chap7 中国矿业大学大地测量坐标系统的转换

应用大地测量学

第七章 大地测量坐标 系统的转换

中国矿业大学环境与测绘学院

第七章 大地测量坐标系统的转换第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 我国的大地坐标系统简介 大地坐标与三维直角坐标的换算关系(重点) 不同大地坐标系统之间的转换(重点) 平面坐标系统之间的转换(重点) 局部坐标系统的选择与坐标转换(重点) 天球坐标系与地球坐标系的转换 GPS高程与局部地区大地水准面精化问题

第七章 大地测量坐标系统的转换第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 我国的大地坐标系统简介 大地坐标与三维直角坐标的换算关系(重点) 不同大地坐标系统之间的转换(重点) 平面坐标系统之间的转换(重点) 局部坐标系统的选择与坐标转换(重点) 天球坐标系与地球坐标系的转换 GPS高程与局部地区大地水准面精化问题

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第一节 我国的大地坐标系统简介 1954年北京坐标系

1980年国家大地坐标系 1954年北京坐标系(整体平差转换值)

---------所谓”新54坐标系”

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§7.1 我国的大地坐标系统简介§7.1.1 1954年北京坐标系

§7.1.2 1980年国家大地坐标系

§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)

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§7.1 我国的大地坐标系统简介§7.1.1 1954年北京坐标系

§7.1.2 1980年国家大地坐标系

§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)

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§7.1.1 1954年北京坐标系1954 年，总参测绘局在有关方面的建议与支持下， 鉴于当时的历史条件，采取先将我国一等锁与前苏联远 东一等锁相联接，然后以连接处呼玛，吉拉林，东宁基 线网扩大边端点的前苏联 1942 年普尔科沃坐标系的坐标 为起算数据，平差我国东北及东部一等锁，这样从苏联 传算来的坐标系定名为1954年北京坐标系。1954年北京坐标系实际上是前苏联 1942 年普尔科沃 坐标系在我国的延伸，但我国坐标系的大地点高程 ( 1956年黄海高程系)却与前苏联坐标系的计算基准面 不同，因此严格意义上来说，二者不是完全相同的大地 坐标系。

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§7.1.1 1954年北京坐标系特点: 1954年北京坐标系属于参心坐标系； 采用克拉索夫斯基椭球参数； 多点定位:垂线偏差由900个点解得，大地水准面差距由43个点解得； 参考椭球定向时令 x y z 0 ; 大地原点是前苏联的普尔科沃； 大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准； 高程异常是以前苏联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出来的；

提供的大地点成

果是局部平差结果。

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§7.1.1 1954年北京坐标系问题和缺点： 克拉索夫斯基椭球比现代精确椭球相差过大； 只涉及两个几何性质的椭球参数(a和α),满足不了当今理论研究和实 际工作中所需四个地球椭球基本参数的要求； 处理重力数据时采用的是赫尔默特1901到1909年正常重力公式，与之相应 的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的； 对应的参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜， 在东部地区高程异常最大达到+65米，全国范围平均29米； 椭球定向不明确，椭球短轴指向既不是CIO,也不是我国的JYD1968.0;

起始子午面不是国际时间局BIH所定义的格林尼治平均天文台子午面，给 坐标换算带来一些不便和误差；坐标系未经整体平差而仅是局部平差成果，点位精度不高，也不均匀； 名不副实，容易引起一些误解。

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§7.1.1 1954年北京坐标系

1954年北京坐标系-中国大陆大地水准面起伏

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§7.1 我国的大地坐标系统简介§7.1.1 1954年北京坐标系

§7.1.2 1980年国家大地坐标系

§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)

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§7.1.2 1980年国家大地坐标系特点： 1980年国家大地坐标系属参心大地坐标系； 采用既含几何参数又含物理参数的四个椭球基本参数。数值采用 1975年IUGG第16届大会的推荐值； 多点定位； 定向明确。地球椭球短轴平行于由地球质心指向地极原点 JYD1968.0方向，起始大地子午面平行于我国起始天文子午面； 大地原点在我国中部：陕西省泾阳县永乐镇，简称西安原点； 大地点高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准；

1980年国家大地坐标系建立后，进行了全国天文大地网整体平差， 计算了5万余个点的成果。

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§7.1.2 1980年国家大地坐标系

1980年国家大地坐标系-中国大陆大地水准面起伏

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§7.1.2 1980年国家大地坐标系新问题： 原来的各种关于椭球参数的用表均要变更 低等点要重新平差，编撰新的三角点成果表 地形图图廓线和方里网线位臵发生变化，并引起地形图内地形、地 物相关位臵的改变 新形势下1980年国家大地坐标系的地极原点JYD1968.0已不能适应 当代建立高精度天文地球动力学系带要求。

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§7.1 我国的大地坐标系统简介§7.1.1 1954年北京坐标系

§7.1.2 1980年国家大地坐标系

§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)

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§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)它是在 1980 年国

家大地坐标系的基础上，改变 IUGG1975年椭球至克拉索夫斯基椭球，通过在空间 三个坐标轴上进行平移而来的。因此，其坐标值仍 体现了整体平差的特点，精度和1980年国家大地坐 标系相同，克服了1954年北京坐标系局部平差的缺 点；其坐标轴和1980年国家大地坐标系坐标轴相互 平行，所以它的定向明确；它的椭球参数恢复为 1954年北京坐标系的椭球参数，从而使其坐标值和 1954年北京坐标系局部平差坐标值相差较小。

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§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)特点： 属参心大地坐标系；长短轴采用克拉索夫斯基椭球参数； 多点定位，参心虽和1954年北京坐标系参心不相一致，但十分 接近； 定向明确，与1980年国家大地坐标系的定向相同； 大地原点与1980年国家大地坐标系相同，但大地起算数据不同； 大地点高程基准是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面 为基准；

提供坐标是1980年国家大地坐标系整体平差转换值，精度一致； 用于测图坐标系，对于1:5万以下比例尺测图，新旧图接边，不 会产生明显裂痕。

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§7.1.3 1954年北京坐标系(整体平差转换值)三个坐标系的关系如下图: