坐标系统及时间系统

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§2.1 坐标系统 系
坐标系统
地球坐标系统
地心坐标系 参心坐标系
WGS84坐标系 北京54坐标系 西安80坐标系
天球坐标系统
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参心大地坐标系的应用十分广泛，它是经典大地测量的一种通 用坐标系。根据地图投影理论，参心大地坐标系可以通过高斯投 影计算转化为平面直角坐标系，为地形测量和工程测量提供控制 基础。由于不同时期采用的地球椭球不同或其定位与定向不同， 我国历史上出现的参心大地坐标系，主要有BJZ54（原）、 GDZ80和BJZ54等三种。
二、1954年北京坐标系（BJZ54（原））
解放初期，我国大地坐标系是采用河北石家庄市的柳新庄一等天 文点作为原点的独立坐标系统，采用该点的天文坐标作为其大地坐 标，以海福特椭球进行定位。
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（1）因1954年原北京坐标系采用了克拉索夫斯基椭球，与现在的精 确椭球参数相比，长半轴约长109m。
（2）参考椭球面与我国所在地区的大地水准面不能达到最佳拟合， 在我国东部地区大地水准面差距自西向东增加最大达＋68m。
一、 概述
在经典大地测量中，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。参心坐标系中的“参心” 二字意指参考椭球的中心，所以参心坐标系和参考椭球密切相关。 由于参考椭球中心无法与地球质心重合，故又称其为非地心坐标 系。参心坐标系按其应用又分为参心大地坐标系和参心空间直角 坐标系两种。
§2.1.1参心坐标系系
二、1954年北京坐标系（BJZ54（原））
随着我国大地网的扩展，采用海福特椭球元素误差太大，且没有 顾及垂线偏差的影响。为此，1954年总参谋部测绘局在有关方面的建 议与支持下，采取先将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后 以连接呼玛、吉拉林、东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科 沃坐标系的坐标为起算数据，平差我国东北及东部地区一等锁。这样 传算过来的坐标，定名为1954年北京坐标系。该坐标系是以原苏联当 时采用的1942年普尔科沃坐标系为基础建立起来的，所不同的是 1954年北京坐标系的高程异常是以原苏联1955年大地水准面差距重 新平差结果为起算值，且以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面 为基准面，按我国天文水准路线推算出来的。
◇坐标系统
坐标系统组成:坐标系和基准 坐标系指的是描述空间位置的表达形式； 基准指的是为描述空间位置而定义的一系 列点、线、面。 在大地测量中的基准一般是指为确定点在 空间中的位置，而采用的地球椭球或参考椭球 的几何参数和物理参数，及其在空间的定位、 定向方式，以及在描述空间位置时所采用的单 位长度的定义。
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§2.1 坐标系统 系
◇ 坐标系的分类
天球坐标系:与地球自转无关，故称为空固坐 标系或惯性坐标系，其坐标原点和各坐标轴指 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:则与地球体相固连，故又称为地 固坐标系，用于描述地面点的位置。
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§2.1 坐标系统 系
◇ GPS 测量中常用的坐标系统
WGS-84 坐标系 北京54坐标系 西安80坐标系
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§2.1.1参心坐标系系
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§2.1 坐标系统 系
◇研究意义和目的
坐标系统和时间系统是 描述卫星运动、处理观测数 据和表达定位结果的数学与 物理基础。
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第二章坐标系统与时间系系统
主要内容：
◇ GPS坐标系统
坐标系统分类 WGS-84 坐标系、 北京54坐标系 西安80坐标系
◇ GPS时间系统
协调世界时(UTC)、GPS时(GPST)
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§2.1.1参心坐标系系
二、1954年北京坐标系（BJZ54（原））
几十年来，我国在该坐标系上完成了大量的测绘工作，实施了天文 大地网局部平差，通过高斯－克吕格投影，得到点的平面坐标。测制 了各种比例尺地形图。但是随着测绘新理论、新技术的不断发展，人 们发现该坐标系存在如下缺点：
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§2.1.1参心坐标系系
一、 概述
建立一个参心大地坐标系，必须解决以下问题：（1）确定椭球的 形状和大小；（2）确定椭球中心的位置，简称定位；（3）确定椭 球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；（4）确 定大地原点。解决这些问题的过程，也就是建立参心大地坐标系的 过程。
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§2.1.1参心坐标系系
一、 概述
参心空间大地直角坐 标系是用三维坐标x、y、 z表示点位的，它可按一 定的数学公式与参心大 地坐标系相互换算。通 常在由GPS定位结果 （地心空间大地直角坐 标系）计算参心大地坐 标系时，作为一种过渡 换算的坐标系。