大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換

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1、第七章大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用大地測量學(xué)山東科技大學(xué)地科學(xué)院測繪系第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)1954年北京坐標(biāo)系1980年國家大地坐標(biāo)系1954年北京坐標(biāo)系（整體平差轉(zhuǎn)換值）第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)一、1954年北京坐標(biāo)系1954年，總參測繪局在有關(guān)方面的建議與支持下，鑒于當(dāng)時的歷史條件，采取先將我國一等鎖與前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相聯(lián)接，然后以連接處呼瑪，吉拉林，東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點的前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系的坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，平差我國東北及東部一等鎖，這樣從蘇聯(lián)傳算來的坐標(biāo)系定名為1954年北京坐標(biāo)系。1954年北京坐標(biāo)系實

2、際上是前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標(biāo)系在我國的延伸，但我國坐標(biāo)系的大地點高程（1956年黃海高程系）卻與前蘇聯(lián)坐標(biāo)系的計算基準(zhǔn)面不同，因此嚴(yán)格意義上來說，二者不是完全相同的大地坐標(biāo)系。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)一、1954年北京坐標(biāo)系－特點1954年北京坐標(biāo)系屬于參心坐標(biāo)系；采用克拉索夫斯基橢球參數(shù)；多點定位；大地水準(zhǔn)面差距由43個點（在蘇聯(lián)天文大地網(wǎng)中均勻選?。┙獾茫粎⒖紮E球定向時令；大地原點是前蘇聯(lián)的普爾科沃；大地點高程是以1956年青島驗潮站求出的黃海平均海水面為基準(zhǔn)；高程異常是以前蘇聯(lián)1955年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算值，按我國天文水

3、準(zhǔn)路線推算出來的；提供的大地點成果是局部平差結(jié)果。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)一、1954年北京坐標(biāo)系－問題和缺點克拉索夫斯基橢球比現(xiàn)代精確橢球相差過大；只涉及兩個幾何性質(zhì)的橢球參數(shù)（a和α），滿足不了當(dāng)今理論研究和實際工作中所需四個地球橢球基本參數(shù)的要求；處理重力數(shù)據(jù)時采用的是赫爾默特1901到1909年正常重力公式，與之相應(yīng)的赫爾默特扁球不是旋轉(zhuǎn)橢球，它與克拉索夫斯基橢球是不一致的；對應(yīng)的參考橢球面與我國大地水準(zhǔn)面存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性傾斜，在東部地區(qū)高程異常最大達(dá)到＋65米，全國范圍平均29米；橢球定向不明確，橢球短軸指向既不是CIO,

4、也不是我國的JYD1968.0；起始子午面不是國際時間局BIH所定義的格林尼治平均天文臺子午面，給坐標(biāo)換算帶來一些不便和誤差；坐標(biāo)系未經(jīng)整體平差而僅是局部平差成果，點位精度不高，也不均勻；名不副實，容易引起一些誤解。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)一、1954年北京坐標(biāo)系－中國大陸大地水準(zhǔn)面起伏第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)二、1980年國家大地坐標(biāo)系－特點1980年國家大地坐標(biāo)系屬參心大地坐標(biāo)系；采用既含幾何參數(shù)又含物理參數(shù)的四個橢球基本參數(shù)。數(shù)值采用1975年IUGG第16屆大會的推薦值；多點定位；定向明確。地球橢球短軸平行于由地球質(zhì)

5、心指向地極原點JYD1968.0方向，起始大地子午面平行于我國起始天文子午面；大地原點在我國中部：陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，簡稱西安原點；大地點高程以1956年青島驗潮站求出的黃海平均海水面為基準(zhǔn)；1980年國家大地坐標(biāo)系建立后，進(jìn)行了全國天文大地網(wǎng)整體平差，計算了5萬余個點的成果。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)二、1980年國家大地坐標(biāo)系－中國大陸大地水準(zhǔn)面起伏第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)三、1954年北京坐標(biāo)系（整體平差轉(zhuǎn)換值）它是在1980年國家大地坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，改變IUGG1975年橢球至克拉索夫斯基橢球，通過在空間三個坐標(biāo)軸上進(jìn)

6、行平移而來的。因此，其坐標(biāo)值仍體現(xiàn)了整體平差的特點，精度和1980年國家大地坐標(biāo)系相同，克服了1954年北京坐標(biāo)系局部平差的缺點；其坐標(biāo)軸和1980年國家大地坐標(biāo)系坐標(biāo)軸相互平行，所以它的定向明確；它的橢球參數(shù)恢復(fù)為1954年北京坐標(biāo)系的橢球參數(shù)，從而使其坐標(biāo)值和1954年北京坐標(biāo)系局部平差坐標(biāo)值相差較小。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)三、1954年北京坐標(biāo)系（整體平差轉(zhuǎn)換值）屬參心大地坐標(biāo)系；短軸采用克拉索夫斯基橢球參數(shù)；多點定位，參心雖和1954年北京坐標(biāo)系參心不相一致，但十分接近；定向明確，與1980年國家大地坐標(biāo)系的定向相同；大地原點與19

7、80年國家大地坐標(biāo)系相同，但大地起算數(shù)據(jù)不同；大地點高程基準(zhǔn)是以1956年青島驗潮站求出的黃海平均海水面為基準(zhǔn)；提供坐標(biāo)是1980年國家大地坐標(biāo)系整體平差轉(zhuǎn)換值，精度一致；用于測圖坐標(biāo)系，對于1:5萬以下比例尺測圖，新舊圖接邊，不會產(chǎn)生明顯裂痕。第一節(jié)我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng)簡介應(yīng)用大地測量學(xué)三、1954年北京坐標(biāo)系（整體平差轉(zhuǎn)換值）三個坐標(biāo)系的關(guān)系如下圖第二節(jié)大地坐標(biāo)與三維直角坐標(biāo)的換算關(guān)系應(yīng)用大地測量學(xué)空間大地直角坐標(biāo)（X,Y,Z）與空間大地坐標(biāo)（B,L,H）是屬于同一個坐標(biāo)系統(tǒng)下的兩種不同的坐標(biāo)表示方式，它們之間存在著唯一的數(shù)學(xué)”換算“關(guān)系。一、由（B,L,H

8、）求（X,Y,Z）第二節(jié)大地坐標(biāo)與三維