应椭球面上的法线向
量 n之间的夹角定义为该点的垂线偏差u。很显然，
根据所采用的椭球不同可分为绝对垂线偏差及相对 垂线偏差，垂线与总地球椭球(或参考椭球)法线构 成的角度称为绝对(或相对)垂线偏差，它们统称为 天文大地垂线偏差。
•确定椭球短轴的指向（椭球定向） 即三个旋转量
• 建立大地原点
LK , BK , AK , H K
参心地固坐标系
参考椭球定位、定向应满足的条件：
（1）椭球短轴与指定历元的地球自转轴平行； （2）大地起始子午面与天文起始子午面平行； （3）在一定区域内椭球面与大地水准面最为密合。
相应的数学表达式为：
(1). Z 0 (2). X 0, Y 0 (3). N2 min
2
g g0 0
此公式是在假定大地水准面之外没有扰动物质及全
球重力异常Δｇ都已知的情况下推导的。然而这两
个条件都还不能实现，所以重力方法至今也没有得
到独立的应用。
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四、测定垂线偏差的方法（续）
3、天文重力方法
•综合利用天文大地方法和重力测量方法来确定垂线偏差。
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二、实现参考椭球定位的方法
依据天文测量和高程测量来实现
1、一点定位 在大地原点使：
K 0,K
NK 0
0
LK K , BK K , AK K
H K H正K
板书
2、多点定位 在多点进行弧度测量使
N新2 min(或
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 新
min)
按照广义弧度测量方程，采用最小二乘可求得椭球定位 参数和旋转参数及椭球几何参数。