武汉大学测绘学院：《GPS导航应用》课程教学资源（PPT课件）第3章 基础知识、第4章 GPS系统的组成与信号结构、第5章 GPS测量的基本原理和方法（主讲：黄劲松）

第3章基础知 ⊙2009-2012.黄劲松,武汉大学测绘学院

© 2009~2012. 黄劲松，武汉大学测绘学院 2 . 第3章 基础知识

大地坐标与WGS-84 ⊙2009-2012.黄劲松,武汉大学测绘学院

© 2009~2012. 黄劲松，武汉大学测绘学院 3 . 大地坐标与WGS-84

大地椭球坐标系 定义 以参考椭球为依据建立的坐标系被称为大地坐 标系,又被称为椭球坐标系 大地坐标 大地纬度(B) 大地经度(L) M(B L,H) 大地高/椭球高(H)

4 大地/椭球坐标系 • 定义 – 以参考椭球为依据建立的坐标系被称为大地坐 标系，又被称为椭球坐标系。 • 大地坐标 – 大地纬度（B） – 大地经度（L） – 大地高/椭球高（H）

WGS 84 World geodetic system 1984 1984年世界大地系统 GPS系统内部所采用坐标参照系 GPS卫星所发送的广播星历基于此系统

5 WGS 84 • World Geodetic System 1984 • 1984年世界大地系统 • GPS系统内部所采用坐标参照系 • GPS卫星所发送的广播星历基于此系统

地图投影 ⊙2009-2012.黄劲松,武汉大学测绘学院

© 2009~2012. 黄劲松，武汉大学测绘学院 6 . 地图投影

地图投影的产生 无法将地球表面的地形、地物毫无变形地表示到一个平面上

7 地图投影的产生 无法将地球表面的地形、地物毫无变形地表示到一个平面上

通俗的地图投影定义8 通俗的地图投影定义 将球面坐标转换为平面坐标 圆柱投影 圆锥投影 方位投影 8

8 通俗的地图投影定义 • 通俗的地图投影定义 – 将球面坐标转换为平面坐标

地图投影的定义 地图投影的定义 投影是球面坐标与平面坐标间的映射关系,可以用下 面的数学表达式表示 x=f (B, L) y=f2(B, L) 式中:x,y为平面坐标系下的坐标;B,L为大地纬度和经度;f1, f为单值、连续、有界的函数,也被称为投影函数

9 地图投影的定义 • 地图投影的定义 – 投影是球面坐标与平面坐标间的映射关系，可以用下 面的数学表达式表示： ( ) ( ) 1 2 , , x f B L y f B L  =   =  式中：x，y为平面坐标系下的坐标；B， L为大地纬度和经度；f1， f2为单值、连续、有界的函数，也被称为投影函数

地图投影的类型 分类方式 类型 特性 等面积投影( Equal-area Projection) 投影前后保持面积大小不变 按变形特性 等角投影( Equiangle Projection) 投影前后保持角度不变 任意投影( Arbitrary Projection) 投影前后面积大小和角度均发生变化 圆锥投影( Conical Projection) 投影面为圆锥面 按相对应的投影面方位投影( Azimuthal Projection) 投影面为平面 圆柱投影( Cylindrical Projection) 投影面为圆柱面 正轴投影( Normal Projection) 投影面轴线与地球椭球体旋转轴重合 按投影面与地球椭球横轴投影( Transverse Projection 投影轴线与赤道面重合 间的相对位置关系 斜轴投影( Oblique Projection) 投影面轴线即不与地球椭球体旋转轴 重合,也不与地球椭球体的赤道面重合 10

10 地图投影的类型 分类方式 类型 特性 等面积投影（Equal-area Projection） 投影前后保持面积大小不变 按变形特性 等角投影（Equiangle Projection） 投影前后保持角度不变 任意投影（Arbitrary Projection） 投影前后面积大小和角度均发生变化 圆锥投影（Conical Projection） 投影面为圆锥面 按相对应的投影面 方位投影（Azimuthal Projection） 投影面为平面 圆柱投影（Cylindrical Projection） 投影面为圆柱面 正轴投影（Normal Projection） 投影面轴线与地球椭球体旋转轴重合 按投影面与地球椭球 横轴投影（Transverse Projection） 投影轴线与赤道面重合 间的相对位置关系 斜轴投影（Oblique Projection） 投影面轴线即不与地球椭球体旋转轴 重合，也不与地球椭球体的赤道面重合

GPS时 ⊙2009-2012.黄劲松,武汉大学测绘学院

© 2009~2012. 黄劲松，武汉大学测绘学院 11 . GPS时