大地测量坐标系统与坐标框架进展

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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

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。

施工坐标(A,B)与大地测量坐标(X,Y)之间的几种换算方法

施工坐标(A,B)与大地测量坐标(X,Y)之间的几种换算方法

施工坐标(A,B)与大地测量坐标(X,Y)之间的几种换算
方法
杨成贵
【期刊名称】《天然气与石油》
【年(卷),期】1998(000)001
【摘要】总图设计施工图阶段,常常引入施工坐标系,施工坐标值与大地测量坐标值之间就存在一个换算问题。

本文针对建北与磁北不一致时(即施工坐标系与大地测量坐标系之间有一旋转角θ),结合工程实践,归纳总结出五种简便易行的坐标换算方法。

【总页数】1页(P43)
【作者】杨成贵
【作者单位】四川石油管理局勘察设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE973.4
【相关文献】
1.测绘科学技术——大地测量技术——坐标参数为长度量的一种新型的大地坐标[J],
2.本溪54城市坐标系与本溪80城市坐标系之间的坐标转换 [J], 傅秀超;关明景
3.谈大地测量坐标系统和坐标框架的进展 [J], 梁照通
4.两种坐标系的平面坐标及高程换算方法 [J], 张文瑞
5.用坐标换算方法计算曲线上任一点的坐标 [J], 林少敏
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大地测量学坐标系统

大地测量学坐标系统

大地测量学坐标系统引言大地测量学是地理信息科学中的一个重要分支,其研究内容包括地球形状、地球引力场、大地水准面等。

在大地测量学中,坐标系统扮演着非常重要的角色。

坐标系统是用来确定地球上任意点位置的一种方法。

本文将介绍大地测量学中常用的坐标系统以及其特点。

地理坐标系统(Geographic Coordinate System)地理坐标系统使用经度和纬度作为坐标来确定地球上某个点的位置。

经度是指相对于本初子午线的角度,纬度是指相对于地球赤道面的角度。

经度的取值范围为-180°到180°,纬度的取值范围为-90°到90°。

经度和纬度可以表示地球上任意一个点的位置。

然而,地理坐标系统存在一个问题,即地球不是一个完美的椭球体。

为了更准确地描述地球形状,人们提出了椭球体,即在地球的基础形状上,添加了一些描述地球各处形状的参数。

大地坐标系统(Geodetic Coordinate System)大地坐标系统是建立在椭球体基础之上的,通过椭球体的参数来描述地球的形状。

大地坐标系统包括了经度、纬度、椭球体参数和高程信息。

经度和纬度表示地球表面上一个点的位置,椭球体参数描述了地球的形状,高程信息表示该点的海拔高度。

大地坐标系统的好处是可以准确描述地球上任意点的位置,并且可以进行高程信息的描述。

这使得大地坐标系统在测量和地图制作中得到广泛应用。

投影坐标系统(Projected Coordinate System)投影坐标系统是为了解决地球表面平面化而设计的。

地球是一个三维物体,但为了将其表示在二维的地图上,必须进行投影。

投影坐标系统在将地球投影为平面时进行了一系列变换,使得坐标系统变为平面上的点坐标。

投影坐标系统常用于地图制作和测量中,因为平面上的坐标更方便计算和测量。

投影坐标系统使用平面坐标来表示地球上的点的位置,而不是经纬度坐标。

结论大地测量学中的坐标系统是描述地球上点位置的一种方法。

大地测量坐标系统的理解

大地测量坐标系统的理解

大地测量坐标系统的理解大地测量坐标系统是一种对象地理位置信息的表示方式,它可以用来准确描述被测物体的位置和形状特征,从而为大地测量解决几何问题提供依据。

大地测量坐标系统包括四个概念:平面坐标系统、大地坐标系统、直角空间坐标系统和椭球坐标系统。

平面坐标系统是两个直线的交叉,其中一条直线沿水平方向,另一条直线沿垂直方向。

这两个直线都要经过原点,然后向X轴方向和Y轴方向延伸。

而求定一个物体在平面坐标系统中的位置,则可以通过求该物体与两个直线的距离来确定,即X轴坐标和Y轴坐标相加等于该物体的位置。

大地坐标系统是在地球表面上的一种坐标系统,它的原点固定在地面上,两条垂直线围绕自转轴绕线转动。

根据大地坐标系统定义,物体位置可以由纬度和经度确定,其中纬度表示物体到赤道的角度,经度表示物体到赤道以东或以西的距离。

直角空间坐标系统是一种三维坐标系统,它有三个直线构成,其中一条水平线为X轴,另一条垂直线为Y轴,最后一条直线为Z轴,它们都经过原点,各自延伸到无限远处。

Z轴朝上的,X轴和Y轴分别朝向东、西、南、北。

求定一物体在直角空间坐标系统中的位置,需要计算它到三条直线上的距离,然后用三个坐标值(X,Y,Z)标识出来。

椭球坐标系统是一个把球体投射到平面上的几何变换坐标系统,它为大地测量等应用提供统一的坐标系统。

椭球坐标系统包括三个方向上的坐标值和高程,其中两个方向上的坐标值被称为投影坐标,是指在投影面外部的坐标,它们用来将椭球体的投影接近平面坐标系,高程表示物体到投影面的高度。

大地测量坐标系统是确定地理位置信息和测量几何特征的必要工具,它可以根据特定的要求将物体正确定位,可以用来求算和分析大范围的空间穿行情况,为大地测量提供便利。

测绘技术中的大地测量方法与坐标转换技巧

测绘技术中的大地测量方法与坐标转换技巧

测绘技术中的大地测量方法与坐标转换技巧随着现代科技的迅猛发展,测绘技术在各个领域的应用越来越广泛。

而在测绘中,大地测量和坐标转换技巧是两个非常重要的环节。

本文将介绍大地测量的几种方法和坐标转换的技巧,以期对读者有所帮助。

大地测量是测绘技术中的一个重要分支,它主要研究地球表面的形状和大小。

在大地测量中,有几种常用的方法,如三角测量法、平差法和GNSS测量法。

三角测量法是测量局部面区域地图时常用的方法,它利用三角形的性质来计算出地图上各点的坐标。

平差法是根据测量观测值进行数学运算得到地点的坐标,它能够消除误差,提高测量精度。

GNSS测量法则是利用全球卫星导航系统进行测量,具有高精度和快速的优势。

在实际应用中,大地测量常常需要进行坐标转换,将不同坐标系下的数据统一转换到同一坐标系下。

坐标转换是一种重要的技巧,有几种常用的方法,如坐标变换法、7参数法和大地坐标系转换法。

坐标变换法是根据不同坐标系的数学模型进行转换,适用于简单的坐标转换。

7参数法则是通过解方程组来确定坐标转换的参数,适用于复杂转换。

大地坐标系转换法则是根据椭球参数等进行坐标转换,适用于经纬度到平面坐标的转换。

在大地测量和坐标转换中,使用合适的软件工具也是非常重要的。

目前有很多优秀的测绘软件和GIS软件,如AutoCAD、ArcGIS等。

这些软件能够提供强大的功能,能够进行大地测量和坐标转换的计算和展示,大大提高了测绘工作的效率和精度。

除了上述的方法和技巧外,大地测量和坐标转换还有一些需要注意的问题。

例如,应该选择合适的测量仪器和设备,并根据实际情况进行合理的观测和校正;在进行坐标转换时,应该注意选择适当的数学模型和参数,以确保转换的准确性;此外,还需要注意数据的管理和存储,以便于后期的应用和分析。

总之,大地测量和坐标转换是测绘技术中的两个重要环节,对于测绘工作的准确性和精度起着至关重要的作用。

通过合理选择测量方法和坐标转换技巧,使用适当的软件工具以及注意问题的细节,我们能够更好地应对测绘工作中的挑战,提高工作效率和质量。

如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立

如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立

如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立地球大地测量与大地坐标系统建立的重要性地球大地测量与大地坐标系统建立是测量学领域的一个重要分支。

在现代社会中,地球大地测量与大地坐标系统建立有着广泛的应用,涵盖了地理信息系统、导航、空间定位、地质勘探等诸多领域。

它的建立和发展对于科学研究和社会发展具有重要意义。

本文将探讨如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立。

地球大地测量的基本原理地球大地测量是通过测量地球表面上的点的坐标和高程,进而建立起大地坐标系统。

它主要依赖于地球的形状和重力场的变化。

地球是一个不规则的椭球体,在测量过程中需要考虑地球的形状和尺寸,以及地球上的地球引力梯度变化。

在大地测量中,需要通过大地测量仪器,如全站仪、水平仪、重力仪等对地球表面上的点进行测量,获取其坐标、高程等数据。

大地坐标系统的建立大地坐标系统是一种地理坐标系统,通过确定地球上任一点的经度、纬度和高程来确定其位置。

建立大地坐标系统的关键在于确定一个基准点,以及确定坐标轴和坐标原点的定义。

在实际应用中,通常采用国际地球参考系统(ITRS)作为大地坐标系统的基准系统。

地球大地测量的应用地球大地测量与大地坐标系统建立的应用非常广泛。

首先,在地理信息系统(GIS)中,地球大地测量是构建地理空间数据的基础。

通过测量地球表面上各个点的坐标和高程,可以建立地理信息数据库,用于地图制作、城市规划、资源管理等方面。

其次,地球大地测量在导航和空间定位领域也有着重要的应用。

现代导航系统,如全球卫星定位系统(GNSS),依赖于地球大地测量来确定接收机位置和时间。

再次,地球大地测量在地质勘探和地球物理研究中扮演着重要角色。

通过测量地表的高程、形状和重力场变化,可以推断地下的地质构造和资源分布。

地震学家和地质学家常常使用地球大地测量数据来研究地震活动和地质现象,以提高地震预测和资源勘探的准确性。

地球大地测量的挑战和发展趋势尽管地球大地测量与大地坐标系统建立在科学和技术方面取得了重要进展,但仍面临着一些挑战。

大地测量坐标系

大地测量坐标系

大地测量坐标系大地测量是一种用于测量地球表面形状和尺寸的科学技术,在各个领域中都具有重要的应用价值。

为了能够准确测量地球上的点和区域,人们开发了一种坐标系,即大地测量坐标系。

1. 背景在进行地球上的测量工作时,我们需要有一个统一的坐标系来描述地球上的位置。

然而,由于地球的形状是不规则的,传统的笛卡尔坐标系并不能很好地适用于整个地球。

这就需要引入大地测量坐标系。

大地测量坐标系是一种基于地球的椭球体形状的坐标系统。

它的基本原理是通过椭球体来近似地球的形状,并以椭球体的参数来定义坐标系。

大地测量坐标系可以用于测量地球上的点和区域的位置、形状和尺寸,广泛应用于地理信息系统、测绘、地球物理学等领域。

2. 大地测量坐标系的基本原理大地测量坐标系的基本原理是基于地球的椭球体形状来进行测量。

椭球体可以通过椭球体的半长轴(a)和扁率(f)来定义。

半长轴表示椭球体的大小,扁率表示椭球体的扁平程度。

大地测量坐标系使用经度(Longitude)和纬度(Latitude)来描述地球上的点的位置。

经度表示点相对于本初子午线(通常选择格林威治子午线)的东西方向的角度,纬度表示点相对于赤道的南北方向的角度。

除了经度和纬度,大地测量坐标系还包括高程(Elevation)这一维度。

高程表示点相对于椭球体上的参考面的高度。

3. 大地测量坐标系的参数大地测量坐标系的参数包括椭球体的半长轴(a)、扁率(f)和参考椭球面的高程(h)。

其中,半长轴和扁率主要用来定义椭球体的形状,参考椭球面的高程用来确定椭球体相对于地球表面的位置。

椭球体的选择在不同的应用场景下可能会有所不同。

常用的椭球体模型包括WGS84(World Geodetic System 1984)、GRS80(Geodetic Reference System 1980)等。

这些椭球体模型都有各自的半长轴和扁率值,以适应不同精度要求下的测量工作。

4. 大地测量坐标系的应用大地测量坐标系在各个领域中都有重要的应用价值。

我国大地测量基准的历史回顾

我国大地测量基准的历史回顾

我国大地测量基准的历史回顾我国设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、重力基准。

大地(平面)基准主要包括国家坐标系统和坐标框架;高程基准主要包括国家高程系统和国家高程控制网(精密水网);重力基准主要包括国家重力系统、国家重力基准网和全国大地水准面。

大地坐标系根据其原点的位置不同,分为地心坐标系和参心坐标系。

我国先后于20世纪50年代和80年代建设了基于参考地球质心的国家大地坐标系统—1954年北京坐标系和1980西安坐标系(即参心坐标系),测制了各种比例尺地形图,并应用于国民经济、国防建设和社会发展的各个领域,起到了良好的测绘保障作用。

随着现代科技的发展,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,我国近年开始更新和完善大地坐标系统和相应的坐标框架。

地心坐标系统及其框架正在逐渐取代传统的非地心大地坐标系统及其框架。

(1)1954年北京坐标系。

我国在20世纪50—70年代的20余年中,在平面基准方面主要完成了全国天文大地网施测和局部平差,建立了北京1954坐标系。

在高程基准方面完成全国一期一等水准网;建立了国家黄海56高程基准。

在重力基准方面采用波茨坦系统,建成了57重力基准网和推算了全国1970似大地水准面。

这一时期是新中国测绘基准的奠基阶段。

(2)1980年西安坐标系。

从20世纪70年代后期至90年代末,在平面基准方面,主要完成了天文大地网的整体平差;建立了西安1980坐标系(或北京新1954坐标系)。

在高程基准方面,完成了全国二期一等和二等水准网的施测和计算;建成了国家黄海85高程基准;完成了二期一等水准网(局部)的复测和计算。

在重力基准方面,建成了85重力基准网,建立了中国自己的重力系统。

此外,还完成了我国的天文经度基准网,野外长度检定基准等。

我国空间大地测量工作在这一时期也有了相当发展,建立了全国卫星多普勒网,3个全国性GPS网和30余个GPS永久性追踪站,近10个SLR和VLBI站。

内蒙古2000国家大地坐标框架建立

内蒙古2000国家大地坐标框架建立

内蒙古自治区2000国家大地坐标框架的建立及实时服务摘要:启用2000大地坐标系的必要性;内蒙古2000国家大地坐标框架建立;关键词:2000框架;CGCS2000;实时服务;参数加密;格网改正;1序言大地测量的主要任务是测量和描绘地球并监测其变化,为人类活动提供相关的地区空间信息。

为了表示、描绘和分析各种测量成果,必须建立统一的大地坐标系。

随着大地测量学的不断发展,大地坐标系的建立和维护也随着测量工具和技术方法的不断,取得了突破性进展。

人类在地球上的一切活动都处在一定的时间和空间里,要对人类活动的地理位臵进行定量描述,就需要一个统一的地面参参考。

大地坐标系统作为描述地球事务空间位臵的参考系统,可将各种无关联的空间信息统一起来,用于重构和研究空间信息的几何和物理关系,是建立地理信息系统、数字地球、数字城市的基础平台,直接服务于国家经济建设、国防建设和人类各种社会活动。

和世界其他各国一样,我国大地坐标系统的建立也经历了从局部参心坐标系统到全球地心坐标系统的漫长过程。

我国于20世纪50年代和80年代分别建立了1954年北京坐标系、1980西安坐标系和1954年北京坐标系(整体平差转换值)。

但受当时技术条件的制约,这些大地坐标系统基本依赖于传统技术手段实现。

这些坐标系历经数十年,在我国国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用。

但由于采用这些坐标系得到的成果精度偏低,维持困难,已经严重制约了这些成果在国民经济和国防建设中的广泛应用。

20世纪90年代以来,以全球导航卫星系统(GNSS)为主的现代空间定位技术迅猛发展,地面位臵测量技术发生了根本性变革,迫切需要一种高精度、地心、动态、统一的大地坐标系作为位臵测量的参照系。

国际大地测量协会所属国际GNSS服务中心(IGS)适时向全球提供了全球地心坐标参考框架ITRF,并在建立国际地球参考框架和区域性地球参考框架方面做了许多卓有成效的推动工作。

为适应全球地心坐标系统的发展趋势,使我国航天、海洋、地震、气象、水利、建设、规划、地质调查、国土资源管理等领域的科学研究有一个以全球参考基准为背景的、全国统一的、协调一致的、原点位于地球质量中心的三维国家大地坐标系统,来处理国家、区域、海洋与全球化的资源、环境、社会和信息等问题,我国在2008年7月1日正式启用了地心坐标系统-2000国家大地坐标系(CGCS2000)。

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

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。

大地测量的基本坐标系

大地测量的基本坐标系

大地测量的基本坐标系大地测量是一门应用数学和物理学原理的学科,用于测量和描述地球上的各种地理现象和地球表面形状。

在大地测量中,使用的基本坐标系是一种重要的工具,用于确定地球上各个点的位置和相对位置。

1. 地球坐标系地球坐标系是大地测量中最常用的基本坐标系之一,用于确定地球表面上任意点的位置。

该坐标系基于地球的球面几何形状,以地球上某个点为参考原点,通过经纬度来描述其他点的位置。

在地球坐标系中,经度和纬度是用来定位点的主要参数。

经度表示东西方向上的位置,以子午线作为参考线,以角度度量,范围从-180°到+180°。

纬度表示南北方向上的位置,以赤道为参考线,以角度度量,范围从-90°到+90°。

地球坐标系在导航、地图制作、地理信息系统等领域广泛应用。

例如,GPS定位系统就使用地球坐标系来确定用户所在的位置,并在地图上显示出来。

2. 平面坐标系除了地球坐标系,大地测量中还使用平面坐标系来描述地表上的局部区域。

平面坐标系是一个二维坐标系,用于在平面上确定各个点的位置。

平面坐标系的基本参数有两个:坐标原点和坐标轴。

坐标原点是任意选取的一个点,作为整个坐标系的参考点。

坐标轴是以坐标原点为中心的两条互相垂直的直线,用来确定点的位置。

在平面坐标系中,点的位置用坐标对来表示。

坐标对包括横坐标(X轴方向的位置)和纵坐标(Y轴方向的位置)。

通过测量和计算,可以确定地表上任意点的平面坐标。

平面坐标系在工程测量、土地管理、城市规划等领域有着广泛的应用。

例如,在建筑设计中,使用平面坐标系来描述建筑物的布局和位置。

3. 地心坐标系除了地球表面上的坐标系,大地测量还涉及到地球内部的坐标系,即地心坐标系。

地心坐标系是以地球质心为原点建立的,用来描述地球内部物理过程和地球的形状。

地心坐标系与地球表面上的坐标系存在一定的转换关系。

通过适当的坐标转换,可以将地表上的点的位置与地心坐标系中的点的位置相对应。

大地测量与坐标系

大地测量与坐标系

大地测量与坐标系
五、不同坐标系之间的转换
涉及到不同坐标系,就会有坐标转换的问题。关于坐标转换,首先要搞清楚 转换的严密性问题,即在同一个椭球里的坐标转换都是严密的,而在不同的椭球 之间的转换是不严密的。例如,由1954北京坐标系的大地坐标转换到1954北京坐 标系的高斯平面直角坐标是在同一参考椭球体范畴内的坐标转换,其转换过程是 严密的。由1954北京坐标系的大地坐标转换到WGS-84的大地坐标,就属于不同 椭球体间的转换。
大地测量与坐标系
二、大地测量坐标框架
2、地心坐标框架
地心坐标系以地球质心为原点建立的坐标系,地心空间直角坐标系(以x,y, z为其坐标元素)。 地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。原点O设在地球的质量中 心,用相互垂直的X,Y,Z三个轴来表示,X轴与首子午面与赤道面的交线 重合,向东为正。Z轴与地球旋转轴重合,向北为正。Y轴与XZ平面垂直构 成右手系。 现在常见的WGS-84,和CGCS-2000
大地测量与坐标系
三、常用的坐标系及其转换
1、高斯直角坐标系
采用横切椭圆柱投影方法建立的平面直角坐标系,以中央子午线为纵 轴,以赤道投影为横轴构成。
高斯投影平面上的中央子午线投影为直线,且长度不变,其余子午线 均为凹向中央子午线的曲线,其长度大于投影前的长度,离中央子午线越 远长度变形越大,为了把长度变化限制在精度允许的范围内,通常采用分 带的方法。分别为3度分带和6度分带。
参心空间直角坐标系是在参考椭球内建立的坐标系。原点为参考椭球的 几何中心,X轴与赤道面和首子午面的交线重合,向东为正。Z轴与旋转椭球 的短轴重合,向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。
“参心”意指参考椭球的中心。在测量中,为了处理观测成果和传算地 面控制网的坐标,通常须选取一参考椭球面作为基本参考面,选一参考点作 为大地测量的起算点(大地原点),利用大地原点的天文观测量来确定参考 椭球在地球内部的位置和方向。它是经典大地测量的一种通用坐标系。由于 不同时期采用的地球椭球不同或其定位与定向不同,在我国历史上出现的参 心大地坐标系主要有北京54、西安80。

基于CORS 技术建设安徽省区域大地坐标参考框架的探索

基于CORS 技术建设安徽省区域大地坐标参考框架的探索

基于CORS技术建设安徽省区域大地坐标参考框架的探索孙宏飞1,余建平2,张耀波1(安徽省基础测绘信息中心1,安徽省测绘局2,安徽,合肥,230031)摘要:实时动态定位现在比较成熟的技术有VRS技术、FKP技术、MAX技术、CBI 技术;连续运行参考站系统是一个集测绘技术、计算机技术、网络通信技术等为一体的新型技术;由于地球的自转和外界环境的影响,基准站站点在水平和高程方向上都在实时变化着,如何建立省级区域大地坐标参考框架和如何进行省级参考框架的维护,关系到成果应用精度和成果的现势性,现在采用的方法是实测一簇时间序列的站点坐标,这种方法比较方便,也有利于对参考框架进行维护。

关键词:连续运行参考站系统;实时动态定位技术;参考框架维护;时间序列;拟合一、连续运行参考站系统简介连续运行参考站是由卫星定位系统接收机(含天线)、计算机、气象设备、通讯设备及电源设备、观测墩等构成的观测系统。

它长期连续跟踪观测卫星信号,通过数据通信网络定时、实时或按数据控制中心的要求将观测数据传送到数据中心。

它可独立或组网提供实时,快速或事后的数据服务。

连续运行参考站系统,是在一定范围内建立若干个连续运行的永久性基准站,通过网络互联,构成网络化的GNSS综合服务系统,不仅可以向各级测绘部门提供高精度、连续的空间基准,并可向导航、时间、灾害防治等部门提供各种数据服务,同时可为社会各行业:如城市建设、工程施工、交通管理、气象、地震、环境、抢险救灾等提供迅速、可靠、有效的信息服务,满足基础测绘、交通运输管理、环保监测、滑坡监测、建筑物沉降变形监测、移动目标的监控、地理信息更新和国土资源调查、地质灾害预报、气象预报等信息需求。

因此近年来我国一些部门、地区纷纷建设参考站网,尤其是我国的城市化进程正处于一个高速增长时期,城市规模的不断扩大,要求城市的功能也更加完备,这不仅需要有良好的硬件设施,更需要科学的管理手段,连续运行基准站网络系统的建设则是实现这一目标的手段。

大地测量学知识点

大地测量学知识点

大地测量学知识点第一篇:大地测量学知识点1.大地坐标系:地面点在参考椭圆的位置用大地经度和纬度表示,若地面的点不在椭球面上,它沿法线到椭球面的距离称为大地高2.空间大地直角坐标系:是大地坐标系相应的三维大地直角坐标系3.地心坐标系:定义大地坐标系时,如果选择的旋转椭球为总地球椭球,椭球中心就是地质中心,再定义坐标轴的指向,此时建立的大地坐标系叫做地心坐标系大地方位角:p点的子午面与过p点法线及Q点的平面所成的角度正高系统:地面上一点沿铅垂线到大地水准面的距离正常高系统:一点沿铅垂线到似水准面的距离国家水准网布设的原则:从高级到低级,从整体到局部,分为四个等级布设,逐级控制,逐级加密4.理论闭合差:在闭合的环形水准路线中,由于水准面不平行所产生的闭合差5.大地高系统:地面一点沿法线到椭球面的距离6.平面控制网的测量方法三角测量:在地面上按一定的要求选定一系列的点,他们与周围的邻近点通视,并构成相互联接的三角网状图形,称为三角网,网中各点称为三角点,在各点上可以进行水平角测量,精确观测各三角内角,另外至少精确测量一条三角形边长度D和方位角,作为网的起始边长和起始方位角,推算边长,方位角进而推算各点坐标三边测量:根据三角形的余弦公式,便可求出三角形内角,进而推算出各边的方位角和各点坐标7.国家高程基准的参考面有平均海水面,大地水准面,似大地水准面,参考椭球面1956年黄海高程系统1985年国家高程基准8.角度观测误差分析视准轴误差:视准轴不垂直于水平轴产生水平轴误差:水平轴不垂直于垂直轴产生这2个的消除误差方法为取盘左盘右读数取平均值垂直轴倾斜误差:垂直轴本身偏离铅垂线的位置,即不竖直解决的方法:观测时,气泡不得偏离一格,测回之间重新整理仪器,观测目标的垂直角大于3度,按气泡偏离的格数计算垂直轴倾斜改正9.方向观测法是在一测回内将测站上所有要观测的方向先置盘左位置,逐一照准进行观测,再盘右的位置依次观测,取盘左盘右的平均值作为各方向的观测值。

2000中国坐标框架(30m)

2000中国坐标框架(30m)

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二、2000中国大地坐标系统概述 2000中国大地坐标系统概述
CGCS2000 参考椭球 也作为CGCS2000正常椭球 CGCS2000 正常椭球, CGCS2000参考椭球 , 也作为 CGCS2000 正常椭球 , 2000 参考椭球, 既作地球的数学表面, 既作地球的数学表面, 也是正常重力场等位面 参考椭球的中心与地球质心重合 参考椭球由四个常数( 参考椭球由四个常数(两个几何常数和两个物理 常数) 常数)定义
一、背景
建立2000 建立2000中国大地测量系统的目的 2000中国大地测量系统的目的 2000 2000 2000 2000 中 国 家 大 地 坐 标 系 建设
为经济建设服务 为空间技术服务 为 为 为 为 … 服务 服务 服务 建设服务
二、2000中国大地坐标系统概述 2000中国大地坐标系统概述
四、国际主要大地坐标系统建设概况(续) 国际主要大地坐标系统建设概况(
蒙古:MON-REF97; 蒙古:MON-REF97; 97 临 近 国 家 坐 标 系 新西兰: 1998年建立了与 ITRS一致的 NZGD2000 年建立了与ITRS 一致的NZGD2000, 新西兰 : 1998 年建立了与 ITRS 一致的 NZGD2000 , 基准,参考历元:2000.01.01; 基准,参考历元:2000.01.01; 澳大利亚: 地心基准GDA1994. GDA1994 78个 GPS框架点 澳大利亚 : 地心基准 GDA1994.0 ( 78 个 GPS 框架点 ITRF92 和 澳 洲 永 久 GPS 跟 踪 网 ) ; 对 应 ITRF92 ; 历 元 1994. 坐标精度约几个厘米; 1994.0,坐标精度约几个厘米; 韩国:1998年推出地心坐标统(KGD2000 年推出地心坐标统(KGD2000) 框架: 韩国 : 1998 年推出地心坐标统 (KGD2000) ; 框架 : ITRF97 历元:2000. 97, ITRF97,历元:2000.0; 马来西亚: ITRF97一致,NGRF2000 97一致 2000; 238个点 个点; 马来西亚 : 与 ITRF97 一致 , NGRF2000 ; 共 238 个点 ; 历元2000. 历元2000.0。

2-大地测量参考框架

2-大地测量参考框架
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3坐标参考系统
以参考椭球为基准的坐标系,叫做参心坐标系; 以总地球椭球为基准的坐标系,叫做地心坐标 系。无论是参心坐标系还是地心坐标系均可分 为空间直角坐标系和大地坐标系两种,它们都 与地球体固连在一起,与地球同步运动,因而 又称为地固坐标系,以地心为原点的地固坐标 系则称为地心地固坐标系(ECEF),主要用于描 述地面点的相对位置;另一类是空间固定的坐 标系,与地球自转无关,称为惯性坐标系或天 球坐标系,主要用于描述卫星和地球的运行位 置和状态。
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大地原点和大地起算数据 大地原点也叫大地基准点或大地起算点, 大地原点的经纬度/大地高/至某一固定点 的大地方位角称为大地起算数据。
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现代大地测量基准/卫星大地测量基准 (几何特征+物理特征): 总地球椭球(椭球中心与地球质心重合, 椭球旋转轴与地球旋转轴重合,椭球的 起始子午面与地球的起始子午面重合, 在全球范围内椭球面与地球表面最佳拟 合) 地球椭球的四个基本常数:地球椭球赤 道半径a,地心引力常数GM,地球重力 场2阶带谐系数J2(由此导出椭球扁率 f, J 2 5 C 2,0 )和地球自转角速度w。
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3.1 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67m。 定向不明确
1 概论
大地基准(Geodetic Datum):用以代 表地球形体的旋转椭球,建立大地基准 就是求定旋转椭球的参数及其定向(椭 球旋转轴平行于地球的旋转轴,椭球的 起始子午面平行于地球的起始子午面) 和定位(旋转椭球中心与地球中心的关 系)。

大地测量学——大地坐标框架理论和实践的进展

大地测量学——大地坐标框架理论和实践的进展
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重 随 局 域 地 形 特 征 变 化 的 MF 优 于其 D 他 三 类 MF D. 目前 对 MF 采 用 人 造 D D M 数据集 的直接定 量评价研 究还十 E 分 不 足 , 以一 个例 子 来 体 现 直 接 定 量 评 价 MF 的 可 行 性 及 有 效 性 , 同 时 也定 D 量 反 映 出水 流 分配 权 重 随 局 域 地 形 特 征 变 化 的 MF 具 有 更 低 的计 算 误 差 . 目 D 前 通 用 的 针 对 流 向算 法 的 D M 洼 地 平 E 区 预 处 理 算 法 多 针 对 S D 而 设 计 , 适 F 不 合 MF 的 实 际 应 用 , 适 用 于 MF 的 D 对 D DE 预 处 理 算 法 所 应 具有 的特 征 也 进 M 行 了 讨 论 . 图 1 2参 3 表 7 关 键 词 :DE ; G S 地 形 分析 ; 多 流 M I; 向 算 法 ; 定 量 评 价 方 法 ; 洼 地 平 区 预
Chn s ce c srcs( ieeE io ) ie eS in eAb t t Chn s dt , 中 ] 夏 敦 胜 ( 国科 学 院 寒 hn 刊 / 中 区 旱 区环 境 与 工程 研 究 所 沙 漠 与 沙 漠 化 重 点 实 验 室 ,兰 州 7 0 0 ) 剑 英 ,王 3 0 0 ,马 冠 , 金 明 , 杨 丽 萍 , 陈 发 虎 , 学 前 / 地
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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。

它以卡拉索夫斯基椭圆为参考,大地原点处于前苏联的普尔科沃,定位走向和前苏联1942年大地坐标系统的走向一致。

我国从1951年开始大地框架的建立工作,以北京为中心,将天文大地网首先推进到东部沿海地区,然后开始辐射到全国,只是来到青藏高原的时候,由于自然条件的影响,改为通过布设电磁波导线方式。

1962年除了西部某
些地区为设置二等网之外,全国其他地区都已经布设了一二等网。

从1963年开始一直到1975年,完成了对成果的整理分析、外业的局部修补测量工作。

从1972年到1982年,完成了坐标框架的平差工作。

2.1980西安大地坐标系统
通过多点定位法,以北京1954大地坐标系统为基础,建立了1980西安坐标系统。

以1975国际椭球参考,jyd1968.0系统为椭球的定向基准,基于我国范围内的高程异常平方和最小的原则求解椭球定位参数。

坐标原点在我国中部陕西省的泾阳县永乐镇,离西安大约60km,所以取名1980西安坐标系统.基准面采用青岛大港验潮站在1952年-1979年确定的1985国家高程基准,椭球短轴z轴平行于地球质心指向地极原点方向,大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面。

x轴垂直于z轴指向经度0方向,y轴与x轴、z轴成右手坐标系。

3.新1954大地坐标系统
在1980西安大地坐标系统的基础上,将1975国际椭球换位卡拉索夫斯基椭球,通过移动坐标原点,将两者重合之后建立的全新坐标系统,其坐标轴和1980坐标系统平行。

三、我国地心三维坐标框架的进展
从1990年开始国家先后开始了a级和b级的gps大地控制网的测量工作,控制线分别为30和800个,均匀分布在我国大陆范围内,平均边长分别为650公里和150公里,分别完成与1996和1997
年。

从水平精度和垂直精度可以看出其明显优于二维参心坐标框架,且包含在itrf框架之内,标志着我国的地心三维坐标框架建设工作进入了一个新的阶段。

包含了a、b级,一、二级的gps网,地壳运动gps检测网络中的基准网、基本网以及区域网的2000国家gps网于2004年完成。

其包括28个全球定位系统连续运行网站,2518个控制点,是定义在itbs2000内的区域性三维地心坐标框架。

综上所述,我国从建国伊始就开始了大地坐标系统和框架的建设工作,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,精度都在逐步提高,国家a级和b级gps大地网中的控制点联测之后,测量精度还会提高的更快。

参考文献:
[1] 陈俊勇.中国现代大地基准——中国大地坐标系统2000(cgcs 2000)及其框架[j].测绘学报,2008,37(3):269-271.
[2] 陈俊勇,党亚民,张鹏等.建设我国现代化测绘基准体系的思考[j].测绘通报,2009,(7):1-5.
[3] 陈俊勇.关于中国采用地心3维坐标系统的探讨[j].测绘学报,2003,32(4):283-288.
[4] 陈俊勇,杨元喜,王敏等.2000国家大地控制网的构建和它的技术进步[j].测绘学报,2007,36(1):1-8.。

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