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本文主要介紹幾種常用的坐標(biāo)系，北京1954、西安1980和WGS84，對(duì)于CGCS2000，由于是我國(guó)現(xiàn)在要統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，會(huì)在另外一篇文章中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。 01 — 大地控制網(wǎng) 我國(guó)面積遼闊，在約960萬(wàn)平方公里的土地上進(jìn)行測(cè)圖工作，需要分成若干單元測(cè)區(qū)，而且測(cè)量的精度又要符合統(tǒng)一要求，為此，在全國(guó)范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的大地控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。 大地坐標(biāo)：在地面上建立一系列相連接的三角形，量取一段精確的距離作為起算邊，在這個(gè)邊的兩端點(diǎn)，采用天文觀測(cè)的方法確定其點(diǎn)位，用精密測(cè)角儀器測(cè)定各三角形的角值，根據(jù)起算邊的邊長(zhǎng)和點(diǎn)位，就可以推算出其他各點(diǎn)的坐標(biāo)。這樣推算出的坐標(biāo)，稱為大地坐標(biāo)。大地測(cè)量中以參考橢球面為基準(zhǔn)面的坐標(biāo)。地面點(diǎn)P的位置用大地經(jīng)度L、大地緯度B和大地高H表示。當(dāng)點(diǎn)在參考橢球面上時(shí)，僅用大地經(jīng)度和大地緯度表示。大地經(jīng)度是通過該點(diǎn)的大地子午面與起始大地子午面之間的夾角，大地緯度是通過該點(diǎn)的法線與赤道面的夾角，大地高是地面點(diǎn)沿法線到參考橢球面的距離。 注意區(qū)別以下概念 方里網(wǎng)：是由平行于投影坐標(biāo)軸的兩組平行線所構(gòu)成的方格網(wǎng)。因?yàn)槭敲扛粽锢L出坐標(biāo)縱線和坐標(biāo)橫線，所以稱之為方里網(wǎng)，由于方里線同時(shí)又是平行于直角坐標(biāo)軸的坐標(biāo)網(wǎng)線，故又稱直角坐標(biāo)網(wǎng)。在1:1-1:20萬(wàn)比例尺的地形圖上，經(jīng)緯線只以圖廓線的形式直接表現(xiàn)出來，并在圖角處注出相應(yīng)度數(shù)。為了在用圖時(shí)加密成網(wǎng)，在內(nèi)外圖廓間還繪有加密經(jīng)緯網(wǎng)的加密分劃短線（圖式中稱“分度帶”），必要時(shí)對(duì)應(yīng)短線相連就可以構(gòu)成加密的經(jīng)緯線網(wǎng)。1:25萬(wàn)地形圖上，除內(nèi)圖廓上繪有經(jīng)緯網(wǎng)的加密分劃外，圖內(nèi)還有加密用的十字線。我國(guó)的1:50萬(wàn)-1:100萬(wàn)地形圖，在圖面上直接繪出經(jīng)緯線網(wǎng)，內(nèi)圖廓上也有供加密經(jīng)緯線網(wǎng)的加密分劃短線。 直角坐標(biāo)網(wǎng)的坐標(biāo)系以中央經(jīng)線投影后的直線為x軸，以赤道投影后的直線為y軸，它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。這樣，坐標(biāo)系中就出現(xiàn)了四個(gè)象限?？v坐標(biāo)從赤道算起向北為正、向南為負(fù)；橫坐標(biāo)從中央經(jīng)線算起，向東為正、向西為負(fù)。雖然我們可以認(rèn)為方里網(wǎng)是直角坐標(biāo)，大地坐標(biāo)就是球面坐標(biāo)。但是我們?cè)谝环匦螆D上經(jīng)常見到方里網(wǎng)和經(jīng)緯度網(wǎng)，我們很習(xí)慣的稱經(jīng)緯度網(wǎng)為大地坐標(biāo)，這個(gè)時(shí)候的大地坐標(biāo)不是球面坐標(biāo)，它與方里網(wǎng)的投影是一樣的（一般為高斯），也是平面坐標(biāo)。 02 — 北京1954 1954北京坐標(biāo)系是將我國(guó)大地控制網(wǎng)與前蘇聯(lián)1942年普爾科沃大地坐標(biāo)系相聯(lián)結(jié)后建立的我國(guó)過渡性大地坐標(biāo)系。屬于參心大地坐標(biāo)系，采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球體，其長(zhǎng)半軸a=6378245，扁率 f=1/298.3，投影類型為高斯克呂格，基準(zhǔn)面：北京54。1954年北京坐標(biāo)系雖然是蘇聯(lián)1942年坐標(biāo)系的延伸,但不能說它們完全相同。 03 — 西安1980 1978年，我國(guó)決定建立新的國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng),并且在新的大地坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行全國(guó)天文大地網(wǎng)的整體平差,這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)定名為1980年西安坐標(biāo)系。屬參心大地坐標(biāo)系。1980年西安坐標(biāo)系采用1975國(guó)際橢球（IAG75）,其長(zhǎng)半軸a=6378140m;扁率f=1/298.257，投影類型為高斯克呂格，基準(zhǔn)面：西安80，以JYD1968.0系統(tǒng)為橢球定向基準(zhǔn),大地原點(diǎn)設(shè)在陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)，采用多點(diǎn)定位所建立的大地坐標(biāo)系。 04 — WGS1984 WGS-84坐標(biāo)系是美國(guó)國(guó)防部研制確定的大地坐標(biāo)系，是一種協(xié)議地球坐標(biāo)系。原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向BIH（1984.0）定義的地極方向，即國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO，由IAU和IUGG共同推薦。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。WGS-84橢球的兩個(gè)基本幾何參數(shù)：長(zhǎng)半軸a=6378137m；扁率f=1:298.257223563。 PS：一般來講，GPS直接提供的坐標(biāo)（B,L,H）是WGS-84的坐標(biāo)，其中B為緯度，L為經(jīng)度，H為大地高即到WGS-84橢球面的高度。實(shí)際應(yīng)用中，我國(guó)地圖采用的是1954北京坐標(biāo)系或者1980西安坐標(biāo)系下的高斯投影坐標(biāo)（x,y），不過也有一些電子地圖采用1954北京坐標(biāo)系或者1980西安坐標(biāo)系下的經(jīng)緯度坐標(biāo)（B,L），高程一般為海拔高度h。 |
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