大地测量坐标系统与坐标框架进展
如何理解大地测量坐标参考框架
如何理解大地测量坐标参考框架大地测量是一种用来测量和描述地球表面形状和大小的科学方法。
在大地测量中，坐标参考框架被用来确定地点和地物的三维位置。
这个框架提供了一种标准的方式来描述地球表面上的任何地点，使得测量结果能够被准确地记录和比较。
1. 什么是大地测量坐标参考框架？大地测量坐标参考框架是一种用来描述地球表面上点的位置的系统。
它基于一个共同的基准点和坐标系统，通过测量和计算的方式来确定地球上其他点的位置。
这个框架可以被用来描述地球上的任何地点，无论是陆地、海洋还是空中。
在大地测量中，坐标参考框架通常由水平和垂直两个方向组成。
水平方向上的坐标参考框架被称为大地水准面，它描述了地球表面上点的经度和纬度。
垂直方向上的坐标参考框架被称为大地垂直面，它描述了地球表面上点的高度。
2. 大地测量坐标参考框架的作用大地测量坐标参考框架在地理信息系统、土地测量、工程测量等领域有着重要的应用。
它提供了一种通用的方式来描述地球上的地点，并为测量结果提供了一个统一的参照系统，使得不同测量结果可以进行比较和分析。
在地理信息系统中，大地测量坐标参考框架被用来存储和管理地理数据。
通过将地理数据与坐标参考框架相关联，可以实现数据的空间查询和分析。
这种方式使得地理信息在地图制作、城市规划、资源管理等领域发挥着重要的作用。
在土地测量和工程测量中，大地测量坐标参考框架被用来确定地点的位置和高度。
土地测量帮助测量和划定土地的边界，工程测量则用于测量建筑物、道路、桥梁等工程项目的位置和高度。
通过使用大地测量坐标参考框架，可以实现测量结果的准确记录和分析。
3. 大地测量坐标参考框架的确定确定大地测量坐标参考框架通常需要进行大地测量和数据处理。
在大地测量中，通过使用全球定位系统（GPS）等技术来测量和记录地球表面上点的位置和高度。
采集到的测量数据经过处理和分析，得到经度、纬度和高度的数值。
然后，这些数值可以与国际标准的大地测量坐标参考框架进行比较和转换。
施工坐标（A，B）与大地测量坐标（X，Y）之间的几种换算方法
施工坐标（A，B）与大地测量坐标（X，Y）之间的几种换算
方法
杨成贵
【期刊名称】《天然气与石油》
【年(卷),期】1998(000)001
【摘要】总图设计施工图阶段，常常引入施工坐标系，施工坐标值与大地测量坐标值之间就存在一个换算问题。
本文针对建北与磁北不一致时（即施工坐标系与大地测量坐标系之间有一旋转角θ），结合工程实践，归纳总结出五种简便易行的坐标换算方法。
【总页数】1页(P43)
【作者】杨成贵
【作者单位】四川石油管理局勘察设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE973.4
【相关文献】
1.测绘科学技术——大地测量技术——坐标参数为长度量的一种新型的大地坐标[J],
2.本溪54城市坐标系与本溪80城市坐标系之间的坐标转换 [J], 傅秀超;关明景
3.谈大地测量坐标系统和坐标框架的进展 [J], 梁照通
4.两种坐标系的平面坐标及高程换算方法 [J], 张文瑞
5.用坐标换算方法计算曲线上任一点的坐标 [J], 林少敏
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大地测量学坐标系统
大地测量学坐标系统引言大地测量学是地理信息科学中的一个重要分支，其研究内容包括地球形状、地球引力场、大地水准面等。
在大地测量学中，坐标系统扮演着非常重要的角色。
坐标系统是用来确定地球上任意点位置的一种方法。
本文将介绍大地测量学中常用的坐标系统以及其特点。
地理坐标系统（Geographic Coordinate System）地理坐标系统使用经度和纬度作为坐标来确定地球上某个点的位置。
经度是指相对于本初子午线的角度，纬度是指相对于地球赤道面的角度。
经度的取值范围为-180°到180°，纬度的取值范围为-90°到90°。
经度和纬度可以表示地球上任意一个点的位置。
然而，地理坐标系统存在一个问题，即地球不是一个完美的椭球体。
为了更准确地描述地球形状，人们提出了椭球体，即在地球的基础形状上，添加了一些描述地球各处形状的参数。
大地坐标系统（Geodetic Coordinate System）大地坐标系统是建立在椭球体基础之上的，通过椭球体的参数来描述地球的形状。
大地坐标系统包括了经度、纬度、椭球体参数和高程信息。
经度和纬度表示地球表面上一个点的位置，椭球体参数描述了地球的形状，高程信息表示该点的海拔高度。
大地坐标系统的好处是可以准确描述地球上任意点的位置，并且可以进行高程信息的描述。
这使得大地坐标系统在测量和地图制作中得到广泛应用。
投影坐标系统（Projected Coordinate System）投影坐标系统是为了解决地球表面平面化而设计的。
地球是一个三维物体，但为了将其表示在二维的地图上，必须进行投影。
投影坐标系统在将地球投影为平面时进行了一系列变换，使得坐标系统变为平面上的点坐标。
投影坐标系统常用于地图制作和测量中，因为平面上的坐标更方便计算和测量。
投影坐标系统使用平面坐标来表示地球上的点的位置，而不是经纬度坐标。
结论大地测量学中的坐标系统是描述地球上点位置的一种方法。
大地测量坐标系统的理解
大地测量坐标系统的理解大地测量坐标系统是一种对象地理位置信息的表示方式，它可以用来准确描述被测物体的位置和形状特征，从而为大地测量解决几何问题提供依据。
大地测量坐标系统包括四个概念：平面坐标系统、大地坐标系统、直角空间坐标系统和椭球坐标系统。
平面坐标系统是两个直线的交叉，其中一条直线沿水平方向，另一条直线沿垂直方向。
这两个直线都要经过原点，然后向X轴方向和Y轴方向延伸。
而求定一个物体在平面坐标系统中的位置，则可以通过求该物体与两个直线的距离来确定，即X轴坐标和Y轴坐标相加等于该物体的位置。
大地坐标系统是在地球表面上的一种坐标系统，它的原点固定在地面上，两条垂直线围绕自转轴绕线转动。
根据大地坐标系统定义，物体位置可以由纬度和经度确定，其中纬度表示物体到赤道的角度，经度表示物体到赤道以东或以西的距离。
直角空间坐标系统是一种三维坐标系统，它有三个直线构成，其中一条水平线为X轴，另一条垂直线为Y轴，最后一条直线为Z轴，它们都经过原点，各自延伸到无限远处。
Z轴朝上的，X轴和Y轴分别朝向东、西、南、北。
求定一物体在直角空间坐标系统中的位置，需要计算它到三条直线上的距离，然后用三个坐标值(X，Y，Z)标识出来。
椭球坐标系统是一个把球体投射到平面上的几何变换坐标系统，它为大地测量等应用提供统一的坐标系统。
椭球坐标系统包括三个方向上的坐标值和高程，其中两个方向上的坐标值被称为投影坐标，是指在投影面外部的坐标，它们用来将椭球体的投影接近平面坐标系，高程表示物体到投影面的高度。
大地测量坐标系统是确定地理位置信息和测量几何特征的必要工具，它可以根据特定的要求将物体正确定位，可以用来求算和分析大范围的空间穿行情况，为大地测量提供便利。
测绘技术中的大地测量方法与坐标转换技巧
测绘技术中的大地测量方法与坐标转换技巧随着现代科技的迅猛发展，测绘技术在各个领域的应用越来越广泛。
而在测绘中，大地测量和坐标转换技巧是两个非常重要的环节。
本文将介绍大地测量的几种方法和坐标转换的技巧，以期对读者有所帮助。
大地测量是测绘技术中的一个重要分支，它主要研究地球表面的形状和大小。
在大地测量中，有几种常用的方法，如三角测量法、平差法和GNSS测量法。
三角测量法是测量局部面区域地图时常用的方法，它利用三角形的性质来计算出地图上各点的坐标。
平差法是根据测量观测值进行数学运算得到地点的坐标，它能够消除误差，提高测量精度。
GNSS测量法则是利用全球卫星导航系统进行测量，具有高精度和快速的优势。
在实际应用中，大地测量常常需要进行坐标转换，将不同坐标系下的数据统一转换到同一坐标系下。
坐标转换是一种重要的技巧，有几种常用的方法，如坐标变换法、7参数法和大地坐标系转换法。
坐标变换法是根据不同坐标系的数学模型进行转换，适用于简单的坐标转换。
7参数法则是通过解方程组来确定坐标转换的参数，适用于复杂转换。
大地坐标系转换法则是根据椭球参数等进行坐标转换，适用于经纬度到平面坐标的转换。
在大地测量和坐标转换中，使用合适的软件工具也是非常重要的。
目前有很多优秀的测绘软件和GIS软件，如AutoCAD、ArcGIS等。
这些软件能够提供强大的功能，能够进行大地测量和坐标转换的计算和展示，大大提高了测绘工作的效率和精度。
除了上述的方法和技巧外，大地测量和坐标转换还有一些需要注意的问题。
例如，应该选择合适的测量仪器和设备，并根据实际情况进行合理的观测和校正；在进行坐标转换时，应该注意选择适当的数学模型和参数，以确保转换的准确性；此外，还需要注意数据的管理和存储，以便于后期的应用和分析。
总之，大地测量和坐标转换是测绘技术中的两个重要环节，对于测绘工作的准确性和精度起着至关重要的作用。
通过合理选择测量方法和坐标转换技巧，使用适当的软件工具以及注意问题的细节，我们能够更好地应对测绘工作中的挑战，提高工作效率和质量。
如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立
如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立地球大地测量与大地坐标系统建立的重要性地球大地测量与大地坐标系统建立是测量学领域的一个重要分支。
在现代社会中，地球大地测量与大地坐标系统建立有着广泛的应用，涵盖了地理信息系统、导航、空间定位、地质勘探等诸多领域。
它的建立和发展对于科学研究和社会发展具有重要意义。
本文将探讨如何进行地球大地测量与大地坐标系统建立。
地球大地测量的基本原理地球大地测量是通过测量地球表面上的点的坐标和高程，进而建立起大地坐标系统。
它主要依赖于地球的形状和重力场的变化。
地球是一个不规则的椭球体，在测量过程中需要考虑地球的形状和尺寸，以及地球上的地球引力梯度变化。
在大地测量中，需要通过大地测量仪器，如全站仪、水平仪、重力仪等对地球表面上的点进行测量，获取其坐标、高程等数据。
大地坐标系统的建立大地坐标系统是一种地理坐标系统，通过确定地球上任一点的经度、纬度和高程来确定其位置。
建立大地坐标系统的关键在于确定一个基准点，以及确定坐标轴和坐标原点的定义。
在实际应用中，通常采用国际地球参考系统（ITRS）作为大地坐标系统的基准系统。
地球大地测量的应用地球大地测量与大地坐标系统建立的应用非常广泛。
首先，在地理信息系统（GIS）中，地球大地测量是构建地理空间数据的基础。
通过测量地球表面上各个点的坐标和高程，可以建立地理信息数据库，用于地图制作、城市规划、资源管理等方面。
其次，地球大地测量在导航和空间定位领域也有着重要的应用。
现代导航系统，如全球卫星定位系统（GNSS），依赖于地球大地测量来确定接收机位置和时间。
再次，地球大地测量在地质勘探和地球物理研究中扮演着重要角色。
通过测量地表的高程、形状和重力场变化，可以推断地下的地质构造和资源分布。
地震学家和地质学家常常使用地球大地测量数据来研究地震活动和地质现象，以提高地震预测和资源勘探的准确性。
地球大地测量的挑战和发展趋势尽管地球大地测量与大地坐标系统建立在科学和技术方面取得了重要进展，但仍面临着一些挑战。
大地测量坐标系
大地测量坐标系大地测量是一种用于测量地球表面形状和尺寸的科学技术，在各个领域中都具有重要的应用价值。
为了能够准确测量地球上的点和区域，人们开发了一种坐标系，即大地测量坐标系。
1. 背景在进行地球上的测量工作时，我们需要有一个统一的坐标系来描述地球上的位置。
然而，由于地球的形状是不规则的，传统的笛卡尔坐标系并不能很好地适用于整个地球。
这就需要引入大地测量坐标系。
大地测量坐标系是一种基于地球的椭球体形状的坐标系统。
它的基本原理是通过椭球体来近似地球的形状，并以椭球体的参数来定义坐标系。
大地测量坐标系可以用于测量地球上的点和区域的位置、形状和尺寸，广泛应用于地理信息系统、测绘、地球物理学等领域。
2. 大地测量坐标系的基本原理大地测量坐标系的基本原理是基于地球的椭球体形状来进行测量。
椭球体可以通过椭球体的半长轴（a）和扁率（f）来定义。
半长轴表示椭球体的大小，扁率表示椭球体的扁平程度。
大地测量坐标系使用经度（Longitude）和纬度（Latitude）来描述地球上的点的位置。
经度表示点相对于本初子午线（通常选择格林威治子午线）的东西方向的角度，纬度表示点相对于赤道的南北方向的角度。
除了经度和纬度，大地测量坐标系还包括高程（Elevation）这一维度。
高程表示点相对于椭球体上的参考面的高度。
3. 大地测量坐标系的参数大地测量坐标系的参数包括椭球体的半长轴（a）、扁率（f）和参考椭球面的高程（h）。
其中，半长轴和扁率主要用来定义椭球体的形状，参考椭球面的高程用来确定椭球体相对于地球表面的位置。
椭球体的选择在不同的应用场景下可能会有所不同。
常用的椭球体模型包括WGS84（World Geodetic System 1984）、GRS80（Geodetic Reference System 1980）等。
这些椭球体模型都有各自的半长轴和扁率值，以适应不同精度要求下的测量工作。
4. 大地测量坐标系的应用大地测量坐标系在各个领域中都有重要的应用价值。
我国大地测量基准的历史回顾
我国大地测量基准的历史回顾我国设立和采用全国统一的大地基准、高程基准、重力基准。
大地（平面）基准主要包括国家坐标系统和坐标框架；高程基准主要包括国家高程系统和国家高程控制网（精密水网）；重力基准主要包括国家重力系统、国家重力基准网和全国大地水准面。
大地坐标系根据其原点的位置不同，分为地心坐标系和参心坐标系。
我国先后于20世纪50年代和80年代建设了基于参考地球质心的国家大地坐标系统—1954年北京坐标系和1980西安坐标系（即参心坐标系），测制了各种比例尺地形图，并应用于国民经济、国防建设和社会发展的各个领域，起到了良好的测绘保障作用。
随着现代科技的发展，特别是随着全球定位系统等空间大地测量技术的不断发展和完善，我国近年开始更新和完善大地坐标系统和相应的坐标框架。
地心坐标系统及其框架正在逐渐取代传统的非地心大地坐标系统及其框架。
（1）1954年北京坐标系。
我国在20世纪50—70年代的20余年中，在平面基准方面主要完成了全国天文大地网施测和局部平差，建立了北京1954坐标系。
在高程基准方面完成全国一期一等水准网；建立了国家黄海56高程基准。
在重力基准方面采用波茨坦系统，建成了57重力基准网和推算了全国1970似大地水准面。
这一时期是新中国测绘基准的奠基阶段。
（2）1980年西安坐标系。
从20世纪70年代后期至90年代末，在平面基准方面，主要完成了天文大地网的整体平差；建立了西安1980坐标系（或北京新1954坐标系）。
在高程基准方面，完成了全国二期一等和二等水准网的施测和计算；建成了国家黄海85高程基准；完成了二期一等水准网（局部）的复测和计算。
在重力基准方面，建成了85重力基准网，建立了中国自己的重力系统。
此外，还完成了我国的天文经度基准网，野外长度检定基准等。
我国空间大地测量工作在这一时期也有了相当发展，建立了全国卫星多普勒网，3个全国性GPS网和30余个GPS永久性追踪站，近10个SLR和VLBI站。
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试论大地测量坐标系统与坐标框架进展摘要：itrf是最为通用的地心坐标参考框架，我国从从建国伊始就开始了大地坐标系统和框架的建设工作，在itrf范围内，相继建立了从参照前苏联1942坐标系统的北京1954坐标系统，到后来的1980西安坐标系统、新1954坐标系统，并相继完成了高精度的国家a级和b级大地控制网的测量工作。
关键词：大地测量坐标系统坐标框架
国际地球参考坐标框架（international terrestrial reference frame，简称itrf）是目前国际上普遍采用、精度最高的地心坐标参考框架。
从1988年开始，itrf已经相继发布了等地心坐标参考框架。
itrf由国际地球自转服务局基于需要和相关的要求，在全球区域内建立观测点，通过一些测量和定位手段获得大地空间的观测数据，然后由国际地球自转服务局进行数据处理，进而获得框架点的精确坐标、速度以及地球定位定向参数等。
一、邻近国家国大地测量坐标系统和坐标框架进展
1.日本
2000年日本停止使用东京大地基准，改为采用jgd2000，定义为国际地球参考坐标系统，历元为1997，采用grs80给定的大地常数，此大地坐标框架包括1200个全球定位系统连续运行网站，64000个三等级大地控制点，已经20000个基本水准点。
2.韩国
从1988年开始，韩国开始使用以itrf为基础参照，历元为2000
的三维地心大地坐标系统，kgd2000，它包括大量的全球定位系统连续运行网站，通过合理分布来科学运行。
3.蒙古
通过gps来定位大地框架的点，蒙古取代了原来的二维平面系统msk42，建立了和gps坐标系统一致的三维地心大地坐标系统monref97。
4.马来西亚
2001年.通过在全国范围内建立全球定位系统连续运行网站，再将已有的238个网点连入新建的网站内，建立了全新的三维地心大地坐标系统ngrf2000，基本上还是以itrf97为参照。
5.新西兰
通过gps来定位大地框架的点，新西兰于2000年采用了全新的三维地心大地坐标系统nagd2000，历元为2000.
二、我国的大地测量坐标系统
1.北京1954大地坐标系统
建国伊始，受困于科技力量的欠缺，我国在和前苏联1942年的大地坐标系统联测中建立了北京1954大地坐标系统。
它以卡拉索夫斯基椭圆为参考，大地原点处于前苏联的普尔科沃，定位走向和前苏联1942年大地坐标系统的走向一致。
我国从1951年开始大地框架的建立工作，以北京为中心，将天文大地网首先推进到东部沿海地区，然后开始辐射到全国，只是来到青藏高原的时候，由于自然条件的影响，改为通过布设电磁波导线方式。
1962年除了西部某
些地区为设置二等网之外，全国其他地区都已经布设了一二等网。
从1963年开始一直到1975年，完成了对成果的整理分析、外业的局部修补测量工作。
从1972年到1982年，完成了坐标框架的平差工作。
2.1980西安大地坐标系统
通过多点定位法，以北京1954大地坐标系统为基础，建立了1980西安坐标系统。
以1975国际椭球参考，jyd1968.0系统为椭球的定向基准，基于我国范围内的高程异常平方和最小的原则求解椭球定位参数。
坐标原点在我国中部陕西省的泾阳县永乐镇，离西安大约60km，所以取名1980西安坐标系统.基准面采用青岛大港验潮站在1952年-1979年确定的1985国家高程基准，椭球短轴z轴平行于地球质心指向地极原点方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面。
x轴垂直于z轴指向经度0方向，y轴与x轴、z轴成右手坐标系。
3.新1954大地坐标系统
在1980西安大地坐标系统的基础上，将1975国际椭球换位卡拉索夫斯基椭球，通过移动坐标原点，将两者重合之后建立的全新坐标系统，其坐标轴和1980坐标系统平行。
三、我国地心三维坐标框架的进展
从1990年开始国家先后开始了a级和b级的gps大地控制网的测量工作，控制线分别为30和800个，均匀分布在我国大陆范围内，平均边长分别为650公里和150公里，分别完成与1996和1997
年。
从水平精度和垂直精度可以看出其明显优于二维参心坐标框架，且包含在itrf框架之内，标志着我国的地心三维坐标框架建设工作进入了一个新的阶段。
包含了a、b级，一、二级的gps网，地壳运动gps检测网络中的基准网、基本网以及区域网的2000国家gps网于2004年完成。
其包括28个全球定位系统连续运行网站，2518个控制点，是定义在itbs2000内的区域性三维地心坐标框架。
综上所述，我国从建国伊始就开始了大地坐标系统和框架的建设工作，从参照前苏联1942坐标系统的北京1954坐标系统，到后来的1980西安坐标系统、新1954坐标系统，精度都在逐步提高，国家a级和b级gps大地网中的控制点联测之后，测量精度还会提高的更快。
参考文献：
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[2] 陈俊勇，党亚民，张鹏等.建设我国现代化测绘基准体系的思考[j].测绘通报，2009，（7）：1-5.
[3] 陈俊勇.关于中国采用地心3维坐标系统的探讨[j].测绘学报，2003，32（4）：283-288.
[4] 陈俊勇，杨元喜，王敏等.2000国家大地控制网的构建和它的技术进步[j].测绘学报，2007，36（1）：1-8.。