大地坐标系的建立.pptx

安徽理工大学大地测量学第十章大地坐标系的建立

安徽理工大学大地测量学10.1建立大地坐标系的基本原理（重点）椭球定位、定向的概念大地坐标系是建立在一定的大地基准上的用于表达地球表面空间位置及其相对关系的数学参照系，这里所说的大地基准是指能够最佳拟合地球形状的地球椭球的参数及椭球定位和定向。

安徽理工大学大地测量学具有确定参数(长半径a和扁率α),经过局部定位和定向,同某一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球,叫做参考椭球。除了满足地心定位和双平行条件外,在确定椭球参数时能使它在全球范围内与大地体最密合的地球椭球,叫做总地球椭球。要正确区分的两个概念

参考椭球的定位和定向安徽理工大学大地测量学Orientationanddirectionalofreferenceellipsoid一、定义依据一定的条件，将具有确定参数的地球椭球与大地体的相关位置确定下来，从而获得测量计算的基准面和大地起算数据。定向：确定椭球坐标轴的方向定位：确定椭球中心的位置二、定位条件1．?椭球短轴平行于地轴；2．?起始大地子午面平行于天文子午面；3.在一定范围内，椭球面与大地水准面充分接近。

参考椭球的定位和定向安徽理工大学大地测量学Orientationanddirectionalofreferenceellipsoid二、定位条件前两个是定向条件，后一个是定位条件。三、定位参数三个平移参数三个旋转参数

安徽理工大学大地测量学坐标系的类型参心坐标系:以参考椭球为基准的坐标系无论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地心地固坐标系，主要用于描述地面点的相对位置；另一类是空间固定坐标系与地球自转无关，称为天文坐标系或天球坐标系或惯性坐标系，主要用于描述卫星和地球的运行位置和状态。在这里，我们研究地固坐标系。地心坐标系:以总地球椭球为基准的坐标系。

安徽理工大学大地测量学§10.2（地球）参心坐标系（了解）参考椭球定位与定向的实现方法建立（地球）参心坐标系，需进行下面几个工作：①选择或求定椭球的几何参数（长短半径）；②确定椭球中心位置（定位）；③确定椭球短轴的指向（定向）；④建立大地原点。地球椭球大小定位定向大小大地体参考椭球

安徽理工大学大地测量学椭球中心O相对于地心的平移参数三个绕坐标轴的旋转参数（表示参考椭球定向）参考椭球的定位与定向

安徽理工大学大地测量学参考椭球定位定向方法选定某一适宜的点K作为大地原点，在该点上实施精密的天文测量和高程测量，由此得到该点的天文经度，天文纬度，至某一相邻点的天文方位角和正高得到K点相应的大地经度，大地纬度，至某一相邻点的大地方位角和大地高大地原点垂线偏差的子午圈分量和卯酉圈分量及该点的大地水准面差距天文坐标大地坐标0

安徽理工大学大地测量学常规大地测量很难直接获得上述六个参数，实际采用间接的方法（3）依据大地原点上的垂线偏差分量和大地水准面差距定位。（1）选定某一适当地大地点作为大地原点（2）依据大地原点的天文经纬度和它到另外一点的天文方位角定向大地原点——即“大地基准点”，国家水平控制网中推算大地坐标的起算点根据定位的前两个条件——双平行条件实际上采用（?0、?0、?0、?0、?0、?0）作为6个定位定向参数

安徽理工大学大地测量学一点定位表明在大地原点K处，椭球的法线方向和铅垂线方向重合，椭球面和大地水准面相切确定椭球的定位和定向

多点定位安徽理工大学大地测量学一点定位的结果在较大范围内往往难以使椭球面与大地水准面有较好的密合。所以在国家或地区的天文大地测量工作进行到一定的时候或基本完成后，利用许多拉普拉斯点（即测定了天文经度、天文纬度和天文方位角的大地点）的测量成果和已有的椭球参数，按照广义弧度测量方程按=最小（或=最小）这一条件，通过计算进行新的定位和定向，从而建立新的参心大地坐标系。按这种方法进行参考椭球的定位和定向，由于包含了许多拉普拉斯点，因此通常称为多点定位法。多点定位的结果使椭球面在大地原点不再同大地水准面相切，但在所使用的天文大地网资料的范围内，椭球面与大地水准面有最佳的密合。

大地原点和大地起算数据安徽理工大学大地测量学大地测量基准，也叫大地测量起算数据一定的参考椭球和一定的大地原点起算数据，确定了一定的坐标系。通常就是用参考椭球和大地原点上的起算数据的确立作为一个参心大地坐标系建成的标志。

10.3我国大地坐标系安徽理工大学大地测量学1954年北京坐标系建国初期，为了迅速开