1章地球的形状及坐标系.ppt

由上所述，1980年国家大地坐标系完全符合建立经典参心大地坐标系的原理。椭球参数的个数合理、数值准确，椭球面与大地水准面获得了较好密合，全国范围的平均差值由1954年北京坐标系的29m减小至10m，全国多数地区在15m以内,如图。 （三） 2000国家大地坐标系 质心坐标系； 通过三种形式的坐标来体现国际坐标系统的坐标框架； 地心坐标系以高精度的坐标框架来实现； 经国务院批准，我国自2008年7月1日启用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系与其他坐标系实行坐标转换、衔接的过渡期为8至10年。 （四）WGS-84世界大地坐标系 质心坐标系； 通过三种形式的坐标来体现国际坐标系统的坐标框架； 地心坐标系以高精度的坐标框架来实现； IERS国际地球服务组织；取代了BIH、IPMS; WGS-84坐标系 空间直角坐标系 A（X，Y，Z） 是GPS 采用的坐标系，属地心空间直角坐标系。 * IERS主要有以下的服务： （1）维持国际天球参考系统（ICRS）和框架（ICR）； （2）维持国际地球参考系统（ITRS）和框架（ITR）； （3）及时提供准确的地球自转参数（EOP）。 ITRS是目前国际上最精确、最稳定的全球性地心坐标系，它的定义遵循IERS定义 协议地球坐标系的法则，即ITRS的原点位于地心，它的定向由BIH1984.0给出，ITRS通过国际地球参考框架ITRF来实现，ITRF是基于多种空间技术(GPS,SL R,VLBI,DORIS)得到的地面站的站坐标集和速度场，ITRF的参考框架点已达300多个，并且是全球分布的。在GPS技术强有力的支持下，美国不断更新地心坐标的精度，更新或精化地心坐标的时间以1980.0为GPG厉元的始点，以后的时间以GPS周计算，采用G***…标记。1984年建立了WGS-84(即所谓的世界大地坐标系统1984)；2001年美国又对WGS-84进行了再次精化。以后还会继续进行这种类似的精化和维护，可以说WGS-84是一个与时俱进的不断改进和完善的世界大地坐标系。 第三节高程基准面和高程系统 一、大地高系统 二、正高系统 三、正常高系统 四、力高系统（同一水准面上的高程相同） 五、各高程系统之间的关系 大地高H大、正高H正、及正常高H正常 关系如图1-8所示，即： H大=H正+N H大=H正常+ζ N为大地水准面差距； ζ为高程异常。(Ζ ζ zeta zat ) 地面 P 似大地水准面 大地水准面 ζ 椭球面 N 常用高程系统 波罗的海高程 波罗的海高程十0．374米＝1956年黄海高程 中国新疆境内尚有部分水文站一直还在使用“波罗的海高程”。 广州高程及珠江高程 ? ? ? ?广州高程 ＝ 1985国家高程系 ＋ 4.26（米） 　　广州高程 ＝ 黄海高程系 ＋ 4.41（米） 　　广州高程 ＝ 珠江高程基准 ＋ 5.00（米） 大连零点 日本入侵中国东北期间，在大连港码头仓库区内设立验潮站，并以多年验潮资料求得的平均海面为零起算，称为“大连零点”。该高程系的基点设在辽宁省大连市的 大连港原一号码头东转角处，该基点在大连零点高程系中的高程为3.765米。原点设在吉林省长春市的人民广场内，已被毁坏。该系统于1959年以前在中国 东北地区曾广泛使用。1959年中国东北地区精密水准网在山海关与中国东南部水准网连接平差后，改用1956年黄海高程系统。大连基点高程在1956年黄 海高程系的高程为3.790米。[1] 第一章 地球的形状及坐标系 第一节地球的形状和大小 正常椭球：也称为“水准椭球”。表面为正常重力位U等于常数的旋转椭球。用于代表地球的理想形体。正常椭球面是大地水准面的规则形状。该面上的正常重力位应严格与大地水准面上的一致。 总地球椭球： 最接近地球形状和大小的椭球。总地球椭球正常位W0应与大地水准面上的位相等，中心应与地球质心重合，赤道应与地球赤道一致，起始子午面应与天文子午面重合，短轴与地轴相重合，体积应与大地体体积相等，在全球范围的大地水准面差距的平方和最小,即： 参考椭球： 大小和定位定向最接近本国或本地区的地球椭球。表现在两个面最接近及同点的法线和垂线最接近。所有的地面测量都以法线投影在这个椭球面上，这样的椭球叫做参考椭球。 应用球面三角的原理，推出垂线偏差分量的公式： ξ