地球参考框架与坐标系

合集下载

如何理解大地测量坐标参考框架

如何理解大地测量坐标参考框架大地测量是一种用来测量和描述地球表面形状和大小的科学方法。

在大地测量中，坐标参考框架被用来确定地点和地物的三维位置。

这个框架提供了一种标准的方式来描述地球表面上的任何地点，使得测量结果能够被准确地记录和比较。

1. 什么是大地测量坐标参考框架？大地测量坐标参考框架是一种用来描述地球表面上点的位置的系统。

它基于一个共同的基准点和坐标系统，通过测量和计算的方式来确定地球上其他点的位置。

这个框架可以被用来描述地球上的任何地点，无论是陆地、海洋还是空中。

在大地测量中，坐标参考框架通常由水平和垂直两个方向组成。

水平方向上的坐标参考框架被称为大地水准面，它描述了地球表面上点的经度和纬度。

垂直方向上的坐标参考框架被称为大地垂直面，它描述了地球表面上点的高度。

2. 大地测量坐标参考框架的作用大地测量坐标参考框架在地理信息系统、土地测量、工程测量等领域有着重要的应用。

它提供了一种通用的方式来描述地球上的地点，并为测量结果提供了一个统一的参照系统，使得不同测量结果可以进行比较和分析。

在地理信息系统中，大地测量坐标参考框架被用来存储和管理地理数据。

通过将地理数据与坐标参考框架相关联，可以实现数据的空间查询和分析。

这种方式使得地理信息在地图制作、城市规划、资源管理等领域发挥着重要的作用。

在土地测量和工程测量中，大地测量坐标参考框架被用来确定地点的位置和高度。

土地测量帮助测量和划定土地的边界，工程测量则用于测量建筑物、道路、桥梁等工程项目的位置和高度。

通过使用大地测量坐标参考框架，可以实现测量结果的准确记录和分析。

3. 大地测量坐标参考框架的确定确定大地测量坐标参考框架通常需要进行大地测量和数据处理。

在大地测量中，通过使用全球定位系统（GPS）等技术来测量和记录地球表面上点的位置和高度。

采集到的测量数据经过处理和分析，得到经度、纬度和高度的数值。

然后，这些数值可以与国际标准的大地测量坐标参考框架进行比较和转换。

2000国家大地坐标系成果使用方法

2000国家大地坐标系成果建立与使用
中国测绘科学研究院地心推广应用项目组
成英燕
2011年12月17日
内容
一、 CGCS2000系已有成果二、国际地球参考框架ITRF及CGCS2000框架三、不同ITRF框架到CGCS2000的转换四、 CORS站转换到CGCS2000 五、坐标转换软件六、全国1:1万比例尺地形图图幅改正量计算及其使用七、 CGCS2000下城市独立坐标系的建立八、城市平面坐标系统的实现和维持
2000国家大地坐标与ITRF框架坐标转换
IERS96 推荐 NNR-NUVEL1A板块运动模型
ITRF框架转换关系及速度场转换
框架转换步骤框架转换关系建立(不同框架之间) 进行板块运动改正(不同历元间) 进行框架点坐标计算
框架转换关系
从ITRF2000转换到以前框架的转换参数与速率（历元1998. 0）
转换参数 T1(cm) T2(cm) T3(cm)
S
ppb
R1
.001"
2000国家大地控制网
CGCS2000骨架其坐标精度为毫米级速度精度为1 mm/a
三维地心坐标精度约为3 cm
平面点位精度:一、二等±0.11m, 三、四等内符精度为±0.07m
2000国家GPS大地控制网
图1：三网平差点位分布图
地球参考框架的维持
长周期因素包括：板块运动引起的点位变化，主要沿水平方向；地壳构造形变引起的点位变化;
-0.2
0.1
-1.8
0.08
0.000 0.000 0.000
框架转换关系建立
确定基准变化引起的站点位移
P(t) P(t0) P (t t0)

地球参考系与参考框架课件

中国地球参考框架的建立
方法
通过全球定位系统（GPS）观测和数据处理，结合天文测量和重力测量等多种手段，建立中国地球参考框架。
过程
收集和处理大量观测数据，进行数据分析和处理，确定中国范围内的地球坐标和地球动力学参数，形成中国地球参考框架。
中国地球参考框架的应用
地理信息系统
中国地球参考框架是地理信息系统的基础，为各种地理信息数据的采集、处理、分析和应用提供统一的坐标和参数。
资源调查与环境监测
中国地球参考框架在资源调查、环境监测等领域也具有广泛应用，为相关工作的开展提供了重要的技术支持。
城市计划与建设
在城市计划、建设和管理工作中，需要使用中国地球参考框架提供的地理坐标和参数，以确保各项工作的精度和准确性。
科学研究
在地球科学、地质学、气象学等领域，中国地球参考框架为科学研究提供了重要的基础数据和参数，促进了相关学科的发展。
建立国际地球参考框架需要使用高精度的测量技术和先进的算法，以确保其精度和可靠性。
国际地球参考框架的应用
国际地球参考框架是全球导航卫星系统（GNSS）的基础，用于定位和导航。
国际地球参考框架还应用于地球科学、气象学、地震学和环境监测等领域，为相关研究和应用提供统一的参考系统和数据基础。
它也是地理信息系统（GIS）的重要参考，用于地图制作、地理信息分析和可视化。
04
地球参考系与导航定位
Chapter
导航定位系统的基本原理
导航定位系统的概念
导航定位系统是一种能够确定物体位置、速度和姿态的系统，广泛应用于军事、交通、气象等领域。
导航定位系统的组成
导航定位系统通常由信号发射器、信号接收器和数据处理系统三部分组成。

(完整word版)参考系坐标系及转换

1 天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法.天球直角坐标系天球坐标系天球球面坐标系坐标系地球直角坐标系地球坐标系地球大地坐标系常用的天球坐标系：天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。

在天球坐标系中，天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述.1 天球空间直角坐标系的定义地球质心O为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XOZ 平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。

则在此坐标系下,空间点的位置由坐标（X，Y，Z)来描述.春分点：当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球，黄道与赤道的交点）2 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（天轴：地球自转的轴）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（r,α，δ)。

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：岁差和章动的影响岁差:地球实际上不是一个理想的球体，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移，这种现象在天文学中称为岁差。

章动：在日月引力等因素的影响下,瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转，大致呈椭圆,这种现象称为章动。

极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而，地极点在地球表面上的位置，是随时间而变化的,这种现象称为极移。

地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化，而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。

前者导致岁差和章动，后者导致极移。

协议天球坐标系:为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系，人们通常选择某一时刻,作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经过瞬时的岁差和章动改正后，分别作为X轴和Z轴的指向，由此建立的坐标系称为协议天球坐标系.3 地球坐标系地球直角坐标系和地球大地坐标系的转换其中:过椭球面上一点的法线，可作无限个法截面，其中一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈称为卯酉圈。

GPS7

站心坐标系
• 站心直角坐标系 -原点位于P0； -U轴与过P0点的参考椭球面的法线重合，方向向上； -N轴垂直于U轴，指向参考椭球的短半轴； -E轴垂直于U轴和N轴，最终形成左手系； -在站心直角坐标系下点的N、E、U坐标为该点在三个坐标轴上的投影长度。
站心坐标系
• 站心极坐标系 -NP0E平面为基准面； -极点位于P0；
布尔沙模型在进行全球或较大范围的基准转换时较为常用,但旋转参数与平移参数具有较高的相关性。采用莫洛金斯基模型可以克服这一问题,因为其旋转中心可以人为选定.当网的规模不大时,可以选取网中任意一个点，当网的规模较大时,可选取网的重心, 然后以该点为固定旋转点进行旋转.

8.5 常用地球参照系和参考框架
•
8.4.2 莫洛金斯基模型
概述
-莫洛金斯基模型(Molodensky) -模型共用了7个参数(不过定义与布尔沙模型有所不同)
•
三个平移参数;
•
•
三个旋转参数(也被称为3个欧拉角);
1个尺度参数
莫洛金斯基模型
转换模型
莫洛金斯基模型
转换模型
8.4.3 几点说明

两种模型的转换结果是等价的,但在实际应用过程中，还是有所差异.
-定义：用在一个给定维数的空间中，相对一个参照系来确定点的位臵的一组数。
坐标系(Coordinate System) -定义：是一种在给定维数的空间中用坐标来表示
点的方法，它是测量参照系的核心数学元素。 -类型：笛卡儿坐标系和曲线坐标系
位臵基准和坐标参照系
基准（Datum) -定义：一组用于描述其他量的量。位臵基准 -定义：用于描述空间位臵的基准。在测量定位中，被用做基准的量通常是作为测量或计算基础的点、线或面。如： • 用于定义天体参照系的天球、赤道面、黄道面、春分点； • 用于定义大地坐标系的参考椭球及其定位和定向； • 用于定义高程参照系的大地水准面。

测量学中的坐标系和他们之间相互转换

二、研究对象二地球表面地物的形状和空间位置，空间位置要用坐标表示，所以研究坐标系及其相互之间的转换非常重要。

下面是相关坐标系分类及相互转换： 1、天球坐标系首先了解什么是天球：以地球质心为中心以无穷大为半径的假想球体。

天球天球坐标系天球坐标系在描述人造卫星等相对地球运动的物体是很方便，他是以地球质心为中心原点的，分为球面坐标系和直角坐标系。

球面：原点O 到空间点P 距离r 为第一参数，OP 与OZ 夹角θ为第二参数，面OPZ 和面OZX 夹角α为第三参数。

直角：用右手定则定义，通常X 轴指向赤道与初始子午线的交点。

相互转换：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==++=)/arctan()/arctan(22222Y X Z X Y Z Y X r βα 2、大地坐标系大地坐标在描述地面点的位置是非常有用，是通过一个辅助面（参考椭球）定义的，分为大地坐标系和直角坐标系。

H 为大地高，一般GPS 测量用，大地坐标系大地坐标系：大地纬度B 为空间点P 的椭球法面与面OXY 夹角，大地经度L 为ZOX 与ZOP 夹角，大地高程H 为P 点沿法线到椭球面距离直角坐标系：椭球几何中心与直角坐标系原点重合，短半轴与Z 轴重合，其他符合右手定则。

相互转换:黄赤交角23°27′X YZ oP春分点黄道天球赤道起始子午面L B PH[]⎪⎩⎪⎨⎧+=+=-=+-=L B H N X L B H N Y B e a N B H e N Z cos cos )(sin cos )(e ,2sin 21/ sin )21(为第一扁率卯酉全曲率半径，其中3、惯性坐标系（CIS ）与协议天球坐标系① 惯性坐标系（CIS ）:在空间不动或做匀速直线运动的坐标系.② 协议天球坐标系：以某一约定时刻t0作为参考历元，把该时刻对应的瞬时自转轴经岁差和章动改正后作为Z 轴，以对应的春分点为X 轴的指向点，以XOZ 的垂直方向为Y 轴方向建立的天球坐标系。

地球参考框架与坐标系2

极位置和赤经原点
•
Location of the poles and the origin of right ascensions of the FK5 and that of the celestial pole and equinox at J2000.0 with respect to the ICRS.
Celestial Intermediate Pole 2
• CIP在ITRS中的运动由IERS通过适当的天文大地观测和包括高频变化的模型提供。而CEP不顾及周日和高频变化。 • 目前，严格的地球模型已经考虑周日、半周日项，在 Δψ sinε0 和Δε项上，振幅达到~15μas。新决议里已考虑周期小于2天的章动。 • 顺周日章动与顺、逆极运动中长期(13 d ~ 3300 d)变化有关。 • 顺半周日章动与顺周日极运动变化有关。
t 1 s = − [ X (t )Y (t ) − X (t0 )Y (t0 )] + ∫ X (t )Y (t )dt t0 2
⎛1 − aX 2 − aXY ⎜ PN (t ) = ⎜ − aXY 1 − aY 2 ⎜ −X −Y ⎝
⎞ ⎟ ⎟i R3 ( s ) −a( X 2 + Y 2 ) ⎟ ⎠ X Y
新系统介绍
• ICRS是完全独立于地球的自转和运动，是基于河外射电源位置的动态系统。给定的恒星有基本固定的ICRS坐标，所具有的变化仅仅是恒星本身在空间的运动。 • ICRS不依赖于地球自转的极和黄道的极，原点坐标接近于J2000平春分点的位置。与DE200提供的动力学春分点有78mas的偏差，DE405提供的新星历的春分点有小于1mas的不确定性。
极运动Polar Motion

浅谈大地基准及坐标参考系

浅谈大地基准及坐标参考系刘平湖北省基础地理信息中心武昌中南一路50号 430071摘要：国务院批准自2008年7月1日启用我国地心坐标系—2000国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000。

本文针对与坐标参照系相关的部分知识谈谈自己的浅显认识和理解。

关键词：大地基准；坐标参考系；坐标参考框架。

1 引言近年来一些国家或地区都对本国或本地区大地基准进行了更新和现代化。

特别是随着全球定位系统等空间大地测量技术的不断发展和完善，世界各国(包括我国周边一些发展中国家或地区)都在更新和完善各自的大地坐标系。

地心坐标系正在逐渐取代传统的非地心大地坐标系。

我国也不例外，国务院批准自2008年7月1日，启用我国2000国家大地坐标系（英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，缩写为CGCS2000。

）。

并向社会公布了2000国家大地坐标系的基本定义及其相关椭球参数。

这是我国首次开始公开推广使用地心坐标系。

这标志着我国空间导航与定位大地基准进入现代化时代。

2 大地基准及坐标参考系2.1 水准面及大地水准面静止而不流动的水面上的每一个水分子各自都受到重力的作用，在重力位相同时这些水分子便不流动而成静止状态，从而形成一个重力位等位面（即静止水面），这个静止的水面就称为水准面。

显然水准面有无数个。

而大地水准面是一个与平均静止海水面最为接近的重力等位面。

大地水准面同地球表面形状十分接近，又具有明显的物理意义，所以把大地水准面作为地球形状的研究对象。

大地测量学中所研究的地球形状就是大地水准面的形状。

理由是：大地水准面与占地球面积71％的平均海水面最为密合。

大地水准面具有水准面的一切特性。

大地水准面所包围的形体称为大地球体（简称大地体）。

2.2 旋转椭球及参考椭球由于地球吸引力的大小与地球内部的质量有关，而地球内部的质量分布又不均匀，这引起地球表面上各点的重力方向（即铅垂线方向）产生不规则的变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的，十分复杂和不规则的曲面。

CGCS2000与WGS84、北斗坐标系区别

CGCS2000与WGS84、北斗坐标系区别CGCS2000是中国2000国家大地坐标系的缩写，该坐标系是通过中国GNSS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网联合平差建立的地心大地坐标系统。

2000国家大地坐标系以ITRF 97 参考框架为基准，参考框架历元为2000.0。

CGCS2000坐标系原点和轴定义如下：原点为地球的质量中心；Z轴指向IERS参考极方向；X轴为IERS参考子午面与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线；Y轴完成右手地心地固直角坐标系。

2000国家大地坐标系的大地测量基本常数分别为: 长半轴a = 6 378 137 m; 地球引力常数GM =3.986004418×1014m3s-2; 扁率f = 1/ 298. 257 222 101;地球自转角速度X =7.292115×10-5rad s-1︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿︿与WGS84区别CGCS2000的定义与WGS84实质一样，原点、尺度、定向均相同，都属于地心地固坐标系。

采用的参考椭球非常接近。

扁率差异引起椭球面上的纬度和高度变化最大达0.1mm。

当前测量精度范围内，两者相容至cm级水平。

CGCS2000坐标是2000.0历元的瞬时坐标，而WGS84坐标是观测历元的动态坐标，两者都基于ITRF框架，可通过历元、框架转换进行换算。

同样的点位及观测精度，GNSS接收机获取的WGS84坐标及CGCS2000坐标并不是只有厘米级的差异，而是因框架、历元差异产生的分米级的坐标差。

历元归算到2000.0的WGS坐标，可以作为CGCS2000坐标使用。

WGS84坐标系由26个全球分布的监测站坐标来实现，不同版本的WGS84对应相应的ITRF版本和参考历元。

大地测量坐标系统与坐标框架进展

试论大地测量坐标系统与坐标框架进展摘要：itrf是最为通用的地心坐标参考框架，我国从从建国伊始就开始了大地坐标系统和框架的建设工作，在itrf范围内，相继建立了从参照前苏联1942坐标系统的北京1954坐标系统，到后来的1980西安坐标系统、新1954坐标系统，并相继完成了高精度的国家a级和b级大地控制网的测量工作。

关键词：大地测量坐标系统坐标框架国际地球参考坐标框架（international terrestrial reference frame，简称itrf）是目前国际上普遍采用、精度最高的地心坐标参考框架。

从1988年开始，itrf已经相继发布了等地心坐标参考框架。

itrf由国际地球自转服务局基于需要和相关的要求，在全球区域内建立观测点，通过一些测量和定位手段获得大地空间的观测数据，然后由国际地球自转服务局进行数据处理，进而获得框架点的精确坐标、速度以及地球定位定向参数等。

一、邻近国家国大地测量坐标系统和坐标框架进展1.日本2000年日本停止使用东京大地基准，改为采用jgd2000，定义为国际地球参考坐标系统，历元为1997，采用grs80给定的大地常数，此大地坐标框架包括1200个全球定位系统连续运行网站，64000个三等级大地控制点，已经20000个基本水准点。

2.韩国从1988年开始，韩国开始使用以itrf为基础参照，历元为2000的三维地心大地坐标系统，kgd2000，它包括大量的全球定位系统连续运行网站，通过合理分布来科学运行。

3.蒙古通过gps来定位大地框架的点，蒙古取代了原来的二维平面系统msk42，建立了和gps坐标系统一致的三维地心大地坐标系统monref97。

4.马来西亚2001年.通过在全国范围内建立全球定位系统连续运行网站，再将已有的238个网点连入新建的网站内，建立了全新的三维地心大地坐标系统ngrf2000，基本上还是以itrf97为参照。

5.新西兰通过gps来定位大地框架的点，新西兰于2000年采用了全新的三维地心大地坐标系统nagd2000，历元为2000.二、我国的大地测量坐标系统1.北京1954大地坐标系统建国伊始，受困于科技力量的欠缺，我国在和前苏联1942年的大地坐标系统联测中建立了北京1954大地坐标系统。

各种导航系统的坐标系

卫星导航的基本原理是：测量至4个卫星的距离，建立测量方程，固定系统时间和由星历导出的卫星坐标，估算用户的三维坐标和钟差。

显然，得到的用户坐标是在星历所体现的坐标系。

每个卫星导航系统都有自己的坐标系，例如GPS 使用WGS —84，GLONASS 使用PZ —90，GALILEO 使用GTRF 。

使用不同的导航系统，用户坐标当属不同的坐标系。

坐标系属于一个导航系统的大地参考。

大地参考对导航系统是至关重要的。

大地参考，犹如导航系统的生命线。

没有大地参考，就没有导航系统；没有大地参考，就没有导航定位。

大地参考的性能，在很大程度上决定导航系统的性能，决定导航定位的性能。

一个导航系统的大地参考，除坐标系外，还有引力场模型、地球定向参数，以及导航定位的相关常熟、模型和算法等其他元素，这些元素完整的构成了一个导航系统的大地基准。

在所有这些元素中，坐标系是最基本，也是于用户最直接、最密切的元素。

GPS 导航系统的坐标系统介绍1、全球定位系统（GPS ）。

由24颗卫星组成，分布在6条交点互隔60度的轨道面上，精度约为10米，军民两用，正在试验第二代卫星系统，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 所采用的的坐标系统，GPS 所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。

WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。

WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS 所采用的坐标系统-WGS-72坐标系统而成为GPS 的所使用的坐标系统。

WGS84坐标系统是GPS 定位系统采用的协议地球坐标系统，是目前精度最高的全球性大地测量坐标系统， GPS 所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。

WGS-84坐标系的几何意义是：坐标系的原点位于地球质心，z 轴指向（国际时间局）BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，x 轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP 赤道的交点，y 轴通过右手规则确定。

国标2000 坐标系

国标2000 坐标系摘要：1.国标2000 坐标系的概述2.国标2000 坐标系的特点3.国标2000 坐标系的应用领域4.国标2000 坐标系的意义和价值正文：一、国标2000 坐标系的概述国标2000 坐标系，全称为国家通用坐标系2000，是我国自主研发的一种大地坐标系。

它采用了全球地心坐标系，以国际地球参考框架（ITRF2000）为基准，通过一系列的转换参数，将全球地心坐标系与我国局部地区坐标系相互转换，从而实现了全球与局部坐标系的统一。

二、国标2000 坐标系的特点1.全球地心坐标系：国标2000 坐标系采用了全球地心坐标系，使得我国坐标系与国际接轨，方便国内外数据交流和共享。

2.高精度：国标2000 坐标系采用了国际地球参考框架（ITRF2000）作为基准，该框架是基于全球卫星导航系统、地面测量数据等多种数据源计算得到的，具有较高的精度。

3.稳定性：国标2000 坐标系采用了地壳形变改正、非地壳形变改正等多种改正方法，以保持坐标系的稳定性。

4.可扩展性：国标2000 坐标系可以通过转换参数与局部地区坐标系相互转换，实现了全球与局部坐标系的统一，方便在不同地区和领域应用。

三、国标2000 坐标系的应用领域国标2000 坐标系广泛应用于测绘、地理信息系统、导航定位、地震预测等领域，具有重要的实际意义和价值。

1.测绘：国标2000 坐标系作为我国通用的大地坐标系，被广泛应用于测绘工作中，如地形图制图、控制网布设等。

2.地理信息系统：国标2000 坐标系在地理信息系统中具有重要作用，它为地理信息数据的处理、分析和显示提供了统一的空间参考框架。

3.导航定位：国标2000 坐标系在导航定位领域具有重要意义，它可以为全球导航卫星系统（GNSS）在我国的定位提供准确的坐标转换服务。

4.地震预测：国标2000 坐标系在地震预测领域也发挥着重要作用，它可以为地震数据的处理和分析提供统一的空间参考框架。

四、国标2000 坐标系的意义和价值国标2000 坐标系的建立，对于推动我国测绘事业的发展，提高我国坐标系技术的国际地位具有重要意义。

2000国家大地坐标系资料

24
影响瞬时点位的因素
固体地球表面的一点的瞬时位置包含：各种短期或短周期时变影响；长周期因素的影响各种短期或短周期时变影响：固体潮位移(包括长期位移) 海洋负载位移大气负载位移
25
影响瞬时点位的因素
长周期因素：板块运动引起的点位变化速度，主要沿水平方向；冰期后地壳均衡回弹引起的点位变化速度，主要沿垂直方向；地壳构造形变引起的点位变化速度。实际顾及的改正基准的运动板块的运动
13
框架间的关系
14
WGS84与ITRF框架的关系
15
WGS84与ITRF框架的关系
如果采用GPS广播星历（WGS84）, 则测站坐标同任一ITRFyy的一致性在1米以内, 利用精化了的WGS84(G1150)星历, 则两者的一致性在1厘米以内。
16
ITRF 和IGS 的关系
—ITRF91 1992年至1993年底; —ITRF92 1994年期间; —ITRF93 1995年初至1996年中期; —ITRF94 1996年中期至1998年3 月; —ITRF96 1998年3月至1999年8月; —ITRF97 1999年8月至2000年10月； —ITRF2000 2003年10月至2006年10月； —ITRF2005 2006年10月至今。
9
ITRF在建立和维持地区性大地坐标系中的作用
利用具有精确ITRF框架精确坐标的IGS站作为基准站采用GPS相对定位技术, 在某一地区进行 GPS同步观测,并进行数据处理获得该地区的高精度的测站坐标, 即在当地建立了基于GPS技术的地心参考系
10
ITRF在建立和维持地区性大地坐标系中的作用
一种是将该地区内和其周围ITRF点给以强约束, 如南美洲参考框架SIRGAS; 一种是选择全球稳定的部分ITRF点给以强约束, 如EUREF

大地测量坐标系统和参考框架

大地测量坐标系统和参考框架与大地测量系统相对掃签：大地测毘土标至统分真I 测恶地地心坐标系产生背景*爲世纪50年代.二前，一个国家或一个地区都是在使所选择的参考椭球与其所在地区的犬地水准面星佳拟合的条件下，按孤度测量方法来建立各自的局部大地坐标系的。

由于当时除海洋上只有稀疏的重力测量外，大地訓量工作只能在各个大陆上进行，而各大陆的局部大地坐标系间几乎没有联系*不过在当时的科学发展水平上，局部大地坐标系己能基本满足各国大地测量和制图工作的要求9但是，为了研究地球形状的整体及其外部重力场以及地球动力现象；特别是50年代末，人谴地球卫星和远程弹道武器出现后，为了描述它们在空间的位置和运动，以及表示其地面发射站和跟踪站的位置，都必须采用地心坐标系。

因此，建立全球地心坐标系（也称为世界坐标系）己成为大地测量所面临的迫切任务°大地测量常数是指地球椭球的几何和协理参数，它分为基本常数和导出常数。

基本常数唯一定义了大地测量系统。

大地测量常数包括：地心引力常数、地球赤道半径、地球扁率、地球动力构型因子S 地球标称平均箱速度、地球平均赤道重力等".tom crwyiw/rto/大地测量系统包括：坐标系统*高程系统.深度基准和重力参考系统应，大地参考框架有三种：坐标参考框架、高程参考框架和重力测量参考框架（1）大地测量坐标系统和大地测量常数大地测最系统和参考框架厨（2012-0&-3&1»-4?<0*转戟大地测量坐标系统根据其原点的位置不同分为地心坐标系统和参心坐标系统i 从表现形式上又分为空间直角坐标系5 y> z ）和大地坐标系（B. L. H ）,注：大地高H 是指空间点沿椭球面法线方向至椭球面的距离。

<2）大地测量坐标框架参心坐标框架：坐标原点位于参考椭球中心，由天文大地网实现和维持，是区域性、二维静态的坐标框架。

如我国的1954北京坐标系和1980西安坐标系。

国家2000坐标系参数设置

国家2000坐标系参数设置国家2000坐标系（简称:CGCS2000）是中国国家大地基准系统的一种轨道基准系统。

其空间参考框架与国际地球参考框架（IGRS）一致，是中国测绘、地理信息以及导航定位等领域的重要基准。

国家2000坐标系的参数设置是指在该坐标系下的投影参数、转换参数以及地理坐标系的定义参数等。

国家2000坐标系中定义了两个重要的空间参考框架：地理坐标系统（Geocentric Coordinate System）和投影坐标系统（Projected Coordinate System）。

1. 地理坐标系统：国家2000地理坐标系统采用的是地心空间直角坐标系，即国际地球参考框架（IGRS）。

地理坐标系统的定义包括了基准椭球体、基准面、基准面上一个标准点的大地坐标等参数。

例如，基准椭球体采用的是国际天文学联合会推荐的GRS80椭球体，其长半轴为6378137.0米，短半轴为6356752.314140356m。

2. 投影坐标系统：投影坐标系统是国家2000坐标系为了更好地对地球表面进行测量和表示而建立的。

国家2000投影坐标系统包括了坐标投影方法、中央经线、False Easting和False Northing等参数。

例如，国家2000投影坐标系统中使用的投影方法一般为高斯-克吕格（Gauss-Kruger）投影，其中央经线为3度分带，False Easting和False Northing一般设置为500km。

这些参数的设置可以根据实际应用的需求进行调整。

另外，国家2000坐标系还定义了地球表面上各个点到基准面上的坐标差值转换参数，即大地测量学中的平面坐标转换参数。

这些参数记录了地球表面上真实位置与基准面上投影位置之间的关系，可以用于将基于地心空间直角坐标系的坐标转换到基于投影坐标系的平面坐标。

综上所述，国家2000坐标系的参数设置包括了地理坐标系的基准椭球体参数、投影坐标系的投影方法和中央经线等参数，以及平面坐标转换参数。

GPS测量原理知识点总结

简答题：1、1954年北京坐标系、2000国家大地坐标系、ITRF坐标框、WGS-84坐标系的定义，以及他们的区别和联系。

P22—P26定义：北京54坐标系(BJZ54)，北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。

CGCS2000是右手地固直角坐标系。

原点在地心，Z轴为国际地球旋转局（IERS）参考级（IRP）方向，X轴为IERS的参考子午面（IRM）与垂直于Z轴的赤道面的交线，Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。

参考椭球采用2000参考椭球。

ITRF框架实质上也是一种地固坐标系，其原点在地球体系（含海洋和大气圈）的质心，以WGS-84椭球为参考椭球。

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。

对应于WGS—84大地坐标系有WGS—84椭球。

区别：1.北京54，CGCS2000，WGS84,ITRF坐标都是是大地坐标，也就是我们通常所说的经纬度坐标，但是它们基于的椭球体不同。

2.1954年北京坐标系是采用常规的大地测量技术建立的二维参心坐标系。

2000国家大地坐标系是三维地心坐标系统。

国际地球参考框架ITRF是一个地心参考框架。

WGS-84坐标系原点是地球的质心，它是一个地心地固坐标系。

联系：坐标系统之间的转换包括不同参心大地坐标系统之间的转换、参心大地坐标系与地心大地坐标系之间的转换以及大地坐标与高斯平面坐标之间的转换等。

所以1954年北京坐标系、2000国家大地坐标系、WGS-84坐标系之间是可以相互转换的。

2、为什么说确定整周模糊度是载波相位测量中的重要问题？确定整周模糊度有哪些方法？P63—P64原因：整周模糊度（ambiguity of whole cycles）又称整周未知数，是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。

国家2000数字坐标系

国家2000数字坐标系，也称为CGCS2000（China Geodetic Coordinate System 2000）或2000国家大地坐标系，是中国当前使用的最新国家大地坐标系统。

以下是一些关键特性：
1. 定义和原点：2000国家大地坐标系的原点是包括海洋和大气的整个地球的质量中心，这是一种地心坐标系统。

2. 参考框架：该坐标系基于国际地球自转服务（IERS）的国际地球参考框架（ITRF）在1997年定义的ITRF97参考框架，并以历元2000.0为基准。

3. 椭球参数：2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数的数值为：
长半轴（a）：6378137米
扁率（1/f）：约0.00335281068118355
4. 坐标转换：由于中国地形复杂，局部地区的坐标转换可能需要使用到高斯-克吕格投影或其他地方性的坐标系统。

例如，CGCS2000/高斯-克鲁格CM 117E（EPSG：4509）是一种基于中央经度117°的局部坐标系统。

5. 应用：2000国家大地坐标系广泛应用于测绘、地理信息系统、土地管理、城市规划、导航等多个领域。

6. 坐标转换工具：为了在不同坐标系之间进行转换，可以使用专门的坐标转换软件或工具，这些工具通常提供参数输入和输出功能，以便准确地将坐标从一种系统转换到另一种系统。

请注意，具体的坐标转换方法和参数可能需要参考官方发布的详细技术文档或咨询相关专业的技术人员。

时间系统与坐标参照系GNSS

时间系统与坐标参照系GNSS
主要内容
（一）地球的运转（二）时间系统（三）坐标系统
一地球的运转
1.1 天文学基本概念 1.2 地球绕太阳公转 1.3 地球的自转
1.1 天文学基本概念天球坐标系
北天极
1.1 地球绕太阳公转
天球：以地球质心为中心，半径为任意长的假想球体。
在天文学中，通常均把天体投影到天球的球面上，并利用球面坐标来表达或研究天体的位置及天体之间的关系。
在1967年第13届国际计量大会上，正式确定原子秒的定义，把海平面实现的原子时秒作为国际参照时标，规定为国际单位制中的时间单位，即SI （International System）秒。
2）BIH比较、综合世界各地的原子钟数据，最后确定的原子时称为国际原子时，简称TAI。TAI是基于原子秒的，IERS利用来自分布在全球的60
地球绕太阳运行的轨道面，是一个通过太阳质心的静止平面。
轨道椭圆一般称开普勒椭圆，其形状和大小不变。在开普勒椭圆轨道上，地球离太阳质心最近的点称为近日点，
而离太阳质心最远的点称为远日点；它们在惯性空间中的位置是
固定不变的。
1.1 地球绕太阳公转
开普勒第二运动定律：地球的太阳质心向径，即地球质心与太阳质心间的距离向量，在相同的时间内所扫过的面积相等。
地球绕地轴旋转，可以看做巨大的陀螺旋转。由于日、月等天体的影响，类似于旋转陀螺在重力场中的进动。地球旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，
形成一个倒圆椎体，这种运动称为岁差。
岁差是地轴方向相对于空间的长周期运
动，其锥角等于黄赤交角ε=23.5 º旋转周期为26000年，并使春分点每年向西移动50.3"。
交点称为北黄极，靠近南天极的交点称为南黄极。

国际地球参考框架

框架之间的定义上的不同，造成了框架之况
ITRF90是ITRS最初实现的ITRF解，它采用了BIH（国际时间局）最终的坐标系BTS87的原点、尺度和定向参数，以保证IERS地球参考系与BIH地球参考系的连续性。ITRF88是ITRF的第一次实现，它的原点、尺度和定向参数与ITRF90一致。
(4)时间演变基准：ITRF88至ITFR90采用AMO-2绝对板块运动模型；ITRF91至ITRF92采用NNR-NUIVEL1板块运动模型；ITRF93加入了IERS的地球自转参数约束条件，它求出的全球站速度场模型与NNR-NUIVEL1A模型存在一个小的旋转角；TRF94和ITRF9B仍然采用NNR-NUIVEL1A模型，
框架基准
框架基准
一个地球参考框架的定义，是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现的。自 ITRF建立以来，随着技术水平的提高和新的侧t手段的加人(GPS：1991年；DORIS：1994年)，不同ITRF框架的定义也作了一些改进。其中：
(1)定向基准：TRF93的定向参数与其它的框架之间存在着显著的旋转关系。
ITRF89、ITRF90的原点和尺度由得克萨斯空间研究中心CSR的SSC解给出，在定向上，相对于ITRF88无整体旋转。
以上框架都没有考虑速度场模型，都是以板块运动模型AMO-2模型作为它们的时间变化模型。
ITRF91以后解的方案与以前相比有了很大的变化。以ITRF94为例，首先它不再采用板块运动的地球物理学模型归化测站的位置和速度；其次，对各分析中心的解进行了分类，质量好的、计算了测站位置、速度并有协方差矩阵的解才有资格参加ITR94解的计算。在定向上，摒弃了ITRF93的做法，而与ITRF92在历元1988.0一致，也就是相对于ITRF91无全球性旋转。ITRF94的原点特选了一些SLR、GPS和DORIS独立解的加权平均值。它的尺度采用了VLBI、SLR、GPS和DORIS独立解的加权平均值。在时间变化上同地球物理学模型NNR-NUVELlA一致。