坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)-展示頁
2025-05-08 05:07本頁面
【正文】 雖然明確且嚴密，但是卻非常抽象，而且也不易于使用。一組相容的坐標中，實際上隱含了定義一個坐標參照系所必需的一個原點、一組正交坐標軸的指向和一個尺度。 坐 標系 ：在給定維數(shù)的空間中用坐標來表示點的方法。 坐標系轉(zhuǎn)換 ：同一點在相同基準或參照系下的坐標轉(zhuǎn)換，實質(zhì)上是不同坐標表達方式間的變換。 二、坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 圖 1 坐標系統(tǒng)分類圖 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 站心空間直角坐標系 站心極坐標系 站心赤道坐標系 站心地平坐標系 天體衛(wèi)星 慣性坐標系 非慣性坐標系 坐標系 協(xié)議天球坐標系 協(xié)議地球坐標系 用戶位置 平面直角坐標 笛卡爾坐標 曲線坐標 表達方式 投影平面 總地球 橢球面 參心 站心 坐標原點 參考面 參考 橢球面 大地 水準面 地心 WGS84 ITRS/ITRF CGCS2022 BJ54 GDZ80 高斯平面 坐標系 地心空間直角坐標系 參心空間直角坐標系 地心大地坐標系 參心大地坐標系 天文 坐標系 1）空間直角坐標系 /笛卡爾坐標系 2）大地坐標系 /橢球坐標系 3）平面直角坐標系 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 1）空間直角坐標系 /笛卡爾坐標系 ? 坐標系原點 位于地球的 質(zhì)心 或參考橢球的 中心 ； ? Z軸 指向地球或參考橢球的 北極 ； ? X軸 指向本初（起始）子午面與赤道的 交點 ； ? Y軸 位于 赤道面上 ，且按右手系與 X軸呈 90?夾角 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 常用坐標系 圖 2 地心、參心空間直角坐標系 1）空間直角坐標系 /笛卡爾坐標系 (續(xù) ) ? 原點 位于 P0； ? U軸 與過 P0點的參考橢球面的法線重合，指向上方； ? N軸 垂直于 U軸，指向參考橢球的短半軸； ? E軸 垂直于 U軸和 N軸，形成左手系； ? 在站心直角坐標系下點的 N， E，U坐標為該點在三個坐標軸上的投影長度。 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 常用坐標系 圖 4 大地坐標系 2）大地坐標系 /橢球坐標系 3）平面直角坐標系 平面直角坐標系 是利用投影變換，將空間坐標通過某種數(shù)學(xué)變換，投影或映射到平面上。 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 常用坐標系 1） WGS84世界大地坐標系（ World Geodetic System 1984） 2） ITRS國際地球參照系（ International Terrestrial Reference System）與 ITRF國際地球參考框架（ International Terrestrial Reference Frame） 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) 1） WGS84世界大地坐標系 用途： GPS系統(tǒng)內(nèi)部處理與位置有關(guān)信息，廣播星歷基于此系統(tǒng)。之后 WGS 84又進行了三次修訂 ， 第一次1994年，第二次 1996年，第三次 2022年，分別表示為 “ WGS 84 （ G730） ” 、 “ WGS 84 （ G873） ” 和 “ WGS 84 （ G1150） ” 。 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) ＧＰＳ 常用坐標系 1） WGS84世界大地坐標系（續(xù)） 極（ CTP–Conventions Terrestrial Pole）一致； X軸 指向 IERS參考子午線（ IRMIERS Reference Meridian）與通過原點并垂直于 Z軸的平面的交點， IRM與在歷元 1984時的 BIH零子午線（ BIH Zero Meridian）一致。 如圖 5所示： 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) ＧＰＳ 常用坐標系 定義 ： 原點 位于包括海洋和大氣在內(nèi)的整個地球的質(zhì)心； Z軸 與 IERS參考極（ IRP)指向相同，該指向與歷元 BIH協(xié)議地 圖 5 WGS84世界大地坐標系 1） WGS84世界大地坐標系（續(xù)） WGS84橢球參數(shù)（ IAC+IUGG聯(lián)合會 17屆推薦值） : ? 長半軸 :a=6378137m?2m ? 地球引力常數(shù) :GM=3986005?108 ? ?108 （ m3s2） ? 正常化二階帶諧系數(shù) ： = ?106 ? ?106 ? 地球自轉(zhuǎn)角速度 ： ?=7292115?1011 ? ?1011 rads1 ? 橢球扁率 :f84=1/ 坐標系統(tǒng)的分類和常用坐標系統(tǒng) ＧＰＳ 常用坐標系 2） ITRS與 ITRF 用途： 國際大地測量局采用和 IGS精密星歷基于此系統(tǒng) 定義： 原點 位于地球質(zhì)心，地球質(zhì)心為包括海洋和大氣在內(nèi)的整個地球的質(zhì)心； 長度 國際單位制的米，該尺度與地心局部框架的地心坐標時（ TCG–Geocentric Coordinate Time）一致，符合 IAU和IUGG（ 1991）決議，通過適當?shù)南鄬φ撃Ｐ瞳@得； 定向 為最初由
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