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1、第二章坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)1>在GPS定位中,通常采用哪兩種坐標系統(tǒng)?空間直角坐標系、大地坐標系(天球坐標系、地球坐標系)2、何為天球?以空間某一點為中心、半徑為無窮大的一個圓球。天球上有哪些主要的點、線、面?天軸和天極(南、北天極)天球赤道面和天球赤道天球子午面和天球子午圈時圈、黃道、黃極、春分點3、天球空間直角坐標系和天球球面坐標系是如何定義的?二者間有何關系??天球空間直角坐標系的定義:地球質心0為坐標原點,Z軸指向天球北極,X軸指向春分點,Y軸垂立于XOZ平面,與X軸和Z軸構成右手坐標系。則在此坐標系下,空間點、的位置由坐
2、標(X,Y,Z)來描述。?天球球面坐標系的定義:地球質心0為坐標原點,春分點軸與天軸所在平面為天球經(jīng)度(赤經(jīng))測量基準——基準子午而,赤道為天球緯度測量基準而建立球而坐標??臻g點的位置在天球坐標系下的表述為(r,天球空間直角坐標系與天球球面坐標系的關系可用圖表示:X=rcosacos^y=rsindfcos^>Z=rsin^r=Vx2+y2+Z2a=arctan(K/X)8-arctan(Z/a/x2+尸4、什么叫歲差和章動?由于日月對地球的引力產生力距,從而使地球自轉軸在空間產生運動,即地球自轉軸的方向在天球上緩慢地移動,地球
3、自轉軸的變化引起與它垂直的赤道而傾斜,從而使春分點變化。這種運動取決于日月地三者的相位關系,其結果使運動很復雜,可將運動分解為一個長周期變化和一系列短周期變化的疊加。地球自轉軸的長周期變化(約為25800年繞黃極一周),使春分點產生每年約50.2”的長期變化,稱為日月歲差。春分點還因黃道的緩慢變化(行星引力對地球繞日運動軌道的攝動)而變化,稱為行星歲差。在日月引力和其他天體引力對地球隆起部分的作用下,地球自轉軸方向不再保持不變,這使春分點在黃道上產生緩慢的西移現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在天文學中稱為歲差。一系列短周期變化統(tǒng)稱為章動。二者對北
4、天極的運動有何影響?(歲差、章動造成天球坐標的變化)5、為什么要定義協(xié)議天球坐標系?它是如何定義的?協(xié)議天球坐標系(CIS):(經(jīng)協(xié)商指定的某一特定時刻的平天球坐標系)為2000年1月15日12h(J2000.0)的平天球坐標系,Z軸指向J2000.0的平北天極,X軸指向J2000.0的平春分點6、地心空間直角坐標系和地心大地坐標系是如何定義的?二者間有何聯(lián)系?①地心空間直角坐標系:②地心大地坐標系:7、何謂站心赤道直角坐標系、站心地平直角坐標系和站心地平極坐標系?①站心赤道直角坐標系:Pi是測站點,o為球心。以o為原點建主球心
5、空間直角坐標系O—XYZ。以R為原點建立與O—XYZ相應坐標軸平行的P、-XYZ坐標系叫站心赤道直角坐標系。②以巴為原點,以p?點的法線為z軸(指向天頂為正),以子午線方向為x軸(向北為正),y軸與X,z垂直(向東為正)建立的坐標系叫站心地平直角坐標系。③以測站匕為原點,用測站Pl至衛(wèi)星s的距離r、衛(wèi)星的方位角A、衛(wèi)星的高度角h為參數(shù)建立的與站心地平直角坐標系Pi—xyz相等價的坐標系稱為站心地平極坐標系。8、什么叫極移?地球瞬時自轉軸在地球上隨時間而變,稱為地極移動,簡稱極移。(極移造成地球坐標的變化)協(xié)議地球坐標系是如何定義
6、的?9、WGS-84坐標系是如何定義的?定艾:原點在地球質心,Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)定地球極(CTP)方向,X軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點,Y軸和Z、X軸構成右手坐標系。(它是一個地固坐標系)其主要參數(shù)是多少?長半軸:a=6378137±2(m);地心引力常數(shù):Gm=_(3986005±0.6)X108(m3?s_2)正?;A帶諧系數(shù):C占二-484.16685X10_6±1.30X10~9:【°2.0二循,J2=108263X10S】地球自轉角速度:3=7292115X10_11±0.*
7、1500X10-11rad?s“第一偏心率*二0.00669437999013第二偏心率e*2二0.00673949674227扁率a-1/298.25722356310、我國的1980年國家大地坐標系(簡稱C80)、1954年北京坐標系(簡稱P54)是如何定義的??1980年國家大地坐標系坐標原點:陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。參考橢球:1975年國際橢球。平差方法:天文大地網(wǎng)整體平差。?1954年北京坐標系(BJ54舊)坐標原點:前蘇聯(lián)的普爾科沃。參考橢球:克拉索夫斯基橢球。平差方法:分區(qū)分期局部平差。?新1954年北京坐標系(BJ5
8、4新)坐標原點:陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。參考橢球:克拉索夫斯基橢球。平差方法:天文大地網(wǎng)整體平差。新北京54坐標系與C80有何聯(lián)系,與P54有何區(qū)別和聯(lián)系?新1954年北京坐標系(BJ54新)是由1980年國家大地坐標系(C80)轉換得來的。BJ54新的特點:(1)