54國(guó)家坐標(biāo)系
建國(guó)初期,為了迅速開(kāi)展我國(guó)的測(cè)繪事業(yè),鑒于當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況,將我國(guó)一等鎖與原蘇聯(lián)遠(yuǎn)東一等鎖相連接,然后以連接處呼瑪、吉拉寧、東寧基線網(wǎng)擴(kuò)大邊端點(diǎn)的原蘇聯(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(guó)東北及東部區(qū)一等鎖,這樣傳算過(guò)來(lái)的坐標(biāo)系就定名為1954年北京坐標(biāo)系。因此,P54可歸結(jié)為:
a.屬參心大地坐標(biāo)系;
b.采用克拉索夫斯基橢球的兩個(gè)幾何參數(shù);
c.大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)的普爾科沃;
d.采用多點(diǎn)定位法進(jìn)行橢球定位;
e.高程基準(zhǔn)為 1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均海水面;
f.高程異常以原蘇聯(lián) 1955年大地水準(zhǔn)面重新平差結(jié)果為起算數(shù)據(jù)。按我國(guó)天文水準(zhǔn)路線推算而得。
自 P54建立以來(lái),在該坐標(biāo)系內(nèi)進(jìn)行了許多地區(qū)的局部平差,其成果得到了廣泛的應(yīng)用。
80國(guó)家坐標(biāo)系
C80是為了進(jìn)行全國(guó)天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。根據(jù)橢球定位的基本原理,在建立C80坐標(biāo)系時(shí)有以下先決條件:
。1)大地原點(diǎn)在我國(guó)中部,具體地點(diǎn)是陜西省徑陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn);
。2)C80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系,橢球短軸Z軸平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向,大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺(tái)子午面;X軸在大地起始子午面內(nèi)與 Z軸垂直指向經(jīng)度 0方向;Y軸與 Z、X軸成右手坐標(biāo)系;
(3)橢球參數(shù)采用IUG 1975年大會(huì)推薦的參數(shù)
因而可得C80橢球兩個(gè)最常用的幾何參數(shù)為:
長(zhǎng)軸:6378140±5(m);
扁率:1:298.257
橢球定位時(shí)按我國(guó)范圍內(nèi)高程異常值平方和最小為原則求解參數(shù)。
。4)多點(diǎn)定位;
。5)大地高程以1956年青島驗(yàn)潮站求出的黃海平均水面為基準(zhǔn)。
WGS-84大地坐標(biāo)系
WGS-84(World Geodetic System,1984年)是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系,其坐標(biāo)系的幾何定義是:原點(diǎn)在地球質(zhì)心,z軸指向 BIH 1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向,X軸指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP赤道的交點(diǎn)。Y軸與 Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系(如圖所示)。
WGs-84橢球及有關(guān)常數(shù):
對(duì)應(yīng)于 WGS-8大地坐標(biāo)系有一個(gè)WGS-84橢球,其常數(shù)采用 IUGG第 17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)的推薦值。下面給出WGS-84橢球兩個(gè)最常用的幾何常數(shù):
長(zhǎng)半軸: 6378137± 2(m)
扁 率: 1:298.257223563
重力基準(zhǔn)
重力基準(zhǔn)是指絕對(duì)重力值已知的重力點(diǎn),作為相對(duì)重力測(cè)量(兩點(diǎn)間重力差的重力測(cè)量)的起始點(diǎn)。世界公認(rèn)的起始重力點(diǎn)稱為國(guó)際重力基準(zhǔn)。各國(guó)進(jìn)行重力測(cè)量時(shí)都盡量與國(guó)際重力基準(zhǔn)相聯(lián)系,以檢驗(yàn)其重力測(cè)量的精度并保證測(cè)量成果的統(tǒng)一。國(guó)際通用的重力基準(zhǔn)有1909年波茨坦重力測(cè)量基準(zhǔn)和1971年的國(guó)際重力基準(zhǔn)網(wǎng)(IGSN——71)。
中國(guó)于1956~1957年建立了全國(guó)范圍的第一個(gè)國(guó)家重力基準(zhǔn),稱為1957年國(guó)家重力基本網(wǎng),該網(wǎng)由21個(gè)基本點(diǎn)和82個(gè)一等點(diǎn)組成。1985年,中國(guó)重新建立了國(guó)家重力基準(zhǔn)。它由6個(gè)基準(zhǔn)重力點(diǎn),46個(gè)基本重力點(diǎn)和5個(gè)因點(diǎn)組成,稱為1985年國(guó)家重力基本網(wǎng)。
高程基準(zhǔn)
國(guó)家第二期一等水準(zhǔn)網(wǎng)高程起算點(diǎn)為水準(zhǔn)原點(diǎn)。高程系統(tǒng)為“1985國(guó)家高程系統(tǒng)”,共有292條線路、19931個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),總長(zhǎng)度為93341公里,形成了覆蓋全國(guó)的高程基礎(chǔ)控制網(wǎng)(臺(tái)灣資料暫缺)。
是推算國(guó)家統(tǒng)一高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù),它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。
水準(zhǔn)基面,通常理論上采用大地水準(zhǔn)面,它是一個(gè)延伸到全球的靜止海水面,也是一個(gè)地球重力等位面,實(shí)際上確定水準(zhǔn)基面則是取驗(yàn)潮站長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果計(jì)算出來(lái)的平均海面。中國(guó)以青島港驗(yàn)潮站的長(zhǎng)期觀測(cè)資料推算出的黃海平均海面作為中國(guó)的水準(zhǔn)基面,即零高程面。中國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)建立在青島驗(yàn)潮站附近,并構(gòu)成原點(diǎn)網(wǎng)。用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定水準(zhǔn)原點(diǎn)相對(duì)于黃海平均海面的高差,即水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程,定為全國(guó)高程控制網(wǎng)的起算高程。
大地水準(zhǔn)面
大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力等位面,即物體沿該面運(yùn)動(dòng)時(shí),重力不做功(如水在這個(gè)面上是不會(huì)流動(dòng)的)。大地水準(zhǔn)面是描述地球形狀的一個(gè)重要物理參考面,也是海拔高程系統(tǒng)的起算面。大地水準(zhǔn)面的確定是通過(guò)確定它與參考橢球面的間距——大地水準(zhǔn)面差距(對(duì)于似大地水準(zhǔn)面而言,則稱為高程異常)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。大地水準(zhǔn)面和海拔高程等參數(shù)和概念在客觀世界中無(wú)處不在,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。 大地水準(zhǔn)面是大地測(cè)量基準(zhǔn)之一,確定大地水準(zhǔn)面是國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪中的一項(xiàng)重要工程。它將幾何大地測(cè)量與物理大地測(cè)量科學(xué)地結(jié)合起來(lái),使人們?cè)诖_定空間幾何位置的同時(shí),還能獲得海拔高度和地球引力場(chǎng)關(guān)系等重要信息。大地水準(zhǔn)面的形狀反映了地球內(nèi)部物質(zhì)結(jié)構(gòu)、密度和分布等信息,對(duì)海洋學(xué)、地震學(xué)、地球物理學(xué)、地質(zhì)勘探、石油勘探等相關(guān)地球科學(xué)領(lǐng)域研究和應(yīng)用具有重要作用。
大地基準(zhǔn)
大地基準(zhǔn)是指絕對(duì)重力值已知的重力點(diǎn),作為相對(duì)重力測(cè)量(兩點(diǎn)間重力差的重力測(cè)量)的起始點(diǎn)。世界公認(rèn)的起始重力點(diǎn)稱為國(guó)際重力基準(zhǔn)。各國(guó)進(jìn)行重力測(cè)量時(shí)都盡量與國(guó)際重力基準(zhǔn)相聯(lián)系,以檢驗(yàn)其重力測(cè)量的精度并保證測(cè)量成果的統(tǒng)一。國(guó)際通用的重力基準(zhǔn)有1909年波茨坦重力測(cè)量基準(zhǔn)和1971年的國(guó)際重力基準(zhǔn)網(wǎng)(IGSN——71)。
中國(guó)于1956~1957年建立了全國(guó)范圍的第一個(gè)國(guó)家重力基準(zhǔn),稱為1957年國(guó)家重力基本網(wǎng),該網(wǎng)由21個(gè)基本點(diǎn)和82個(gè)一等點(diǎn)組成。1985年,中國(guó)重新建立了國(guó)家重力基準(zhǔn)。它由6個(gè)基準(zhǔn)重力點(diǎn),46個(gè)基本重力點(diǎn)和5個(gè)因點(diǎn)組成,稱為1985年國(guó)家重力基本網(wǎng)。