《大地测量学基础》课程教学课件（PPT讲稿）27 课程总结

地球自转轴的变化：岁差、章动、极移、日长变化 北极 赤道面 地球公转 轨道面 南极 Precession Reference pole 章动 18.6年 Real pole Nutation Polor motion

地球自转轴的变化：岁差、章动、极移、日长变化 Precession Nutation Polor motion

2.2时间系统 (GPS课程中细讲，大地测量中不多讲) 1、意义 描述卫星或天文现象相应的时间（时空合一）。 2、时间系统组成 一维时间坐标轴+时间原点为+时间度量单位

2.2 时间系统 （GPS课程中细讲，大地测量中不多讲） 1、 意义 描述卫星或天文现象相应的时间（时空合一）。 2、 时间系统组成 一维时间坐标轴＋时间原点为＋时间度量单位

2.3 坐标系统 2.3.1基本概念 1、大地基准(Geodetic Datum) 所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面 |在大地测量中，用以描述地球形状的地球椭球的参数 地球椭球的长短半轴和物理特征的有关参数 地球椭球在空间中的定位及定向， 描述这些位置时所采用的单位长度的定义等

2.3 坐标系统 1、大地基准（Geodetic Datum） l所谓基准是指为描述空间位置而定义的点、线、面 l在大地测量中，用以描述地球形状的地球椭球的参数 地球椭球的长短半轴和物理特征的有关参数 地球椭球在空间中的定位及定向， 描述这些位置时所采用的单位长度的定义等。 2.3. 1 基本概念

2、坐标条：描述空间位置的表达形式 天球坐标系描述星体的空间位置和状态 地球坐标系描述地球上点的空间位置 3、大地测量参考条统(Geodetic Reference System) 天球坐标系统、地球坐标系 4、大地测量参考框架(Geodetic Reference Frame) 154348个平面点 114041个高程点 21+126个重力点 45+534个GPS点及监测网点构成

2、坐标系:描述空间位置的表达形式 天球坐标系描述星体的空间位置和状态 地球坐标系描述地球上点的空间位置 3、大地测量参考系统（Geodetic Reference System） 天球坐标系统、地球坐标系 4、大地测量参考框架（Geodetic Reference Frame） 154348个平面点 114041个高程点 21＋126个重力点 45＋534个GPS点及监测网点构成 实 现

2.3.4坐标系的转换 一、二维坐标转换公式推导 ex2ùd,ec0sb sinbùex,ù，eaù e. =1 ěy2i ě-sinb cosb ueyuu y2 (I)a和b是平移参数，b是旋转参数，1为尺度参数 P (2)此模型是非线性的设c=I cosb,d=l sinb x2=a+cx+dy p’￥ P y2=b-dx+cy (3)此模型广泛用于工程测量中，也用于54坐标和80坐标之间 的转换-高斯坐标系统

一、二维坐标转换公式推导 2.3.4 坐标系的转换 Px Py P’x P’y D

3.2重力场的基本原理 重力场：地球上不同位置的点的重力所形成的空间 ※ M×m F=I p=mw-r (x+y2 2 8=F+P w=r+0=fòm+ 重力=正常重力位+扰动位 正常椭球 司托克斯理论一大地水准面 莫洛金斯基理论一地球表面

重力场：地球上不同位置的点的重力所形成的空间 ￾￾￾￾￾ ￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾￾ 重力=正常重力位+扰动位 正常椭球 司托克斯理论—大地水准面 莫洛金斯基理论—地球表面 ※ ※ 3.2 重力场的基本原理

§3.3高程系统 大地高=地形高部分+大地水准面高部分 ※ Hg- Bò8dh gm OB gm OB o45°08adh 似大地水准面：由地面点向下量取正常高所得的点形成的连续曲面 正常位水准面不平行引起的高差改正 H-ng=dh+òg。-g)ah-ds-gadh AB ※ 8g-g)dh-adg-g)dhy 0dh十e干垂力异常引是的高差改正- 2m OB 高程基准面一地面点高程的统一起算面 1950年~1956年7年：一一1956年黄海高程系统 72.260m 1952年~1979年取19年：一一1985国家高程基准

大地高=地形高部分+大地水准面高部分 高程基准面——地面点高程的统一起算面 1950年～1956年7年：——1956年黄海高程系统 72.260m 1952年～1979年取19年：——1985国家高程基准 72.289m 似大地水准面：由地面点向下量取正常高所得的点形成的连续曲面 ※ ※ §3.3 高程系统 正常位水准面不平行引起的高差改正 重力异常引起的高差改正

4.1地球椭球基本参数及其相互关系 1、地球椭球的五参数 a b a e e =a-b e=va'-b e'=Na2-b2 引入符号：c,t,h2 ，W,V C= t=tan B h2=e2 cos2 B 222222二22222222222二2二二二2二二22222二2二2二二2二222 W=v1-e2sin2B V=v1+ecos2B 2、五参数间的相互关系 i①b<a<c,e<egW<V￡1 VI-e2-abo C一 v-eg-gag eao 小-大1-e2 记忆技巧 e-=2a a 人 大=小W1+e V2=1+h2=(1+eeW

1、地球椭球的五参数 2、五参数间的相互关系 引入符号：c，t， ，W，V 记忆技巧 ① ② 4.1 地球椭球基本参数及其相互关系

4.2椭球面上的常用坐标系及其相互关系 一、各种坐标系一一惟一的确定空间任意点的位置 eXùeW+H)cos BcosLu} 1.大地坐标系-[B,L,H&日N+H)cosBsin ú} 虹目 音N1-e2)+H1sins8 2.空间直角坐标系一[X,Y,Z] ]X=xcosL Y=xsinL Z=y月 acos B 3.子午面直角坐标系一L,x,打= bsin B V= W 4.地心纬度坐标系[L,中，p]和归化纬度坐标系[L-41 tanB=v1+e tanu=(1+)tary 5.大地极坐标系一[S,] tanu=1-e2tanB=v1+e2 tany itary=(1-e)tanB=v1-etanu

4.2 椭球面上的常用坐标系及其相互关系 一、各种坐标系——惟一的确定空间任意点的位置 1. 大地坐标系—[B,L,H] 2. 空间直角坐标系—[X,Y,Z] 3. 子午面直角坐标系—[L,x,y] 4. 地心纬度坐标系[L,ϕ,ρ]和归化纬度坐标系[L,μ] 5. 大地极坐标系—[S,A]

4.3椭球面上的几种曲率半径 1.子午圈曲率半径 M=a(l-e)c_N w3 3y2 2. 卯酉圈曲率半径N=a-c W 3. 平均曲率半径 R-VMN=avI-e c 4. 平行圈半径 r Ncos B 曲车半径 N R M VI V2 V3 式 av1.e20 av1.e21 av1.e22 W2 w 3

4.3 椭球面上的几种曲率半径 1. 子午圈曲率半径 2. 卯酉圈曲率半径 3. 平均曲率半径 4. 平行圈半径 曲率半径 N R M 公 式