第二章 坐标系统().pptVIP

坐标系统及时间系统 2.1 坐标系统 2.2 天球坐标系与地球坐标系 2.3 WGS—84坐标系与我国国家大地坐标系 2.4 坐标系统之间的转换2.5 时间基准 2.1坐标系统(coordinate system) 2-D 坐标系统用一个横轴[abscissa (x)] 与纵轴[ordinate (y) ] 坐标描述点的坐标 2.1坐标系统(coordinate system) 3D 坐标同时引入一个高度坐标轴 2.1坐标系统(coordinate system) 坐标系统可以分为局部与全球坐标系统 2.1坐标系统(coordinate system) 全球坐标系统可称为地理坐标: Geographical coordinate systems. (spherical)] or 大地坐标:[Geodetic (ellipsoidal) ] coordinate systems. 2.2 天球坐标系与地球坐标系(Space-fixed and Earth-fixed) 天球坐标系：（rαδ),(XYZ） 坐标原点--地心O, Z轴与地球自转轴重合，X轴指向春分点γ，Y轴为右手系。（固定） 地球坐标系：（LBH),(XYZ） 坐标原点--地心O，Z轴与地球自转轴重合，X轴指向过格林尼治子午面与赤道面交点，Y轴为右手系。（随地球转动） 2.2.2 大地坐标与三维直角坐标 以P1为站心P2点的地平坐标计算： 已知P1、P2两点的（B，L，H），先计算两点的（X，Y，Z）。按下式计算P2点的地平坐标（x，y，z）： 例：已知P1（34°，117°，30m），P2（45°，45°，2万km）。 计算结果188,466,8826361.581）与（r,A=304°35′40.3″,h=22°15′54.9″） 瞬时天球坐标与瞬时地球坐标的关系 天球坐标与地球坐标Z轴重合，X轴间的夹角为θ（即格林尼治恒星时角）。 天球坐标与地球坐标系的转换： [XYZ]т地=RZ（θ）[XYZ]т天， |COS θ SIN θ 0| RZ（θ）= |-SIN θ COS θ 0| | 　 0 0 1| 详见书上第14页公式（2-10）。 瞬时极天球坐标系与历元平天球坐标系 日月岁差—地球受日月引力，自转轴产生长周期（25800年）变化，使春分点产生每年西移约50.2″,称为日月岁差。 章动—地球自转轴短周期（18.6年）变化（最大约9″）为章动。 瞬时极天球坐标系与历元平天球坐标系之间的转换可以通过岁差与章动两次旋转实现。见公式（2-11）、（2-12） 公式（2-11）： 观测瞬间平天球坐标M（t）=岁差旋转因子×历元平天球坐标M（t0） 公式（2-12）： 观测瞬时极天球坐标C（t）=章动旋转因子×瞬时平天球坐标M（t） 岁差与章动旋转参数可在天文年历中查取。 岁差参数（ZA，ΘA，ζA）与章动参数（ε，Δε，ΔΨ）计算公式 计算公式： 瞬时极地球坐标系与平地球坐标系 极移—地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，产生地极移动。 瞬时极地球坐标系是依瞬时地球自转轴定向的。平地球坐标系是以某一瞬间地球自转轴方向定义的。 瞬时极地球坐标系与平地球坐标系之间的关系通过极移转换公式（2-13）实现。 平地球坐标（em）=极移旋转（XpYp）×瞬时极地球坐标（et） Xp、Yp：以平地极为原点，瞬时极对应平地极的坐标xp轴指向格治平子午圈经度为0°的方向，yp轴指向经度为270°方向。 极移参数见国际时间局出版的“时间公报”。 平地球坐标系与瞬时地球坐标系转换公式 天球坐标、地球坐标、地平坐标之间的关系 理论定义： 一。天球坐标：1。球面坐标 （rαδ）；2。直角坐标（XYZ）c。二者之间转换属于内部关系。 二。地球坐标：1。大地坐标 （BLH）；2。直角坐标（XYZ）e。二者之间转换属于内部关系。 三。地平坐标：1。站赤坐标 （XYZ）；2。地平直角坐标（xyz）；3。地平极坐标（rAh）。后二者之间转换属于内部关系。 某点的地平坐标通过站赤坐标可以转换为地球坐标。这便是对卫星的观测地平坐标转换为地球坐标的应用。 天球坐标、地球坐标、地平坐标之间的关系 实际应用中，用天球坐标表示卫星坐标比较方便。但地面点的坐标通常是地球坐标。 一。天球坐标：1。瞬时极坐标 （XYZ）c；2。固定或平极坐标（XYZ）M。二者之间通过岁差、章动转换。 二。地球坐标：1。瞬时极地球坐标 （xyz）