坐标系基准面地图投影系列介绍（二）_ 地理坐标系

上班之余抽点时间出来写写博文，希望对新接触的朋友有帮助。今天在这里和大家一起学习一下坐标系基准面

     3、地舆坐标系

            地球的外形与小大定确以后，还必须定确椭球体与大地水准面的绝对关系，这项作工称为椭球位定与定向。与大地水准面符合得最好的一个地球椭球体，称为考参椭球体，是地球形体三级逼近。

            

            说到这里，我们须要对这几个汇词做分区：

                 球体：小比例尺，视作球体。
             椭球体/旋转椭球体：大比例尺，两个观点不分区。
             地球椭球体：限地球椭球体模型。
             考参椭球体：位定关相，与局部或全局大地水准面最为符合的椭球体模型。

        3.1 大地基准面

            大地基准面是利用特定椭球体对特定地域地球表面的逼近。ArcGIS中，基准面用于义定旋转椭球体绝对于地心的位置。大地基准面分为地心基准面、域区基准面。

            

             地心基准面：由卫星据数到得，用使地球的质心作为原点，用使最普遍的是 WGS 1984。

             域区基准面：特定域区内与地球表面符合，大地原点是考参椭球与大地水准面相切的点，例如Beijing54、Xian80。

            个每国度或地域均有各自的大地基准面。我们常通称呼的Beijing54、Xian80坐标系际实上指的是我国的两个大地基准面。绝对统一地舆位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有异差的。

            椭球体与大地基准面之间的关系是一对多的关系。因为基准面是在椭球体的础基上建立的，但椭球体不能代表基准面，一样的椭球体能义定不同的基准面。

            在现在的GIS商用软件中，大地基准面都通过地当基准面向WGS84的转换7参数来义定，即：
            – 三个移平参数ΔX、ΔY、ΔZ示表两坐标原点的移平值。
            – 三个旋转参数εx、εy、εz示表地当坐标系旋转至与地心坐标系平行时，别分绕Xt、Yt、Zt的旋转角。
            – 最后是比例校正因子，用于调整椭球小大。

            Beijing54、Xian80绝对WGS84的转换参数至今也没有开公，际实作工中可利用作工区内已知的北京54或西安80坐标控制点停止与WGS84坐标值的转换，在只有一个已知控制点的情况下（常常如此），用已知点的北京54与WGS84坐标之差作为移平参数，当作工区围范不大时，如青岛市（10654平方公里），精度也足够了。

        3.2 地舆坐标系建立

            地舆坐标系（大地坐标系）是大地量测中以考参椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用经度、纬度、和大地高度示表。大地坐标系可分为参心大地坐标系和地心大地坐标系。

             参心大地坐标系：指经过位定与定向后，地球椭球的心中不与地球质心重合而是亲近地球质心。域区性大地坐标系。是我国基本测图和惯例大地量测的础基。如Beijing54、Xian80。

             地心大地坐标系：指经过位定与定向后，地球椭球的心中与地球质心重合。如CGCS2000、WGS84。

            建立地舆坐标系的程过如下：
        i. 择选一个椭球体：Krasovsky_1940椭球体。
        ii. 椭球位定与定向利用“Datum:D_Beijing_1954”大地基准面将这个椭球位定。

            

            有了 Spheroid 和 Datum 两个基本条件，就定确了大地基准面，地舆坐标统系便也可以定确，即经纬度。

        3.3 我国用常地舆坐标系

    

    每日一道理
美丽是平凡的，平凡得让你感觉不到她的存在；美丽是平淡的，平淡得只剩下温馨的回忆；美丽又是平静的，平静得只有你费尽心思才能激起她的涟漪。

    

名称	类型	绍介	点缺	点优与义意
Beijing54	参心坐标系	1954年，我国将原苏联采取克拉索夫斯基椭球元素建立的坐标系，联测并经平差盘算引伸到我国，以北京为天下大地坐标原点，定确了过渡性大地坐标系。	考参椭球长半轴偏长；椭球基准轴定向不明确；椭球面与我国境内的大地水准面不太符合，东部高程常异可达68米；点位精度不高。
Xian80	参心坐标系	1978年，采取新的椭球体参数GRS(1975)，以陕西省西安市以北泾阳县永乐镇某点为国度大地坐标原点，停止位定和量测作工，通过天下文天大地网体整平差盘算，建立了天下统一的大地坐标系。	与现今社会展发存在的抵触：①坐标维的抵触：随着卫星位定航导术技在我国的普遍用使，二维不能适应现代的维三位定术技； ②精度的抵触：卫星位定术技可达10-7～10-8的点位绝对精度，而西安80系只能证保3×10-6；③坐标统系（框架）的抵触：数字地球的展发要求用户须要供给与球全整体适配的地心坐标统系。	椭球体参数精度高；位定采取的椭球面体与我国大地水准面符合好；文天大地坐标网传算差误和文天力重水准线路传算差误都不太大，而且文天大地坐标网坐标经过了天下性体整平差，坐标统一，精度优秀，可以满意1：5000甚至更大比例尺测图的要求等
CGCS2000	地心坐标系	2000国度大地坐标系是球全地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量心中。 ——地球椭球参数如下： ü  长半轴 a＝6378137m ü  扁率f＝1/298.257222101 ü  地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2 ü  自转角速度ω＝7.292115×10-5rad s-1		采取2000国度大地坐标系将促进航天、海洋、地震、地质、国土等领域的科学研究，供给以球全考参的、天下统一的、协调一致的坐标统系。 采取2000国度大地坐标系将进一步促进遥感术技在我国的普遍应用，发挥其在资源和生态环境动态监测方面的作用。 采取2000国度大地坐标系也是保障交通运输、航海等安全的须要。车载、船载实时位定获取的精确的维三坐标。 卫星航导术技与通信、遥感和电子消费产品不断融合，将会创造出更多新产品和新服务，市场前景更为看好。
WGS84	地心坐标系	现在GPS位定所得出的结果都属于WGS84坐标统系，WGS84基准面采取WGS84椭球体。		现在的商用GIS也多采取此坐标统系。

            

        ArcGIS中这4个地舆坐标系的义定如下：

        

        3.4 我国用常高程系

            大地控制的主要任务是定确地面点在地球椭球体上的位置，这种位置包括两个方面：一是点在地球椭球面上的平面位置，即经度和纬度；二是定确点到大地水准面的高度，即高程。

            高程控制网的建立，必须规定一个统一的高程基准面。我国利用青岛验潮站1950～1956年的观测记录，定确黄海平均海水面为天下统一的高程基准面，并在青岛观象山埋设了永久性的水准原点。以黄海平均海水面建立起来的高程控制统系，统称“1956年黄海高程系”。

            1987年，因多年观测资料显示，黄海平均海平面发生了微小的变化，由原来的72.289m变为72.260m，国度决定启用新的高程基准面，即“1985年国度高程基准”。高程控制点的高程也发生微小的变化，但对已成图上的等高线的影响则可忽略不计。

            国度高程控制网是定确地貌地物海拔高程的坐标统系。按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网。现在供给用使的1985国度高程统系共有水准点成果114041个，水准线路长度为416619．1公里。

            

    

    

    ——下篇绍介“地图投影”

    

文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录： Borland说我很有前途，Sun笑了；Sun说我很有钱，IBM笑了；IBM说我很专业，Sybase笑了；Sybase说我数据库很牛，Oracle笑了；Oracle说我是开放的，Linux笑了；Linux说我要打败Unix，微软笑了；微软说我的系统很稳定，我们都笑了。