GPS测量外业实施和数据处理

1、坐标系和时间系统、1-3-1全球坐标系1-3-2时间系统、经典大地测量的坐标系、常用坐标系空间笛卡尔坐标系大地平面笛卡尔坐标系、1-3-1全球坐标系、全球笛卡尔坐标系的定义原点o与地球质心重合，z轴指向地球北极，x轴指向地球赤道面，1.1全球坐标系空间点位置在此坐标系中表示为(L，B，H)。设定1 . 1 . 1 . 1平面直角座标系统，定义高斯平面直角座标(审阅)，定义高斯平面直角座标系统x轴：中央子午线的投影y轴：赤道的投影原点：两条轴线的交点假东，将每个区域的轴线向西或向南移动，以避免假北座标系统中的负值。我国的假北为0，假东为500公里高斯古濑车站投影，设定1.1.2测量坐标系的标准是

2、什么？大地基准面是定义的点、线和面，用于描述空间位置。在大地测量中，基准是描述地球造型的参考椭球的参数(例如参考椭球的长半轴)、空间中参考椭球的位置和方向以及用于描述这些位置的单位长度的定义。测量中常用的基准包括平面基准、高程基准、重力基准等。高程参考系统将海平面称为参考面的高程系统称为正高度，将海平面称为参考面的高程系统称为正常高度。基于旋转椭球的海面起伏如图所示，正常高度和正高度与大地测量高度相关。H=H正常H=H正N，1.1.3坐标系，天体坐标系：用于研究天体和人造卫星的位置和移动。全球座标系统：用于研究地球上物件的位置和移动，以椭球体为参考建立的座标系统，分为大地座标系统和空间直角座标

3、系统两种形式，基准和座标系统两个元素构成完整的座标参考系统！卫星定位的坐标系，卫星的位置描述天球坐标系描述地球上的点的位置地球坐标系，知识补充：天球坐标系，天球以地球质心为中心，半径是任意长度的虚拟球体。要确定卫星、宇宙飞船等在宇宙中的位置和飞行状态，首先要确定宇宙中不变的参考体系。假设以地球的质心M为球的中心，半径无限的球存在于外太空。天文学中叫天球。天球，天球：地球自转轴的延长线，天极3360日轴与天球的交点，天体图：通过地球质心与天轴垂直的平面，天球子午线面：包含天轴，通过天球任意点上的平面设定天球坐标系的两个方面，地球绕太阳旋转时，自转轴的方向不再变化，春分点在黄道上缓慢移动洗车这种现

4、象在我国被称为洗车。由于章动，月球轨道面位置的变化，瞬间北天极瞬间绕平川极旋转，大致成为椭圆轨迹，周期约为18.6年。这种现象称为张东健。，天球坐标系的两种表示：天球坐标系(赤经、赤纬、径向)天球空间直角坐标系(X、Y、Z)，三种天球坐标系，瞬时真天极，瞬时平天极，特定时刻，即标准逆圆瞬时极(真)(conventional inertial system，CIS)。(conventional inertial system，cis)国际规定，2000年1月15日，太阳系中心力学(TDB)为标准历法(J2000.0，即儒略日JD2451545.0)。国际大地测量学会(IAG)和国际天文学联合会(

5、IAU)决定于1984年1月1日以后出台的协议天球界是定义为标准站原(J2000.0)的平川球坐标系。所有观测台站T的瞬时金川区坐标系，可以通过从此时到标准台站的章动、年龄差修正，分类为标准台站的平川区坐标系协议天球坐标系(CIS)。三个天球坐标系，三个天球坐标系定义和缩写，三个天球坐标系，天球坐标系和全球坐标系，滑动21，接触(1)原点都与地球质心(2)瞬时旋转轴和瞬时天轴重合。即瞬间天球坐标系与瞬间地球坐标系的z轴重合(3)X轴分别指向春分点和格林威治天文子午线与赤道的交点，两瞬间坐标系的X轴分别指向春分点格林威治星时GAST变换，瞬间天球坐标系，瞬间平川球坐标系，世界历史上平川球坐标系，

6、GAST，旋转，瞬间地球坐标系洗车，以及整个地球椭球3360除了满足地球定位和双重平行条件外，在确定椭球参数时，还可以使世界范围内与地球最接近的地球椭球体。全球座标系统(全球座标系统)参考以椭球体为基础的座标系统，以地球体和固体连接并与地球一起移动，参考椭球体中心做为原点的座标系统，也称为参考椭球体座标系统。基于整个地球椭球体的坐标系。与地球体牢固连接，与地球一起运动，以地心为原点的坐标系。也称为地心坐标系。特征：地面上的点坐标在全球坐标系中保持不变(无论潮汐、板块运动如何)，在天体坐标系中发生变化(地球自转)，心坐标系的特征，幻灯片25，经典大地测量的坐标系，坐标系定义，包含哪些基本因素？建

7、构基准座标系统的起点是什么？设置向心大地坐标系需要解决这些问题吗？1.2.1地球中心坐标系通过选择或确定椭球上的几何参数(半径a和扁平率)来设置地球中心坐标系。确定椭球中心位置(椭球位置)。确定椭球体短轴的方向(椭球体方向)。建立大地原点。、大地测量原点和大地测量数据大地测量原点也称为大地测量控制点或大地测量起点，参考椭球参数和大地测量原点的起始数据的建立是参考大地测量坐标系建设的标志。1.2.2我国的大地坐标系，1954年北京坐标系类型：建立心坐标系：苏联1942年与普尔科沃坐标系相关，测量椭球体：克拉索夫斯基椭球体问题：参考椭球体和我国海平面不太相符的1980年国家大地坐标系类型：建立心坐

8、标系：我国天文大地坐标系整体曹征，采用新的椭球体要素，定位和参考椭球体：克拉索夫斯基椭球体。曹征方法：分割分割分割分割部分曹征。现有问题：(2)参考椭球与我国大地水准面之间有从西向东突出的系统梯度。(4)方向不明确。(3)几何大地测量应用程序和物理大地测量应用程序的参考面不统一。坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球体：1975年国际椭球体。1980国家大地坐标系(GDZ80)，曹征方法：天文大地测量网络完整曹征。特征：(1) 1975年使用国际椭球体。(2)向心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立的。(3)椭球体类似于大地水准面，是我国内部最紧密地结合在一起的多点位置。(4)方向明确

9、。(5)地球原点位于中国中部。(6)大地高程基准于1956年采用了黄海高程。新的1954年北京坐标系(BJ54新)是从1980国家大地坐标(GDZ80)转换而来的。坐标原点：陕西省景阳县永乐镇。新的1954年北京坐标系(BJ54鸟)，见椭球体：克拉索夫斯基椭球体。曹征方法：天文大地测量网络全曹征。BJ54的新特征：(1)使用克拉索夫斯基椭球体。(2)用GDZ80和BJ54合成的三心坐标系。(3)多点位置。但是椭球体和大地水准面在我国最不适合。(4)方向明确。(5)大地坐标原点与GDZ80相同，但大地坐标计算数据不同。(6)大地高程基准于1956年采用黄海高程。(7)与BJ54之前的版本相比，使

10、用的椭球参数相同，位置相似但方向不同。(8)BJ54是与BJ54没有新的全国统一的转换参数，只能进行本地转换。1.3省独立坐标系，水平面建立在区域平均高程面上(嵌套与区域平均高程相对应的参考椭球体)，使用当地子午线作为中央子午线参考椭球体的中心、轴和偏转与国家参考椭球体相同，较长半径具有调整量。、脂肪参考椭球体？-嗯？1.4全球中心坐标系，地球中心空间直角坐标系全球坐标系，事故：与参考中心坐标系的定义有何不同？地心坐标系，空间技术和远程武器的发展，需要高精度地心坐标，1.4.1地心坐标系原点O与地球质量中心重合，z轴指向地球北极，x轴指向格林威治平均子午面与地球赤道的交点，y轴垂直于XOZ平面

11、构成右手坐标系。地球北极是地球中心固定坐标系的基准点，地球北极点的波动将引起轴向的变化。基准点的方向可以分为瞬时地心坐标系和协议地心坐标系。大地测量中使用的大地中心固定座标系统，大部分使用协定大地端点原点CIO做为指向点。，地心坐标原点是地球质心，1.4.2地心坐标系和三心坐标系，地心坐标原点不在地球质心，地心坐标系和三心坐标系的特征地心坐标系是适合全球用途的应用三心坐标系。1.4.3地轴基于地球自身的相对位置变化(极移动)，相对于地球自身内部结构的相对位置变化，因此在地球表面上的极位置随时间变化的现象称为极移动。某一观察瞬间地球磁极所在的位置称为瞬间极，某一时期内地极的平均位置称为平极。地球

12、的磁极变化改变了地面点的纬度。天文联盟(IAU)和大地和地球物理联盟(IUGG)建议采用国际5个纬度服务(IPMS)站作为参考点，该站由19001905年的平均纬度确定，这是国际协定原点国际组织(CIO)与CIO对应的地球赤道面称为平面赤道面或协议赤道面。平面全球座标系统和瞬时(真)全球座标系统，瞬时(真)全球座标系统Z轴与瞬时地球自转轴重合或平行的全球座标系统，平面全球座标系统Z轴表示空间中固定点(平面极)的全球座标系统，平面地球座标(X，Y，Z)和瞬时(真)受板块运动、局部地壳运动和极运动的影响，1.4.4经度零点的问题，格林威治平均子午线在多个天文台共同维持，以减少板块运动、局部地壳运动

13、和观测误差的影响，CIO-BIH经度零点被称为起始子午线，与CIO赤道的交点被称为赤道参考点或CIO-。幻灯片46，1.4.5 WGS-84坐标系，WGS-84坐标系，类型：协议全球坐标系，定义地球中心固定坐标系(ECEF)3360原点：指向地球质心z轴：BIH1984.0定义的CTP地球重力常量：GM正常化第二频带协调系数：C20 C20=-484.1668510-61.310-9；-9；J2=10826310-8，地球自转角速度：=729211510-11 rads-10.15010-11 rads-1，背景2008年3月国土资源部正式报告国务院关于中国采用2000国家大地坐标系的指示，2

14、008年从2008年7月1日开始，中国将全面启动2000国家大地坐标系，由国家测会国家权力机构实施。1.4.6 2000国家大地坐标系，国家大地坐标系定义包含四个基本参数定义：坐标系原点、三轴方向、尺寸和地球椭球体。2000国家大地坐标系的原点是包括海洋和大气在内的整个地球的质心。2000国家大地坐标系的z轴指向地球参考极的方向，从原点指向逆圆2000.0(由国际时间局(BIH)给定的逆圆1984.0的初始方向估计)，定义，2000国家大地坐标系的需要，二维坐标系。1980西安坐标系是经典大地测量成果的归属和应用，用平面的二维坐标表示。两点之间的距离准确度也表明比现代手段测量的低10倍左右。例如，在现有地图中表示通过卫星导航技术获得的高精度点的3D坐标不仅会丢失点信息(3D空间信息仅显示在2D平面位置)，而且会丢失精度。参考椭球参数。随着科学技术的发展，国际上对参考椭球的参数多次更新和改进。1980西安坐标系采用的IAG1975椭球体，在当前国际上，其半轴值比合资格WGS84椭球体大3米左右，因此表面长度误差可能是10倍左右。在郑智薰地球中心坐标系中保持真实点坐标变得越来越困难，保持郑智薰地球中心坐标系的技术也逐渐被新技术取代。