[21][ch7][我国的大地坐标系].ppt

第二十讲 我国的大地坐标系 地心坐标系及其应用需求协议地球参考系和协议地球参考框架的定义协议地球参考系和协议地球参考框架协议地球参考框架的建立和维持国际地球参考框架ITRF和WGS84 7 5我国的大地坐标系 一 1954年北京坐标系二 1980年国家大地坐标系三 新1954年北京坐标系四 1978地心坐标系五 1988地心坐标系六 2000中国大地坐标系 一 1954北京坐标系 1942年普尔科沃坐标系 在1932年普尔科沃坐标系基础上改用克拉索夫斯基椭球参数 进行多点定位 一 1954北京坐标系 2 采用克拉索夫斯基椭球a 6378245m 1 298 3 5 大地原点在前苏联的普尔科沃 7 我国的1954北京坐标系坐标是局部平差结果 3 多点定位 1 属参心大地坐标系 6 高程异常以苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算值 按我国天文水准路线推算 特点 4 X Y Z 0 一 1954北京坐标系 1954北京坐标系大陆部分的大地水准面图 一 1954北京坐标系 二 1980年国家大地坐标系 二 1980年国家大地坐标系 简介 5 大地原点在我国中部地区 推算坐标的精度比较均匀 位于陕西省泾阳县永乐镇 在西安市以北60公里 可简称西安原点 大地经纬度的概略值是 L 108 55 B 34 32 6 1980国家大地坐标系建立后 用它计算了全国天文大地网整体平差近5万个点的成果 二 1980年国家大地坐标系 1980国家大地坐标系大陆部分的大地水准面图 三 新1954年北京坐标系 新1954北京坐标系是将1980国家大地坐标系采用的IUGG1975椭球参数换成克拉索夫斯基椭球参数后 在空间平移后的一种参心大地坐标系 其平移量为1980国家大地坐标系按 7 35 式解得的定位参数 X0 Y0 Z0的值反号 三 新1954年北京坐标系 我国三种参心坐标系的关系 四 1978年地心坐标系 1978年地心坐标系是将1954北京坐标系通过地心一号 DX 1 坐标转换参数转换得到的地心坐标系 DX 1 只有三个平移参数 1978年地心坐标系与1954北京坐标系的关系为 精度 1978地心坐标系的坐标分量中误差约为 10m 五 1988年地心坐标系 定义 1988地心坐标系的原点是地球的质心 Z轴指向国际协议原点CIO BIH1968 X轴指向国际经度原点 BIH1968 Y轴和Z X轴构成右手坐标系 长度单位为m 用大地坐标形式表示时 椭球参数是 a 6378140m 1 298 257转换参数 DX 2 有7个转换参数组成 地心二号有两套转换参数 即 DX 2 1954和 DX 2 1980 所得地心坐标结果完全相同精度 由 DX 2 得地心坐标任一分量中误差优于 5m 六 2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000 定义与协议地球参考系的定义一致 即原点 包括海洋和大气的整个地球的质量中心 定向 初始定向由1984 0时BIH 国际时间局 定向给定 定向时间演化 定向的时间演化使得地壳无整体旋转长度单位为引力相对论意义下局部地球框架中的米 参考历元为2000 0 椭球参数为2000参考椭球 a 6378137mGM 3 986004418 10 14m3 s 2f 1 298 257222101 7 292115 10 5rad s 1正常椭球与参考椭球一致 具体实现 三个层次的站网坐标和速度 即 第一层次 连续运行参考站 构成CGCS2000的基本骨架 其坐标精度为mm级 速度精度为1mm a 连续运行参考站还为静态 动态定位和导航提供坐标基准 第二层次 空间大地网 包括中国全部领土和领海内的GPS网点 三维地心坐标精度为cm级 速度精度为2 3mm a 空间大地网和连续运行参考站共同构成CGCS2000的框架 第三层次 天文大地网 包括经空间网与地面网联合平差的约5万个天文大地点 其大地经纬度误差不超过0 3m 大地高误差不超过0 5m 六 2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000 与ITRS的关系 从定义上看 CGCS2000与ITRS属同一坐标系 基准站坐标属于ITRF框架 因此 CGCS2000与ITRF应属同一参考框架 通过合理的观测和计算 可以尽量使CGCS2000与ITRF的一致性保持在2cm以内 CGCS2000相当于ITRF在中国的加密 在厘米量级上可忽略CGCS2000与ITRF的差异 启用CGCS2000的影响及应对策略 六 2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000 1 旧坐标系下的大地点成果 约20多万 2 旧坐标系下的地形图 海图 航空图和地籍图 3 地方坐标系的成果 控制点坐标和地形图 4 已建成的地理空间数据基础设施和地理信息系统 启用CGCS2000的影响 六 2000国家大地坐标系ChinaGeodeticCoordinateSystem2000 启用CGCS2000的对策 1 实施空间网与地面联合平差 将各等级大地网点严密纳入CGCS2000 没有条件进行联合平差的大地网点 通过精密坐标转换将其改算到CGCS2000 2 精确求定1954北京坐标系 1980西安坐标系及各地方坐标系到CGCS2000的转换参数 并编制相应的坐标软件 提供公众使用 3 对已出版的旧坐标系下的纸质地形图 海图 航空图和地籍图 采用适当的方式改正到CGCS2000 4 对数字化的地形图 海图 航空图和地籍图 采用软件进行坐标系变换 5 对基于其他椭球的重力异常 通过正常重力公式用软件改化为基于2000参考椭球的重力异常