常用大地坐标系的分析比较

时间：2025-02-22

第2卷第6 5期20 0 5年 1 1月

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常用大地坐标系的分析比较许家砚 (29部队， 989浙江宁波 350 120

摘要：综述了测绘工作中常用的几类大地坐标系的建立方法，全面介绍了我国参心坐标系、地心坐标系和世界地心坐标系的发展及其现状。关键词：大地测量；大地坐标系；参心坐标系；地心坐标系中圈分类号： 26 . P2 ' 3文献标识码： B文章编号：61 04 20 )607- 1 - 4(050- 1 4 73 0 0

引

言

目国内测绘工作主要涉及三类常用的大地前，坐标系统，即参心坐标系统、地心坐标系统和地方独立坐标系统。参心坐标系是我国基本测图和常规大地测量的基础。天文大地网整体平差后，我国形成了三种参心坐标系统， 15北京坐标系(即： 4 9局部平差结果) 18,90西安坐标系和新 15 94北京坐标系 (整体平差换算值)。这三种参心坐标系都在应用，预计今后还将并存一段时间。地心坐标系是为满足远程武器和航空航天技术发展需要而建立的一种大地坐标系统。从2世纪7 0 0年代起，我国先后建立和引进了四种地心坐标系统，分别是： 7地心坐标系(X一 )1 8 18 9 D 1, 8地心坐标系 9 (X- )1 4 D 2, 8世界大地坐标系( G 8) 9 W S和国际地 4球参考系( R ) I S T。前两种地心坐标系只在少数部门使用，后两种地心坐标系已广泛用于G S P测量。r '参心坐标系 e t

() 3确定以椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的指向； () 4确定大地原点。建立参心大地坐标系时，要求椭球的短轴与地球某一历元的地轴平行，起始大地子午面与起始天文子午面平行。 22我国的参心坐标系 . 221 94 .. 15北京坐标系 14 9北京坐标系是由前苏联 1 2 5 9年普尔科沃 4坐标系传递而来的。当时总参测绘局在有关方面的建议与支持下，先将我国的一等锁与前苏联远东一等锁相联，然后以联接处呼玛、吉拉林、东宁基线网扩大边端的苏联 1 2 9年普尔科沃坐标系的坐标为 4起算数据，平差我国东北及东部地区一等锁，这样将传来的坐标系定名为 15北京坐标系。 94 15北京坐标系采用克拉

索夫斯基椭球参数： 94长半轴：= 38 m、 a 7 25扁率了=: 3可进一 6 4 1 . 28。 9

步求出：轴：= 3 8 . 7短半 b 5 6 0 7m 6 3 1 . 6 8严格来说， 94 有 15北京坐标系和新 15北京 94坐标系两种。这两种坐标系有两个明显的区别：其一是坐标系统坐标轴的定向明确；其二是整体平差转换值结果。对高斯平面坐标来说，两者坐标差值在全国约 8%地区在5 0 m以内，超过5 m的主要集中在东北地区，其中大于 lm又仅在少数边沿地区， o最大达 1.m 29。这个差值一般并没有超过以往资用坐标与平差坐标之差的范围。因此，反映在15:万及更小比例尺的地形图上，绝大部分不超过01 . . m m 222 8 .. 1 0国家大地坐标系 9 18 90国家大地坐标系( D 8 ) G Z0也叫 18西安 90

21参心坐标系 .的建立参心坐标系的最大特点是它与参考椭球的中心有密切的关系。参心坐标系又可分为参心大地坐标系和参心空间大地直角坐标系。“参心”意指参考椭球的中心。由于参考椭球的中心一般和地球质心不一致，因而参心坐标系又称非地心坐标系、局部坐标系或相对坐标系。建立一个参心大地坐标系，包括以下几个方面的内容： () 1确定椭球的形状和大小； () 2确定椭球的中心位置；

收稿日 20-51期；050- 0作者简介：许家艰(96)男， 1 -,山东营县人， 5高级工程师，主要从事海道侧量、海洋工程和G S P大地控制测量应用与研究。

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第2 5卷

大地坐标系。由于 15北京坐标系只是普尔科沃 94坐标系的延伸，存在着许多缺点和问题，因而在

18年4 90月在西安召开的( (全国天文大地网平差会议》参加会议的专家、上，学者就建立我国新的大地

坐标系统作了充分的讨论和研究， 15北京坐认为 94标系存在着椭球参数不够精确，参考椭球与我国大地水准面拟合不好等缺点，因此必须建立我国新的大地坐标系。会议上确立了建立我国新大地坐标系的五个原则：

从全球范围来讲，却有十分重要的意义。建立地心坐标系的方法很多。一般分为直接法和间接法两大类。所谓直接法，就是通过一定的观测资料，直接求得点的地心坐标的方法，如天文重力法和卫星大地测量动力法等。所谓间接法，就是通过一定的资料，求得地心坐

标系和参心坐标系之间所设某种数学模型的转换参数，按转换参数求参心坐标，进而间接求得各点地心坐标的方法，如应用全球天文大地水准面差距法等。建立地心大地坐标系的方法：

() 1全国天文大地网整体平差要在新坐标系的参考椭球面上进行，命名该坐标系为1 0 9国家大地 8坐标系。

() 1应用全球大地水准面建立地心坐标系； () 2应用天文大地水准面与重力大地水准面高差建立地心坐标系； () 3应用天文大地和天文重力资料建立地心坐标系； () 4应用卫星测量资料建立地心坐标系。建立地心坐标系最理想的方法是采用空间大地测

() 0国家大地坐标系的大地原点设在我 21 9 8国中部，具体地点为陕西省径阳县永乐镇。()采用国际大地测量和地球物理联合会 3