10.3我国大地坐标系.doc

测绘数据处理 10.3我国大地坐标系 10.3.1 1954年北京坐标系 新中国建立后，我国大地测量进入全面发展时期，在全国范围开展了正规的大地测量和测图工作，迫切需要建立一个参心大地坐标系。鉴于当时的历史条件，暂时采用了克拉索夫斯基椭球参数，并与前苏联1942年坐标系进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系，定名为1954年北京坐标系。其中高程异常是以前苏联1955年大地水准面差距重新平差结果为依据，按我国的天文水准路线传算过来的。因此1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸，它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃，相应的椭球是克拉索夫斯基椭球。 1954年北京坐标系建立以来，我国依据此坐标系建成了全国天文大地网，完成了大量的测绘任务，但随着测绘新理论、新技术的不断发展，人们发现该坐标系存在如下缺点 ①椭球参数有较大误差。与现代精确的椭球参数相比，长半轴约大109m； ②参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜，东部地区大地水准面差距最大68m。使得大比例尺地图反映地面的精度受到影响，也对观测元素的归算提出了严格要求； ③几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900年1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球不一致，给实际工作带来麻烦； ④定向不明确。椭球短轴的指向既不是国际上较普遍采用的国际协议（习用）原点CIO（Conventional International Origin）,也不是我国地极原点；起始大地子午面也不是国际时间局BIH所定义的格林尼治平均天文台子午面，从而给坐标换算带来一些不便和误差。 另外，监于该坐标系是按局部平差逐步提供大地点成果的，因而不可避免地出现一些矛盾和不够合理的地方。 10.3.2 1980年国家大地坐标系（1980年西安坐标系） 为适应大地测量发展的需要，我国也已经具备条件，1978年4月决定建立我国新的坐标系。建立新的坐标系提出如下原则 ①全国天文大地网整体平差要在新的参考椭球面上进行。为此，首先建立一个新的大地坐标系，并命名为国家大地坐标系。 ②1980年国家大地坐标系大地原点设在我国中部的西安市附近泾阳县永乐镇。 ③采用国际大地测量和物理联合会协会1975年推荐的4个地球椭球基本参数 地球椭球长半径 地心引力常数 地球重力场二阶带球谐系数 地球自转角速度 并根据这4个地球椭球基本参数求解椭球扁率和其它参数。 根据物理大地测量学中的有关公式，可由上述4个参数算得 地球椭球扁率 赤道的正常重力值 ④该椭球在定向满足下列二个条件 1980年国家大地坐标系的椭球短轴平行于地球质心指向我国1968.0地极原点（）的方向； 大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台起始子午面。 ⑤椭球定位参数以我国范围内高程异常值平方和等于最小为条件求解。 120