一、坐標(biāo)系類型

1、大地坐標(biāo)系

??定義：大地測量中以參考橢球面（不準(zhǔn)確）為基準(zhǔn)面建立起來的坐標(biāo)系。

? 一定的參考橢球和一定的大地原點(diǎn)上的大地起算數(shù)據(jù)，確定了一定的坐標(biāo)系。

通常用參考橢球參數(shù)和大地原點(diǎn)上的起算數(shù)據(jù)作為一個(gè)參心大地坐標(biāo)系建成的標(biāo)志。

? 大地坐標(biāo)（地理坐標(biāo)）：將某點(diǎn)投影到橢球面上的位置用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示，(B,L)統(tǒng)稱為大地坐標(biāo)。

大地高H:某點(diǎn)沿投影方向到基準(zhǔn)面（參考橢球面）的距離。

在大地坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的位置用(B,L,H)來表示。

2、空間直角坐標(biāo)系

??定義：以橢球體中心為原點(diǎn)，起始子午面與赤道面交線為X軸，在赤道面上與X軸正交的方向?yàn)閅軸，橢球體的旋轉(zhuǎn)軸為Z軸。

在空間直角坐標(biāo)系中，某點(diǎn)的位置用(X,Y,Z)來表示。

3、平面直角坐標(biāo)系

在小區(qū)域進(jìn)行測量工作若采用大地坐標(biāo)來表示地面點(diǎn)位置是不方便的，通常采用平面直角坐標(biāo)系。

測量工作以x軸為縱軸，以y軸為橫軸

投影坐標(biāo)：為了建立各種比例尺地形圖的控制及工程測量控制，

一般應(yīng)將橢球面上各點(diǎn)的大地坐標(biāo)按照一定的規(guī)律投影到平面上，并

以相應(yīng)的平面直角坐標(biāo)表示。

4、地方獨(dú)立坐標(biāo)系

基于限制變形、方便、實(shí)用和科學(xué)的目的，在許多城市和工程測量中，常常會(huì)建立適合本地區(qū)的地方獨(dú)立坐標(biāo)系，建立地方獨(dú)立坐標(biāo)系，實(shí)際上就是通過一些參數(shù)來確定地方參考橢球與投影面。

二、國家大地坐標(biāo)系

? ? ? 1.1954年北京坐標(biāo)系(BJ54舊)

? 坐標(biāo)原點(diǎn)：前蘇聯(lián)的普爾科沃。

? 參考橢球：克拉索夫斯基橢球。

? 平差方法：分區(qū)分期局部平差。

存在問題：

(1)橢球參數(shù)有較大誤差。

(2)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。

(3)幾何大地測量和物理大地測量應(yīng)用的參考面不統(tǒng)一。

?(4)定向不明確。

??

? 2.1980年國家大地坐標(biāo)系(GDZ80)

?坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。

?參考橢球：1975年國際橢球。

?平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。

?特點(diǎn)：(1)采用1975年國際橢球。

? (2)參心大地坐標(biāo)系是在1954年北京坐標(biāo)系基礎(chǔ)上建立起來的。

? (3)橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國境內(nèi)最為密合，是多點(diǎn)定位。

? (4)定向明確。

? (5)大地原點(diǎn)地處我國中部。

? (6)大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。

3.新1954年北京坐標(biāo)系(BJ54新)? ? ??新1954年北京坐標(biāo)系(BJ54新)是由1980年國家大地坐標(biāo)系(GDZ80)轉(zhuǎn)換得來的。

? 坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)。

? 參考橢球：克拉索夫斯基橢球。

? 平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。

BJ54新的特點(diǎn)：

? ? (1)采用克拉索夫斯基橢球。

? ? (2)是綜合GDZ80和BJ54舊建立起來的參心坐標(biāo)系。

? ? (3)采用多點(diǎn)定位。但橢球面與大地水準(zhǔn)面在我國境內(nèi)不是最佳擬合。

? ? (4)定向明確。

? ? (5)大地原點(diǎn)與GDZ80相同，但大地起算數(shù)據(jù)不同。

? ? (6)大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。

? ?(7)與BJ54舊相比，所采用的橢球參數(shù)相同，其定位相近，但定向不同。

? ?(8) BJ54舊與BJ54新無全國統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換參數(shù)，只能進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換。

三、WGS-84坐標(biāo)系

? ?地心坐標(biāo)系。

? ?參考橢球：WGS-84橢球

? ?原點(diǎn)：地球的質(zhì)心

? ?空間直角坐標(biāo)系的z軸指向BIH(1984.0)定義的地極(CTP)方向，X軸指向BIH定義的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z,X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。

長半軸a=6378137m;扁率f=1:298.257223563

四、2000國家大地坐標(biāo)系

地心坐標(biāo)系

國家大地坐標(biāo)系的定義包括坐標(biāo)系的原點(diǎn)、三個(gè)坐標(biāo)軸的指向、尺度以及地球橢球的4個(gè)基本參數(shù)的定義。2000國家大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心：

2000國家大地坐標(biāo)系的Z軸由原點(diǎn)指向歷元2000.0的地球參考極的方向，該歷元的指向由國際時(shí)間局給定的歷元為1984.0的初始指向推算，定向的時(shí)間演化保證相對(duì)于地殼不產(chǎn)生殘余的全球旋轉(zhuǎn)，X軸由原點(diǎn)指向格林尼治參考子午線與地球赤道面（歷元2000.0）的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。

? 采用廣義相對(duì)論意義下的尺度。

? ? ?2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)的數(shù)值為：

?長半軸?????a=6378137m

?扁率???????f=1/298.257222101

?地心引力常數(shù)???GM=3.986004418×1014m3s-2

?自轉(zhuǎn)角速度??????ω=7.292115×10-5rad s-1