大地测量参考框架

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1、1概论大地基准（GeodeticDatum）：用以代表地球形体的旋转椭球，建立大地基准就是求定旋转椭球的参数及其定向（椭球旋转轴平行于地球的旋转轴，椭球的起始子午面平行于地球的起始子午面）和定位（旋转椭球中心与地球中心的关系）。ab7/15/20211大地测量参考系统（GeodeticReferenceSystem）：坐标参考系统、高程参考系统、重力参考系统1）坐标参考系统：以旋转椭球为参照体建立的坐标系统，分为大地坐标系和空间直角坐标系两种形式。2）高程参考系统：以大地水准面为参照面的高程系统称为正高

2、，以似大地水准面为参照面的高程系统称为正常高，以旋转椭球面为参照面的高程系统称为大地高。3）重力参考系统：重力观测值的参考系统坐标系原点、坐标轴、尺度及其有关计算公式7/15/202127/15/20213大地测量参考框架(GeodeticReferenceFrame)：是大地测量参考系统的具体实现，是通过大地测量手段确定的固定在地面上的控制网（点）所构建的，分为坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架。（http://www.sbsm.gov.cn）7/15/20214国家平面控制网是按控制等级和施测

3、精度分为一、二、三、四等网,含三角点、导线点共154348个。7/15/20215国家高程控制网按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网，共有水准点成果114041个，水准路线长度为416619.1公里。7/15/20216国家重力基本网是确定我国重力加速度数值的参考框架。2000国家重力基本网包括21个重力基准点和126个重力基本点。7/15/202172000国家GPS控制网由国家测绘局高精度GPSA、B级网,总参测绘局GPS一、二级网，中国地壳运动观测网组成,共2609个点。7/15/20218

4、讨论题：1大地基准、坐标系统、参考框架之间的关系。2“从整体到局部”的测量原则是如何通过坐标参考框架体现的？3大地原点、水准原点在建立大地测量参考框架中的作用是什么？7/15/20219参考椭球实例：贝塞尔椭球(1841年)，克拉克椭球(1866年)，海福特椭球(1910年)和克拉索夫斯基椭球(1940年)等名称年代长半径(m)1/f贝塞尔椭球(Bessel)18416377397299.15克拉克椭球(Clarke)18666378206294.98海福特椭球(Hayford)191063783882

5、97.00克拉索夫斯基椭球(Krassovsky)19406378245298.37/15/202110参考椭球大小、定位与定向①选择或求定椭球的几何参数(长半径a和扁率α)②确定椭球短轴的指向(椭球定向)③确定椭球中心的位置(椭球定位，建立大地原点）7/15/202111椭球定向7/15/202112一点定位：椭球中心位置由大地原点的大地坐标所确定椭球定位7/15/202113多点定位：椭球中心位置由一组大地点的大地坐标所确定，大地原点的起算数据按下式求得。7/15/202114大地原点和大地起

6、算数据大地原点也叫大地基准点或大地起算点，大地原点的经纬度/大地高/至某一固定点的大地方位角称为大地起算数据。7/15/202115现代大地测量基准/卫星大地测量基准（几何特征+物理特征）：总地球椭球（椭球中心与地球质心重合，椭球旋转轴与地球旋转轴重合，椭球的起始子午面与地球的起始子午面重合，在全球范围内椭球面与地球表面最佳拟合）地球椭球的四个基本常数：地球椭球赤道半径a，地心引力常数GM，地球重力场2阶带谐系数J2（由此导出椭球扁率f,）和地球自转角速度w。7/15/202116定义卫星大地测量基准，

7、将涉及到地球重力场模型、地极运动模型、地球引力常数、地球自转速度等。不同大地测量基准的差异对坐标的影响，可根据公共点的大地观测数据求得，并进而求解出转换模型，实现不同基准下的坐标转换，但由于观测误差的存在，导致转换模型误差，其精度取决于公共点的数量和分布、观测精度、数据处理方法等。7/15/202117总地球椭球实例：WGS84,GRS80WGS84(GPS)GRS80(ITRS)a63781376378137fJ21/298.257223563108262.999·10-81/298.25722210

8、1108263·10-8ω(rad/s)7292115·10-117292115·10-11GM(m3s-2)3986005·1083986005·1087/15/202118WUHAN-2267749.1625009154.3253221290.762BEIJING-2148743.7844426641.2364044655.935SHANGHAI-2831733.2684675666.0393275369.521KUNMING-1281