.[计算机资料]GPS2第二章坐标系统和时间系统.doc

§2.2 WGS-84坐标系和我国的大地坐标系 WGS－84（World Geodetic System，1984年） 是美国国防部研制确定的大地坐标系。 一、WGS-84大地坐标系 （地心坐标系） CTP赤道平面 O PN E ZWGS84 PS BIH定义的零子午圈（1984.0） XWGS84 YWGS84 几何定义： 原点―在地球质心 Z轴―指向 BIH 1984.0 定义的协议地球 (CTP）方向。 X轴―指向BIH 1984.0 的零子午面和CTP 赤道的交点。 Y轴―与Z、X轴构成右 手坐标系。　　 WGS－84世界大地坐标系 对应于 WGS-8大地坐标系有一个WGS-84椭球， 其常数采用 IAG和IUGG第 17届大会大地测量常数 的推荐值。 WGS-84椭球两个最常用的几何常数： 长半轴： 6378137± 2（m）扁率： 1：298.257223563 WGS-84大地水准面高N等于由GPS定位测定的点的大地高H减该点的正高H正。N值可以利用地球重力场模型系数计算得出；也可以用特殊的数学方法精确计算局部大地水准面高N。一旦N确定，可利用H正=H-N计算GPS各点的的正高H正。 二、国家大地坐标系（参心坐标系） 1、1954年北京坐标系 建国初期，为了迅速开展我国的测绘事业，鉴于当时的实际情况，将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接，然后以连接处呼玛、吉拉宁、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区一等锁，这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系。 BJ54坐标系的几何定义： 大地原点在前苏联的普尔科沃天文台。空 间直角坐标系的原点在参考椭球的中心，Z轴 平行于地球质心指向地极原点JYD1968的方向， X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度 零方向， Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。 1954北京坐标系椭球常数采用克拉索夫斯基Krassovsky椭球参数，基本常数为： 长半轴： 6378245（m）扁率： 1：298.3 BJ54可归结为：　　a．属参心大地坐标系；　　b．采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数；　　c. 大地原点在原苏联的普尔科沃；　　d．采用多点定位法进行椭球定位；　　e．高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平 均海水面。 f．高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。按我国天文水准路线推算而得 。　　自BJ54建立以来，在该坐标系内进行了许多地区的局部平差，其成果得到了广泛的应用。 C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的基本原理，在建立C80坐标系时有以下先决条件：（1）大地原点在我国中部，具体地点是陕西省径阳 县永乐镇；（2）C80坐标系是参心坐标系，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轴在 大地起始子午面内与 Z轴垂直指向经度 0方 向；Y轴与 Z、X轴成右手坐标系；　　　　 2、1980年国家大地坐标系 （3）椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数 因而可得C80椭球两个最常用的几何参数为：　　　长轴：6378140±5（m）；　　　扁率：1：298.257 椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。（4）多点定位； （5）大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平 均水面为基准 。 3、1954年新北京坐标系 尽管1980年国家大地坐标系具有先进性和严密性，但1954年原北京坐标系毕竟在我国测绘工作中潜移默化，影响深远。 由于几十年来，我国数十万个国家控制点都是在1954年原北京坐标系内完成计算的，一切测量工程和测绘成果均无一例外地采用着这个系统，考虑到1980年国家大地坐标系有着它的先进性和严密性，于是就产生了1954年新北京坐标系。 1954年新北京坐标系的成果，就是将1980年国家大地坐标系的空间直角坐标系经3个平移参数平移变换至克拉索夫基椭球中心，就成了新北京坐标系的成果。 据统计，新北京坐标系与原北京坐标系相比较，就控制点的平面直角坐标而言，纵坐标差值在-6.5～+7.8米之间，横坐标