【正文】 0548 0 054GDZBJGDZBJGDZBJX X XY Y YZ Z Z? ? ?? ? ?? ? ?新新新HHHBBBLLLGDZBJGDZBJGDZBJ?????????805480548054新新新吉林建筑工程學(xué)院 23 BJ54新 的特點(diǎn)是： – – 是綜合 GDZ80和 BJ建立起來的參心坐標(biāo)系 。 – 定向明確，坐標(biāo)軸與 GDZ80相平行，橢球短軸平行 于地球質(zhì)心，指向 。 – 高程基準(zhǔn)采用 1956年黃海高程系 。 吉林建筑工程學(xué)院 24 ? 地心坐標(biāo)系 ? 原點(diǎn) O與地球質(zhì)心重合， Z軸指向地球北極， X軸指向格 林尼治平均子午面與地球赤道的交點(diǎn)， Y軸垂直于 XOZ平面構(gòu)成右手坐標(biāo)系?；鶞?zhǔn)指向點(diǎn)的指向不同，可分為 瞬時(shí)地心坐標(biāo)系 與 協(xié)議地心坐標(biāo)系 。 吉林建筑工程學(xué)院 25 1) 地心地固坐標(biāo)系的建立方法 178。 間接法 : 通過一定的資料 (包括地心系統(tǒng)和參心系統(tǒng)的資料 )，求得地心和參心坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后按其轉(zhuǎn)換參數(shù)和參心坐標(biāo)，間接求得點(diǎn)的地心坐標(biāo)的方法 通過一定的觀測資料 (如天文、重力資料、衛(wèi)星觀測資料等 )，直接求得點(diǎn)的地心坐標(biāo)的方法，如天文重力法和衛(wèi)星大地測量動(dòng)力法等。 5個(gè)基本參數(shù) 178。e 2= 178。 108m3s2 178。 106 178。 1011rad/s 吉林建筑工程學(xué)院 27 ? WGS84坐標(biāo)系是目前 GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)， GPS衛(wèi)星所發(fā)布的廣播星歷參數(shù)就是基于此坐標(biāo)系統(tǒng)的。 WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)由美國國防部制圖局建立，于 1987年取代了當(dāng)時(shí) GPS所采用的坐標(biāo)系統(tǒng) ―WGS 72坐標(biāo)系統(tǒng)而成為 GPS的所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)。 吉林建筑工程學(xué)院 28 3) ITRS與 ITRF 國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù) IERS ( International Earth Rotation Service) 1988年 : IUGG+IAU→IERS （ IBH+IPMS） IERS – 維持國際天球參考系統(tǒng) (ICRS)和框架 (ICRF)； – 維持國際地球參考系統(tǒng) (ITRS)和框架 (ITRF)； – 提供及時(shí)準(zhǔn)確的地球自轉(zhuǎn)參數(shù) (EOP)。 ?自 1988年起， IERS已經(jīng)發(fā)布 ITRF8 ITRF8 ITRF90、ITRF9 ITRF9 ITRF9 ITRF9 ITRF9 ITRF2022等全球參考框架。 ? 吉林建筑工程學(xué)院 31 5 、站心坐標(biāo)系 以測站為原點(diǎn)，測站上的法線 (垂線 )為 Z軸方向的坐標(biāo)系就稱為法線 (或垂線 )站心坐標(biāo)系 垂線站心坐標(biāo)系 法線站心坐標(biāo)系 吉林建筑工程學(xué)院 32 ? 按坐標(biāo)原點(diǎn)的不同分類 ① 地心坐標(biāo)系統(tǒng)（地心空間直角坐標(biāo)系、地心大地直角坐標(biāo)系 ） ② 參心坐標(biāo)系統(tǒng)（參心空間直角坐標(biāo)系、參心大地直角坐標(biāo)系 ） ③ 站心坐標(biāo)系統(tǒng)（站心直角坐標(biāo)系 、站心極坐標(biāo)系 ） 吉林建筑工程學(xué)院 33 坐標(biāo)系換算 1 ) 歐勒角與旋轉(zhuǎn)矩陣 兩個(gè)直角坐標(biāo)系進(jìn)行相互變換的旋轉(zhuǎn)角稱為歐勒角 。 ?當(dāng)利用 3個(gè)以上的公共點(diǎn)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)存在多余觀測，由于公共點(diǎn)誤差的影響而使得轉(zhuǎn)換的公共點(diǎn)的坐標(biāo)值與已知值不完全相同，而實(shí)際工作中又往往要求所有的已知點(diǎn)的坐標(biāo)值保持固定不變。 吉林建筑工程學(xué)院 41 ① 計(jì)算公共點(diǎn)轉(zhuǎn)換值的改正數(shù) V=已知值 轉(zhuǎn)換值 ， 公共點(diǎn)的坐標(biāo)采用已知值 。21ii SP ? 吉林建筑工程學(xué)院 42 ?不同大地坐標(biāo)系換算 2( ) c o s c o s( ) c o s s in[ ( 1 ) ] s inX N H B LY N H B LZ N e H B????????? ?????? ???? ?????????????????????????????????aAdHdBdLJdZdYdX( ) c os sin ( ) sin c os c os c os( ) c os c os ( ) sin sin c os sin 0 ( ) c os si nX X XL B HN H B L M H B L B LY Y YJ N H B L M H B L B LL B HM H B BZ Z ZL B H? ? ?????? ? ?? ? ? ???? ? ? ????? ? ? ? ?? ? ??? ???? ? ???? ? ???吉林建筑工程學(xué)院 43 ?????????????????????????????????aAJdZdYdXJdHdBdL11????????????????????????????BLBLBHMBHMLBHMLBBHNLBHNLJs i ns i nc o sc o sc o sc o ss i ns i nc o ss i n0c o s)(c o sc o s)(s i n1?????????????????????????????????????????????????????????)s i nc o s1(s i n1s i n)1(s i ns i nc o s1s i nc o ss i nc o sc o s1c o sc o s222222BeBBMBeaNBLBMLBaNBLBMLBaNZaZYaYXaXA??????吉林建筑工程學(xué)院 44 2 0 12 0 12 0 11( 1 ) 11zYzXYXX X XY Y m YZ Z Z????????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?2 1 0 12 1 0 12 1 0 1010101z Y z Yz X z XY X Y XdX X X X XdY Y Y Y Y mdZ Z Z Z Z? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?11d L d X dad B J d Y J A dd H d Z ???? ? ? ? ??? ? ? ??? ??? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?吉林建筑工程學(xué)院 45 011 1 101011010101 z Y z Yz X z XY X Y Xd L X Xd B J Y J Y J md H Z ZJ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??aA?????????吉林建筑工程學(xué)院 46 00022sin c os 0( ) c os ( ) c ossin c os sin sin c os c os c os c os sin sinta n c os ta n sin 1sin c os 0sin c os sin sin c osLLN H B N H BXdLB L B L BdB YM H M H M HdH ZB L B L BB L B LLLNe B B L Ne B???? ? ? ???????????????? ????? ? ? ?????? ? ??? ?????? ?????????2222222 2 2 2 20sin c os ()c os0 ( 1 sin )00( 2 sin )sin c os sin c os ( ) ( ) ( 1 )( 1 sin ) ( 1 sin ) sin1XYZNe B B mMHBLN e B HaN M e Be B B B BM H a M HNMe B e B Ba???????????????????? ???? ???? ???? ????? ??????????????????????? ? ???? ? ????????????吉林建筑工程學(xué)院 47 稱為 廣義大地坐標(biāo)微分公式 或 廣義變換橢球微分公式 ，在新舊坐標(biāo)變換時(shí)，通常采用最小二乘法求 0 0 0, , , , , , , , yzX Y Z m a? ? ? ?? ? ? ? ?x吉林建筑工程學(xué)院 48 橢球面上常用坐標(biāo)系及其關(guān)系 各種坐標(biāo)系的建立 大地坐標(biāo)系 大地經(jīng)度 L大地緯度 B 大地高 H 吉林建筑工程學(xué)院 49 優(yōu)點(diǎn)： ? 是整個(gè)橢球體上統(tǒng)一的坐標(biāo)系，是全世界公用的最方便的坐標(biāo)系統(tǒng)，應(yīng)用在測圖和制圖中 ? 可以確定該點(diǎn)的垂線偏差的大小 作用： ? 用于大地測量計(jì)算 ? 地球形狀研究 ? 地圖編制 吉林建筑工程學(xué)院 50 空間直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)原點(diǎn) 位于總地球橢球 (或參考橢球 )質(zhì)心； Z軸 與地球平均自轉(zhuǎn)軸相重合，亦即指向某一時(shí)刻的平均北極點(diǎn)； X軸 指向平均自轉(zhuǎn)軸與平均格林尼治天文臺(tái)所決定的子午面與赤道面的交點(diǎn) G； Y軸 與此平面垂直，且指向東為正。 常用坐標(biāo)系及其關(guān)關(guān)系 吉林建筑工程學(xué)院 51 子午面直角坐標(biāo)系 設(shè) P點(diǎn)的大地經(jīng)度為 L， 在過 P點(diǎn)的子午面上，以子午圈橢圓中心為原點(diǎn)，建立 x, y平面直角坐標(biāo)系。 常用坐標(biāo)系及其關(guān)系 吉林建筑工程學(xué)院 52 地心緯度坐標(biāo)系及歸化緯度坐標(biāo)系 設(shè)橢球面上 P點(diǎn)的大地經(jīng)度 L， 在此子午面上以橢圓中心 O為原點(diǎn)建立 地心緯度坐標(biāo)系 。 常用坐標(biāo)系及其關(guān)系 吉林建筑工程學(xué)院 53 常用坐標(biāo)系及其關(guān)系 大地極坐標(biāo)系 M是橢球面上一點(diǎn)， MN是過 M的子午線， S為連接MP的大地線長， A為大地線在 M點(diǎn)的方位角。)(39。)(m a xm a xm a x??BuuB??? uB常用坐標(biāo)系及其關(guān)系 ? U、 φ之間的關(guān)系 ? Ｂ、 φ之間的關(guān)系 ? 大地緯度、地心緯度、歸化緯度之間的差異很小，經(jīng)過計(jì)算，當(dāng) B=45176。 ? 子午圈曲率半徑 dBdSM ?吉林建筑工程學(xué)院 62 BdxdSs in??BdBdxMs in1???WBax c o s??????????? ??? 2c o ss i nWdBdWBBWadB