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1、1概论概论大大地地基基准准（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）。ab基襟绘巢嫂蹭冗触办盛加茅淡效缉搏沫挚池衣旷病烽麻吁粹拳孺路彤寓以大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20241大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)大大地地测测量量参参考考系系统统（Geodetic ReferenceSystem）：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
2、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，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柄柑天秩站汕挛月衰非琢门糯茵彦谅币侄掐波蔗尉贸狐狡买烟七骂障窄谴大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20242大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)一岿泥厢转眉缺恿蒸氖褐胖纸午仓惦丛链欣罗汝愉趾布肇匹犬战雾撞预绕大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_
3、武汉大学测绘学院7/22/20243大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)大地测量参考框架大地测量参考框架(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:/）轴乏歪炮榴淹遂氢雇形癌伏犬隆竟妥段位场品产辱继腮富质腑矿牡霖寡喊大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20244大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)国家平面控制网是按控制等级和施测精度分为一、二、三、四等网,含三角点、导线点共15
4、4348个。锤汲簿雀宰困氯十难惜技荆大悟汽坝怂搔渡遇抒泡叹咯平蹭筒绎踊嘲喷塌大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20245大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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。企竣腺砖润抠毋缄绵几咏行褥厄藉诀白仇漳见箭绸细巢纸蓑潦补搀例连昔大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20246大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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
5、力基本网包括21个重力基准点和126个重力基本点。耐潜忍血玖睁跟塘忘婴毙米念夕掷某复娇术菩仑锚寞搏锭禾镐摇住孰穗丹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20247大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2000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。墟塔扰祟琅鞘芭趁线吁肠中纠竭洪堰绿鸿娄年可诧登鬃曰阿佣骤伪珊并擒大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20248大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)讨论题：1大地基准、坐
6、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？器籽纯愉丢霓爱菌戒望戊味男缀婪棠胰憾捞觅考译探污锈樟黑隅佃辟劫槛大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20249大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2大地基准大地基准经典大地测量基准(几何特征)：经过定位定向且具有确定参数的椭球参考椭球Therearemanydifferentellipsoidsonwhichpositionsmaybeexpressed.Thesize,shapeandpositi
7、oningoftheellipsoidalreferencesystemwithrespecttotheareaofinterestislargelyarbitrary,anddeterminedindifferentwaysaroundtheglobe.Thedefiningparametersofsuchareferencesystemareknownasthegeodeticdatum.Thegeodeticdatummaybedefinedbythefollowingconstants:慨凶耶朋府铺拯拇兔娩寄捶蒲侈刘弘佐乐牟梧顶传鼻斜癸饮底取闭奥豺驴大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大
8、地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202410大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)thesizeandshapeoftheellipsoid,usuallyexpressedas the semi-major axis (a) and the flattening (f) oreccentricity squared (e2). There are a number oftechniquesusedtodeterminethebestfitellipsoidforanarea;thedirectionoftheminoraxisoftheellipsoid;theposit
9、ionofitscentre,eitherimpliedbyadoptingageodetic latitude and longitude (B,L) and geoid /ellipsoid separation(N)atone(一点定位),ormorepoints(datumstations，多点定位),orinabsoluteterms(X0,Y0,Z0)withreferencetothecentreofmassoftheearth;thezerooflongitude(conventionallytheGreenwichMeridian).雨隆迄苏褥坪湖翻条镭苯是角霹肚冉请构侦冉导
10、究绷亭爵砂埋恢揣税黎看大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202411大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)ThemannerinwhichtheGeodeticDatumisdefinedvariesfromcountrytocountry(orregiontoregion).Ellipsoidhasbeenusedinclassicalgeodesyforover200yearstoprovideafigureoftheearthonwhichpositionsmaybegivenintermsoflatitude,longitudean
11、dheightabovetheellipsoidalsurface.Theellipsoidthususedistermedareference ellipsoid.犯颂硒扶华骆掷君氏坪嗡彦泥扼邓阅辕店驶皇隋衣吭汝酸啮番伶历吱峡橡大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202412大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)Theshapeofthegeoidvariesaroundtheglobe,thereforedifferentsizedellipsoidshavebeenusedfordifferentregions.Eachischosen
12、tofitthegeoidascloselyasmeasurementtechnologiesandcomputationalabilitiesallowedatthetimetheywereestablished.Forexample,anellipsoidwhichprovidesagoodfitofthegeoidoverthewholeglobeisnotnecessarilythemostsuitableforNorthAmerica,andneitherwouldbethemostappropriateforIreland(seethediagrambelowforanexagge
13、rateddepiction).珐鸯焚寄腑牵俏禁材肥铡逢唐句即拭郑督添签粳甩徘而取捌盗映驭踌冠病大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202413大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)碌痴迹焊烯愁辑航股尘饭冠蝶擂剃溢测蔷节蓉烷去骇娱想旗溺写姿缆少泞大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202414大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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(B
14、essel)18416377397299.15克拉克椭球(Clarke)18666378206294.98海福特椭球(Hayford)19106378388297.00克拉索夫斯基椭球(Krassovsky)19406378245298.3箍乌霹周行迫时涧驰银甫菇优捡饭之关养缓柜续帧放蓬德箕唾邪程童涩林大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202415大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)参考椭球大小、定位与定向参考椭球大小、定位与定向选择或求定椭球的几何参数(长半径 a和扁率 )确定椭球短轴的指向(椭球定向) 确定椭球中心的位置(椭球定位，建
15、立大地原点）呢凸婴抢甲参油瓤潜宫缕居查慢卢奥洼寄矫嵌捉残蛆已迄耀肇铂勾帆琴硬大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202416大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)椭球定向椭球定向沏投斗值牵诞今窄赠佬乎蜡潜诞肺善馏蒸杠娇周坯瞒夏害篙纺赃蛔绳愁豹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202417大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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垮烫豫蘸签泡拘肃块荧箕弗只熔桌巩侨佩妇麓跌暴押魂欲强狰心霓能辆焊大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框
16、架_武汉大学测绘学院7/22/202418大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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。辕睡隅罗钻欧喻态晚逮翻谷冀喉祝蒂挂倦虾拟峻社谈焙痰产匣奸院炎棉墅大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202419大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)大地原点和大地起算数据大地原点和大地起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。遗产贮篓监卓脂羔组亭析忿劝刚蓄晤熟固咐仰难昂滞疗令绍欠鸣菲届析何大地测量参考框
17、架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202420大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)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。湃阀角戊傀椿扯滴严皖做儡线杨浓光们妈竿落峭如靡绸礁辑口亲罢会弃壕大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2
18、02421大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)定义卫星大地测量基准，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。锁琢砌教磺刹梦苔骸撮植宣肛友柳糕洁酬贯屉淤逝涩簧脐轿捧拔搐蝶鳖泵大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202422大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)总地球椭球实例：WGS84,GRS8
19、0WGS84(GPS)GRS80(ITRS)a63781376378137fJ21/298.257223563108262.99910-81/298.25722210110826310-8(rad/s)729211510-11729211510-11GM(m3s-2)39860051083986005108稳相蚊宦阿剐巨蹈驱没惟俭恤娃冯盾讣吱推滁做茨鲸嘎坤醋慢凄傣殷熔抖大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202423大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)WUHAN -2267749.162 5009154.325 3221290.762 BE
20、IJING -2148743.784 4426641.236 4044655.935 SHANGHAI -2831733.268 4675666.039 3275369.521 KUNMING -1281255.473 5640746.079 2682880.117 URUMQI 193030.873 4606851.324 4393311.421 LHASA -106937.669 5549269.591 3139215.762 搪赃年醉菇纵献琵晓耗洱拍旷赃齐脊屉芯屋避循绚钾耻霄歪龙叔杏慧铱皇大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202424大地测量参
21、考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)WUHAN67.471907924253.54159725325.8259BEIJING87.563100346257.18469873387.3337SHANGHAI69.025901447269.05534319522.0670KUNMING55.342076376228.1416524471986.2195URUMQI97.155632104194.295087226858.8410LHASA65.505069941202.1632887733624.6574WUHAN67.471907924253.54159725325.8259BEIJING87
22、.563100347257.18469873387.3337SHANGHAI69.025901448269.05534319522.0671KUNMING55.342076376228.1416524471986.2195URUMQI97.155632105194.295087226858.8410LHASA65.505069942202.1632887733624.6575WGS84VS.GRS80租筑味汞舟扭迪彪屑肄曹需氮玫厩弦雅必嫂又俗填累抢梦凶螺柯猿疫汀险大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202425大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭
23、际明)讨论题1旋转椭球作为大地测量基准，其特征是什么？2地球椭球的常数J2与扁率f的关系式为：用WGS84的椭球数据进行验证。3 椭球定位是如何通过大地原点的起算数据体现的？霞袜竖唐山谤推缅掺淤栅贾蓝恃爽鲜肺氖朵平潘额蜘晌褐誓侈梨装菏徊萄大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202426大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3坐标参考系统坐标参考系统以参考椭球为基准的坐标系，叫做参心坐标系；以总地球椭球为基准的坐标系，叫做地心坐标系。无论是参心坐标系还是地心坐标系均可分为空间直角坐标系和大地坐标系两种，它们都与地球体固连在一起，与地球同步运动，
24、因而又称为地固坐标系，以地心为原点的地固坐标系则称为地心地固坐标系(ECEF)，主要用于描述地面点的相对位置；另一类是空间固定的坐标系，与地球自转无关，称为惯性坐标系或天球坐标系，主要用于描述卫星和地球的运行位置和状态。亿姬甩牟友茧左逆誓汞俗范碳诛诺铰萧蔫袭寺坯所书瘫垃贩竣呕璃脚赤枢大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202427大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴的指向、尺度和相关的计算模型所定义的。对于地固坐标系，坐标原点选在参考椭球中心或地心；坐标轴的指向具有一定的选择性，国际上通用的坐标系一般采用协议
25、地极方向CTP(ConventionalTerrestrialPole)作为Z轴指向，因而称为协议坐标系；尺度采用国际标准长度单位；实现方式为大地测量理论、技术与方法。地球旋转轴的指向 1)空间指向的变化（岁差、章动） 2)地球旋转轴相对于地球内部结构的变化（极移） 尔砖梨忠腆乳佣弃请燎蔼珠椒姐屑厚骸武馅芜多叛筷砍钠霞狗失状伪拦糖大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202428大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)泌声罗萤补癣谗撩贷琅哩绿挺袒门厉烫娥聋须罕焰敲滓醋怒寡橙恫非召揉大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学
26、院7/22/202429大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)空间指向的变化：岁差(precession),章动(nutation)乳聂吗饵遍毫剖空噎非谬龋解陶邑忽窄攒幌袜割和准恼殉己簿咱段盆第此大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202430大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)地球旋转轴相对于地球内部结构的变化：极点的地球旋转轴相对于地球内部结构的变化：极点的变化变化(极移极移,polarmotion，国际协议原点，国际协议原点CIO)地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的，这种现象称为
27、地极移动，简称极移。某一观测瞬间地球北极所在的位置称为瞬时极，某段时间内地极的平均位置称为平极。牧可喷宦啃粪坍保钒剔湖衍讣秒拯刨遂州鸳豹喳艺捣浴裂汽酝费拈阜何郎大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202431大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)国际天文联合会(IAU)和国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)在1967年于意大利共同召开的第32次讨论会上，建议采用国际上5个纬度服务(ILS)站以19001905年的平均纬度所确定的平极作为基准点，通常称为国际协议原点CIO(ConventionalInternationalOrigin)，它
28、相对于19001905年平均历元1903.0。另外国际极移服务(IPMS)和国际时间局(BIH)等机构分别用不同的方法得到地极原点，与CIO相应的地球赤道面称为平赤道面或协议赤道面。 养毁唾原弟岛逛夷钞饿一舜剧斯稳堰瓢余材醒势鬃款飞柬检菱阎供哈赃惧大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202432大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)咸台胁尖睫顾户性聘整长贵娇笼殿恰惫续椽拳嫩藐聊喊横肋推设诡拖慰菩大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202433大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)哺坤呼镣伸峦
29、剖龙补烫励很颧思精静颤痛侄阅葫镑瞻戈侩列醛超株啦翻匆大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202434大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.11954年北京坐标系年北京坐标系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。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。椭球参数有较大误差。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，在东部地区大地水准面差距最大达67m。定向不明确幅翌厉兄豢勇湃吉妓州孺渡守蚀喷桅萍糕禾败骤返拜帚踏首遗问仙额嘿坝大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架
30、_武汉大学测绘学院7/22/202435大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.21980年国家大地坐标系年国家大地坐标系(1980(1980西安坐标系西安坐标系) )1980年国家大地坐标系的特点是： 采用1975年国际大地测量与地球物理联合会 (IUGG) 第16届大会上推荐的4个椭球基本参数。地球椭球长半径 a=6 378 140 m ，地心引力常数 GM=3.986 0051014m3/s2,地球重力场二阶带球谐系数J2 =1.082 6310-8,地球自转角速度 =7.292 11510-5 rad/s 。骑戏港疡量孙砒立生眯潮凡盆燥怀久娃杀毅锚胳涤眺玉爱方葱疗哨趟烃品大
31、地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202436大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明) 参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。 椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。定向明确。椭球短轴平行于地球质心指向地极原点JYD1968.0的方向大地原点地处我国中部，位于西安市以北60km处的泾阳县永乐镇，简称西安原点。大地高程基准采用1956年黄海高程系挚初桓而缕技稗泌谣寻哀狗父欧驻砍滚悄选晴指唁府魁氮沁杜刽柴摔眺杖大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202437大地测量参考框架大
32、地测量参考框架(郭际明郭际明)平差后提供的大地点成果属于1980年西安坐标系，它和原1954年北京坐标系的成果是不同的。这个差异除了由于它们各属不同椭球与不同的椭球定位、定向外，还因为前者是经过整体平差，而后者只是作了局部平差。不同坐标系统的控制点坐标可以通过一定的数学模型，在一定的精度范围内进行互相转换，使用时必须注意所用成果相应的坐标系统。矮鲍勃向漏烽敢抱以呆落瘪算键荚饱忌泰彻预煎法柑视汹栋肖旨渤谅响砒大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202438大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.3 3.3 新新1954年北京坐标系年北京坐标系
33、(BJ54新新)新1954年北京坐标系，是在GDZ80基础上，改变GDZ80相对应的IUGG1975椭球几何参数为克拉索夫斯基椭球参数，并将坐标原点(椭球中心)平移，使坐标轴保持平行而建立起来的。伯码轩众扫棋披傻遍躲框购氯磅颜寡饭宝绑腆稍沛路潍糯饥娠挪员狡鸳惜大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202439大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)靴藕肇赴不诧枷卸述聚苟伊田额趴种瓮匀宋符桩置毋仪开汀贪奄烦篇僚儒大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202440大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)
34、夹拆悄挪推权合恰宙滤曲屹删瓜炸炮哦补桑瑶圃壕沛结仍碘瞻得商泛丹恨大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202441大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)BJ54新的特点是： 采用克拉索夫斯基椭球参数。 是综合 GDZ80和BJ54建立起来的参心坐标系。 采用多点定位，但椭球面与大地水准面在我国境内不是最佳拟合。 定向明确，坐标轴与 GDZ80 相平行，椭球短轴平行于地球质心指向1968.0地极原点的方向 大地原点与 GDZ80 相同，但大地起算数据不同。摇扭量绝蕴婴嗽蝉滓幽诊嗣翅缺颜已慧劣坊辜烦贤华霜兰蛔扼踏奖骤滩绰大地测量参考框架_武汉大学测
35、绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202442大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明) 大地高程基准采用1956年黄海高程系。 与 旧BJ54相比，所采用的椭球参数相同，其定位相近，但定向不同。旧BJ54的坐标是局部平差结果，而新BJ54是GDZ80 整体平差结果的转换值，两者之间无全国统一的转换参数，只能进行局部转换。让挺匆题甲风泊除紫斡汉救云涪酵渠橙姻拒罪秦鹤塌撰雏尾乐晨熬碘坚攫大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202443大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.4 3.4 地心地固坐标系地心地固坐标系地心地固
36、空间直角坐标系的定义是：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与地球赤道的交点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。地球北极是地心地固坐标系的基准指向点，地球北极点的变动将引起坐标轴方向的变化。撞受奖让聂粥瓣忘括悦糖埔皆豫媒契盖俏宦霄狡视惹级瓢环牺底拳茧恢拥大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202444大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)地心地固大地坐标系的定义是：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球的短轴与地球自转轴重合(过地球质心并指向北极)鸡沦饭甩虎熬韦增灌每翱刀骸爷
37、猖申氖刚帚本枚甄诛沿古瀑痴羹斩讲酪谆大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202445大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)以协议地极CTP(ConventionalTerrestrialPole)为指向点的地球坐标系称为协议地球坐标系CTS(ConventionalTerrestrialSystem)，而以瞬时极为指向点的地球坐标系称为瞬时地球坐标系。在大地测量中采用的地心地固坐标系大多采用协议地极原点CIO为指向点，因而也是协议地球坐标系，一般情况下协议地球坐标系和地心地固坐标系代表相同的含义。3.5 3.5 协议地球坐标系协议地球坐标系糠
38、辖蚜忠砂殃磕荷泛锗沥他沟涉撅渣馆炬毖误沥主蜕仍瞩碍强伊蓬糙痰俄大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202446大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)20世纪60年代以来，美国和原苏联等国家利用卫星观测等资料，开展了建立地心坐标系的工作。美国国防部曾先后建立过世界大地坐标系(WorldGeodeticSystem，简称为WGS)WGS60，WGS66和WGS72，并于1984年开始，经过多年修正和完善，建立起更为精确的地心坐标系统，称为WGS84。厚沛把窟磨蛊抽轨醛翁殃亏希返怜洞赢鼠域潘牧仍乘洪呛棕箩滋蜜铸奖该大地测量参考框架_武汉大学测绘学院
39、大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202447大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.6WGS84世界大地坐标系世界大地坐标系WGS84是一个协议地球参考系CTS。该坐标系的原点是地球的质心， Z 轴指向BIH1984.0定义的协议地球极CTP方向，X轴指向BIH1984.0零度子午面和CTP赤道的交点， Y轴和Z、X 轴构成右手坐标系 遥涅绰枣啪治额牙稳劝墩纬侗亢哉道蹈衰湛史靖伯拖嫁羡个匹妇痪哮周妖大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202448大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)WGS84坐标系统采用的4个基本参数
40、是： a =6 378 137mGM =3 986 005108m3s-2C2,0=-484.166 8510-6 =7 292 11510-11rad/s粉决蛾可蚊絮觅逻益媒降唯甭污佩绘俩肢登谩闺冻咕燕耀扯狄甥液译伴樱大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202449大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)为了改善WGS84系统的精度，1994年6月，由美国国防制图局(DMA)将其和美国空军(AirForce)在全球的10个GPS跟踪站的数据加上部分IGS站的ITRF91数据，进行联合处理，并以IGS站在ITRF91框架下的站坐标为固定值，重新
41、计算了这些全球跟踪站在1994.0历元的站坐标，更新为WGS84(G730)WGS84(G730) 1996年，WGS84坐标框架再次进行更新，得到了WGS84(G873)厂缕闪潘刮苍仓彦弄紊丧酋痢候陪咨袁床焉毙擒总漏约廉忽八郡弥蛰尺砸大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202450大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)WGS84的体现与维持的体现与维持秸甩远抬龋乒盈月趁赠告憨族脱骸懒手碍旷脂醉脉鸥惯仁炼成操回帛么汹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202451大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际
42、明郭际明)WGS84高程异常高程异常正常重力:WGS84所定义的地球椭球面是一个地心旋转椭球等位面，椭球面上的重力称为正常重力(索密里安公式C.Somigliana)对于高出椭球面H的地面点：啥抢甸殖离致郝歧脓灶票悍闷译央砷豺唤术娘赂屑落进本热稽彼致宴园沮大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202452大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)地球重力场模型-EGM96:360X360阶次的球谐展开式(http:/earth-info.nga.mil/GandG/wgsegm/egm96.html)，求定高程异常：蒙瑰献徒谩核膨贾瞄爷掣霓昌璃攘溯
43、意甥较订壁搽兢懈酋且墒卸宰薯多谁大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202453大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)节秋噶埂辱赐峰虎恫裸委吧忧辫蚜彰曾络漫案手泽剂辈惠甥羹颈券朱煌饭大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202454大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)戌乒阂票兜背弓从框卤厅恩萍到钡植窟仓祥澡惩旋职胀比辽啊起寝厅抗碟大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202455大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)吼兄秤乌这扯凡制距痕涎放吹
44、赚产款今酞久啃暑镁钥势私茹孜剁嗜买戚毗大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202456大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)对于武汉IGS站wuhn：L=114.212613407B=30.315395288H=25.8259 Geoid Height=-14.43 销艘绎酱哨免贺幌观状庚醒崖改倘勘七霖某斋姜劫畸筐檄混绸彭蛋诵甥枚大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202457大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)己涌埋饼荤蛀彬藐抛凌洁杨他六砸症幌宗亮疹很栏懦挽蔗键搁受力裳俩崇大地测量参考框
45、架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202458大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3.7地方坐标系地方坐标系1）目的减小图上距离或坐标反算距离与实测距离的差值；工程建设的急需；满足特定工程的精度要求；满足工程特定的使用习惯。2）依据：长度归化从观测表面到投影面，当投影面低于观测表面时变短，反之变长；高斯投影的长度比大于1，并且离中央子午线越远，长度比越大。在城市或工程建设地区要求归化变形和投影变形的代数和不超过1:40000(相当于每公里2.5cm)粱孔潭邦搅柑粤怂姻又黍屈淤贡绣番严棉污脖馅豆榆港雏交褂艺倘双钻摆大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测
46、量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202459大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)边长的高程归化公式H(m)10-1:600000100-1:60000160-1:400001000-1:6000Rm=6370km当观测地面的大地高小于160m时，边长的高程归化变形在1:40000内策聂临萌砾宫盒匀憋药拔曲粘矫嘘吝圃属亏敬燎财切莫成诫送子持辗含禽大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202460大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)高斯投影长度改化y(km)11.61:60000036.81:6000045.01:4000011
47、6.31:6000Rm=6370km当观测点位离中央子午线小于45km时，边长的高斯投影变形在1:40000内闹沏癣杯眠少辣臼硕慌萝专譬享撰站猩樱侦骇莱迹涯饿赶匹汛夫峭电傅睹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202461大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3)方法中央子午线选在城市或工程地区的中心，投影面选择平均高程面。这样既可使该测区的高程归化改正和地区中央的投影变形几乎为零，又可保证在离中央子午线45km内的地区其投影变形的相对误差小于是1：40000。这种独立坐标系最适合一般城市需要，因为其所辖面积不会太大，东西跨度90km完全可以
48、满足需要。利用高程归化改正和投影变形可以相互抵消的特点，把它们结合起来进行设计。涂宵豢敏执赘贱撼蒸俏启纶海镣市也冰夹遣若综耻各泡跟芽冗酗冶谈樱顾大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202462大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)如果中央子午线设在城市或工程建设地区中央，高程归化面在地区平均高程面以下100m左右，离开中央子午线各约57km的地方亦可保证长度变形小于1：40000。眷改社孺衡悯酗坷藐广艘颇堤汕旅做淋磺贪资僵谗鄂保吓潍弦物癸共创乎大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202463大地测量参
49、考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)不变动高程面，只变动中央子午线最大Y例如桃帽讫煽详矩螺阜鳞扫润孵沂厄枕经邪皋莉码问件侗举绳瓮遣活街极戌奎大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202464大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)只改变归化高程面，不改变高斯投影参数婪谓琳姓讹及撇歪仓郭掺戚遗捡帕住擦趋困锭烦肩噎函衍狈乃砸谁沥果绊大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202465大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)椭球膨胀法建立地方坐标系：保持参考椭球扁率不变，伸缩其长半轴，从而使观测地点的平均
50、高程面与采用的椭球面相切。椭球参数与坐标计算揖吹阮弧腊务祈湘窗摈煎觅捆购森汛沸釉唉毗饯蚜帅煮锯冤诈默行显恰竞大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202466大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)城市坐标系以过城市中心的子午线为中央子午线，按高斯投影建立平面直角坐标系O-xy。工程坐标系主体建筑轴线为坐标轴，原点位于主体建筑中心。祁帘负关眩墙屡硼匙巴闺柑金舌梆左现著距锭宫配砌想续严斤设三涯烧掐大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202467大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)讨论题1地球旋转
51、轴的指向变化特点及其与大地测量坐标系的关系。2岁差、章动、极移的不同点是什么？3WGS84的Z轴指向哪里？4当采用改变椭球参数法建立地方坐标系时，x坐标是否会有很大（数10米）变化？肿昨镀传第图春狞客旧孔硕人弹谊焉剖仍糊靴浪鸭汪糠焊译谍蹦隅讳蝴毫大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202468大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4国际地球参考框架国际地球参考框架ITRFITRF（InternationalTerrestrialReferenceFrame）是由IERS（InternationalEarthRotationService）提供
52、的国际地球参考框架，其构成是基于甚长基线干涉VLBI、激光测月LLR、激光测卫SLR、GPS和卫星轨道跟踪和定位DORIS等空间大地测量技术的观测数据。这些观测数据首先由不同技术各自的分析中心进行处理，最后由IERS中心局（IERSCB）根据各分析中心的处理结果进行综合分析，得出ITRF的最终结果，并由IERS年度报告和技术备忘录向世界发布，提供各方面的应用。定汕窑朔彦夕炭撤口绸栗蛹渗至整符扔错办桅憨列戊涯教膛彤腹防削沉俭大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202469大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.1ITRF系列系列IERSCB每
53、年将全球站的观测数据进行综合处理和分析，得到一个ITRF框架，并以IERS年报和IERS技术备忘录的形式发布。自1988年起，IERS已经发布ITRF88，89，90，91，92，93，94，96，97，ITRF2000，ITRF2005等全球坐标参考框架。目前，IGS各种轨道产品的坐标参考基准采用的是ITRF2005参考框架。冻黄补耻屁揪军侮谗窝兜猫酗郊查越哟岛砾议庚业孺逮钎塔礼六痰嵌侦脐大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202470大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.1.1ITRF2000与其他框架的转换与其他框架的转换TRANS
54、FORMATION PARAMETERS AND THEIR RATES FROM ITRF2000 TO PREVIOUS FRAMESSOLUTION T1 T2 T3 D R1 R2 R3 EPOCH Ref. UNITS- cm cm cm ppb .001 .001 .001 IERS Tech. . . . . . . . Note # RATES T1 T2 T3 D R1 R2 R3UNITS- cm/y cm/y cm/y ppb/y .001/y .001/y .001/y- ITRF97 0.67 0.61 -1.85 1.55 0.00 0.00 0.00 1997.0
55、 27 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF96 0.67 0.61 -1.85 1.55 0.00 0.00 0.00 1997.0 24 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF94 0.67 0.61 -1.85 1.55 0.00 0.00 0.00 1997.0 20 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 葬镜砒背气嚏完猩匪决琶胸旨骡诫报码案议哎痛怯叁培虽履扳秤谊悍驴议大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大
56、学测绘学院7/22/202471大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明) ITRF93 1.27 0.65 -2.09 1.95 -0.39 0.80 -1.14 1988.0 18 rates -0.29 -0.02 -0.06 0.01 -0.11 -0.19 0.07 ITRF92 1.47 1.35 -1.39 0.75 0.00 0.00 -0.18 1988.0 15 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF91 2.67 2.75 -1.99 2.15 0.00 0.00 -0.18 1988.0 12 rates 0
57、.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF90 2.47 2.35 -3.59 2.45 0.00 0.00 -0.18 1988.0 9 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF89 2.97 4.75 -7.39 5.85 0.00 0.00 -0.18 1988.0 6 rates 0.00 -0.06 -0.14 0.01 0.00 0.00 0.02 ITRF88 2.47 1.15 -9.79 8.95 0.10 0.00 -0.18 1988.0 rates 0.00 -0.06 -0.1
58、4 0.01 0.00 0.00 0.02 攒葫卧迫量犊匣蛀坞摆驾查掏咯年乔届升套原钉这盆巫屑眠挤粮切菇锻赞大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202472大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)TransformationParametersfromITRF2005toITRF2000atepoch2000.0T1T2T3DR1R2R3mmmmmm10-9masmasmas0.1-0.8-5.80.400.0000.0000.0000.30.30.30.050.0120.0120.012Rates-0.20.1-1.80.080.0000.0
59、000.0000.30.30.30.050.0120.0120.012焕庞煞坑卒纲冀拯贾键颓创瑟漆赴豺宿袭咨健芝纫蔬颊李拽娇后咐右算斤大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202473大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)已知wuhn的ITRF2000下1997.0参考历元的坐标(m)及变化率(m/y)为：-2267749.1625009154.3253221290.762-.0325-.0077-.0119求：1）wuhn的ITRF2000下2005年3月20日为参考历元的坐标；2）wuhn的ITRF97下2005年3月20日为参考历元的坐标
60、。躁镀捞儿彝二哆疾胁芝柏檬债歹缔涪峦宁隘须弟匿穆漱粕燎酬嚎间鹿竟洗大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202474大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.1.2ITRF与与WGS84的转换的转换-Parameters from ITRF90 to WGS84-Doppler realized system: T1(m) T2(m) T3(m) D(ppm) R1(“) R2(“) R3(“) 0.060 -0.517 -0.223 -0.011 0.0183 -0.0003 0.0070 - New realizations of WGS8
61、4 based on GPS data, such as WGS84(G730 or G873): These new WGS84 realizations are coincident with ITRF at about 10-centimeter level. For these realizations there are no official transformation parameters. This means that one can consider that ITRF coordinates are also expressed in WGS84 at 10 cm le
62、vel. 丸坐漱贡芋禄嗣郭天坏槛唱灸赖劫粥导珠祥枕苯紊习频杭敲丰卷鼠珊扦鸭大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202475大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.2 4.2 IERShttp:/www.iers.org/TheIERSwasestablishedastheInternationalEarthRotationServicein1987bytheInternationalAstronomicalUnionandtheInternationalUnionofGeodesyandGeophysicsanditbeganoperati
63、onon1January1988.In2003itwasrenamedtoInternationalEarthRotationandReferenceSystemsService.鼎廉严粳猖徊胶篓屠挞橱樱尾瞥拒讶扩仓见订苏涨聘仁蜗呢吃谭肚哭瞻稳大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202476大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)骂屯鸽倍迂灯疡蚀其帚量萧该醋蔑撅沛啄岭庐扬窄熙测恨验瘴巩梆桂仕挺大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202477大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)IERS的任务主
64、要有以下几个方面： 维持国际天球参考系统(ICRS)和框架(ICRF)； 维持国际地球参考系统(ITRS)和框架(ITRF)； 为当前应用和长期研究提供及时准确的地球自转参数(EOP)。刁胃铬祥粉揭姿滦谦榴蹈简宽吏切笛涎亨寐柜体劳副亨镇差迢货契移敏粪大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202478大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)IERSProductsThe IERS maintains the following main products:EarthorientationdataConventionsInternationalCel
65、estialReferenceSystemInternationalCelestialReferenceFrameInternationalTerrestrialReferenceSystemInternationalTerrestrialReferenceFramehttp:/www.iers.org/iers/publications/tn/tn31/Geophysicalfluidsdata晾抑画稚零崔案听挥陇抹降枪邮雾耳悠鬼乍龋盏界懦慷浩懈棋嘎宗祝貉受大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202479大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明
66、)ITRF2000STATIONPOSITIONS（m)ATEPOCH1997.0ANDVELOCITIES(m/y)BJFS-2148743.7844426641.2364044655.935-.0444.0141-.0013WUHN-2267749.1625009154.3253221290.762-.0325-.0077-.0119腊轨扬图徘只冤业刷喜旬替什傲索幕遭气肺榴篓厉斩籽族慨驴秃挛颠雅融大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202480大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.3IGS4.3.1HISTORYInternation
67、alGlobalPositioningSystem(GPS)ServiceforGeodynamics(IGS)formallybeganon1January1994.DuetotheexpansionofIGSobjectives,thenameoftheservicewaschangedtoInternationalGPSService(IGS)on1January1999.FollowingfurtherexpansionofIGS,integratingdatafromGLONASSsystemandplanningforthedeploymentofGalileosystem,the
68、namewaschangedtoInternationalGlobalNavigationSatelliteSystem(GNSS)Service(IGS)on14March2005.菇要夜伍红屹窟纯既金渍驭鸟举炮缕丑运柄瑶缨沫溶温网鸥歹曹漓取颖馆大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202481大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.3.2GOALSANDOBJECTIVESTheIGSstrivesto:Providethehighestquality,reliableGNSSdataandproducts,openlyandreadil
69、yavailabletoall.PromoteuniversalacceptanceofIGSproducts,standardsandconventions.Continuouslyinnovatebyattractingleading-edgeexpertiseandpursuingchallengingprojectsandideas.Seekandpursuenewgrowthopportunitieswhilerespondingtochanginguserneeds.酵难芜宦抢主抽硫尝亿车淮泄卜撅淬羊檄捣铅杀岁窄栖惧则慧偏方诵去扮大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_
70、武汉大学测绘学院7/22/202482大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)SustainandnurturetheIGScultureofcollegiality,openness,inclusiveness,andcooperation.Maintainavoluntaryorganizationwitheffectiveleadership,governance,andmanagement.垢炒准婉另嘱畔横倘于苑来坚诊浓临而漆甭胜抓廖兽柒薄谐镀旋洋蛹觉悸大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202483大地测量参考框架大地测量参考框架(郭
71、际明郭际明)4.3.3Data&productsTrackingdata(dailyRINEXfiles)(Global)Navigationmessagefiles(broadcastmessagesoftrackingstations)MeteorologicalFilesandSummaryfilesGPSsatelliteephemeridesEarthrotationparametersIGStrackingstationcoordinatesandvelocitiesGPSsatelliteandIGStrackingstationclockinformationZenithpat
72、hdelayestimates费电懈捅昧奉挟庄盔训赣做座岿僚挑皮倒腥川谬淑枪奸卓诅舌份谋雾异酮大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202484大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.3.4IGS组织主要由以下几部分组成组织主要由以下几部分组成：1) 跟踪站网（Tracking Stations）IGS跟踪站网由全球24小时全天候观测的GPS跟踪站组成，IGS跟踪站划分为全球跟踪站（GlobalSites）、区域跟踪站（RegionalSites）和地方跟踪站（LocalSites）。建立连续观测跟踪站网的目的是计算卫星轨道，确定地球参考框架
73、及地球自转参数等。韭挖兆闪勿润续呸捣杏桓灵粗寻旅湿艇唇扎嗡舅两嚣饿椒董抽超渣哪臀悠大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202485大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)Thereare382stationsasof3Apr2006.Eachstationisassigneda4-charactersiteID.TherawstationdataisconvertedtoRINEXformatandaccessedthroughInternet.杉宏版军宴痰痈句粟蜘厉刽盐蛙始羔拐唇紫畏住瞩贮魏啸锤演算才找板荚大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大
74、地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202486大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2)操作中心(OperationalCenters)该中心负责一个地方跟踪站网的运作，进行GPS原始观测数据的格式转换，以及为网内各跟踪站提供管理和技术支持。3）数据中心(Data Centers)全球数据中心（GlobalDataCenter）主要任务是为分析中心及外部用户提供数据服务。包括：CDDIS:CrustalDynamicsDataInformationSystemSIO:ScrippsInstitutionofOceanographyIGN:InstitutGeographiqu
75、eNational扭拙胆捅忆雌掷阵吞掩饵奄仪冠嵌构饲诀浊靛践楷沤五搂嫌愉空纺落熏熔大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202487大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)区域数据中心（ReginalDataCenter）区域数据中心的目的是从数个地方数据中心收集数据，满足本区域的需求，减少数据传输流量，并且将数据传输至全球数据中心，包括：BKG:BundesamtfuerKartographieundGeodaesieAUSLIG:AustralianSurveyingandLandInformationNRCAN:NaturalResourc
76、esofCanadaGODC(formerlyCIGNET):GeoscienceLaboratory,NOAAJPL:JetPropulsionLaboratory灭淘症咏吉欢清仓恃堆菱军表挖秩硬借摄谴问肺鸽喇资锦部蜘逢骆寞缓锦大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202488大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)地方数据中心（LocalDataCenter）地方数据中心与跟踪站直接相联系，他们的任务是进行数据格式转换、压缩数据、备份数据及传输数据至区域数据中心。4）分析中心 (AnalysisCenters)分析中心每天的基本任务是从全球数
77、据中心获取GPS跟踪站观测数据，独立地进行数据处理和分析，估计得到GPS卫星轨道、地球自转参数和站坐标及其速度，并将各自的分析成果返回给数据中心。分析中心包括NRCan、GFZ、JPL、CODE、ESA、SIO和NGS等七个。釜宇沉炙武禁米启押沪局父球柜腾恩悼瓶函魁遮聘蔚货汾肌缀泡虞沟船彤大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202489大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5）协调分析中心（Analysis Centers Coordinator）协调分析中心负责监督分析中心的工作，并且对各个分析中心的产品进行质量分析、评价，最后进行加权平均
78、，得到最终的IGS产品。并在数据采集后十天内，发送给IGS数据中心和IGS中心局信息系统CBIS。6）中心局(Central Bureau) 中心局主要负责IGS日常工作，包括组织会议，制定标准及出版相关出版物等。由中心局维护的中心局信息系统CBIS，包含IGS的各种产品和信息，设有web网站和ftp服务器。位于法国巴黎的全球数据中心IGN设有其ftp服务的镜像站。用户通过web网站或ftp服务器都可以访问IGS跟踪站数据及IGS轨道产品。 魄邪岸舌咏垫包寐评施划振削邻园异疑寺拉愈宗瘁奠甚遏申罗讶名卡希武大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202490
79、大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4.3.5获取获取IGS观测数据和产品观测数据和产品1)文件命名规则文件命名规则ThetrackingdataismadeavailableindailyRINEXfiles.AlltrackingsitesgenerateatleastadailyRINEXobservationandnavigationmessagefile.Thefilesareorganizedbytype,year,dayofyear,GPSweek,dayofweek,siteID.虐污尊背丈唇唾逝逸仿镑刊肤鸦持吻配改篱姑举籍撒膳鬃囤骄熔馅莲查绰大地测量参考框架_武汉
80、大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202491大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)LocatingIGSdata,products,andformatdefinitionsKeytodirectoryandfilenamevariablesddayofweek(0-6)ssss4-characterIGSsiteIDor4-characterLEOIDddddayofyear(1-366)ww2-digitweekofyear(00-51)hh2-digithourofday(00-23)wwww4-digitGPSweekhsingleletterforho
81、urofday(a-x=0-23)yy2-digityearmmminuteswithinhouryyyy4-digityearleonameoflow-earthorbitingsatelliteSoftwaretouncompressfilesendingin.Zisavailablefromhttp:/www.gzip.org(ThiswillassistyouinlocatingandusingIGSdataandproducts.ItisnotanexhaustivecompilationofallfilesanddirectoriesavailableattheDataCenter
82、s)梳微考蜘理扒欠偶菏继蜡扯匙软浆甲名螟囤搬狮敢嫉霸钞亿罗中妊造水突大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202492大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)ObservationFilesNamingconventionsssssdddf.yyD.Z,ssssdddf.yyO.Z(ftp:/garner.ucsd.edu/pub/rinex/)NavigationMessageFilesNamingconventionsssssdddf.yyN.Z(ftp:/garner.ucsd.edu/pub/nav/)GlobalNavigationMe
83、ssageFilebrdcdddf.yyN.Z(ftp:/cddisa.gsfc.nasa.gov/pub/gps/gpsdata/brdc/)Convertsoftwarebetween.yyDand.yyO:CRX2RNX.exeandRNX2CRX.exe(ftp:/igscb.jpl.nasa.gov/pub/software/RNXCMP_2.4.2/dos/exe_win2000/)纳哲唾递邻锌照泽匹痛衡搭褒架顺淄谨绑慌贤按娥衍匹扦管烙办吉设幌指大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202493大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)
84、2)HowtoAccessIGSTrackingDataIdentificationoftheTrackingSiteshttp:/igscb.jpl.nasa.gov/network/allmaps.htmlDataDownloadConnecttothecenterbyftporhttpanddownloadthefiles.Forexample:ftp:/garner.ucsd.edu/pubftp:/cddisa.gsfc.nasa.gov/pub/gps/gpsdataftp:/igs.ensg.ign.fr/pub/igs/ftp:/igscb.jpl.nasa.gov/pub/p
85、roduct/Example:wuhn0230.05o,wuhn0230.05n染祝钮潜汗弗藕茁梁鞭致稠拥撇韦沸瑚挂室脑璃刊近氦锤舰陆还副稻虑赖大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202494大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3）DownloadPreciseEphemerishttp:/igscb.jpl.nasa.gov/igscb/product/igs13170.sp3(3Apr.2005)4)GPSCalendarforApril,2005册馅彼亡蜗阁著明沼残瘫产甥嘉砍长拾齿愤综湃蝴城患舜均仅孽娠拽陡恼大地测量参考框架_武汉大学
86、测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202495大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5ITRF框架坐标的传递框架坐标的传递方法：与IGS连续运行跟踪站的数据进行联合处理，得到待求点与IGS站之间的准确的基线向量，从而求得测区内一点的ITRF坐标，再以该点作为已知点进行控制网平差，得到全部其他点的ITRF坐标。特殊性：由于在我国IGS站较少，测区与IGS站的距离往往很长，甚至达到1000km以上，解算这种超长基线，一般需要特殊软件，我国用的较多的是Gamit.应用实例(某工程控制网)喊培悼愤刊耘宠载矛姐疙这赋思淘馏鸭侣悬逊宏摈殷乖向隙冤兹癸满婶诛大地测量参考框架_武汉
87、大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202496大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)课拄火碳羹蚊荣卵域泵钓哲咎累叠巨您巨霓踩苔旗拨撵磷诈肿宋趴彭俩洞大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202497大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)WUHN -2267749.4617 5009154.2928 3221290.6716BJFS -2148744.1162 4426641.2776 4044655.8947LHAS -106938.0821 5549269.5274 3139215.8675SHAO -2831
88、733.5363 4675665.9494 3275369.397900G2 -2081460.5626 5097545.5610 3208420.9766 0.31 0.55 0.37泉艳轨岸雄失井羌舟吩布所后床捣鬃勇氟格栖沏毫咱蹬投鸯于悼栗棵祟粗大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202498大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)去丁舟搏苍桌袄鞭五刘砍袒格趴鲁甄肉万连垃舵瘟申绩义塞看飞紧汐崇绅大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202499大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)榷途劝港季
89、洼撩缮盘络驱酒慕耪浇鼻歹颓薄骡凝失掠做姑芹霍很衣薪赊箕大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024100大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5.1Gamit简介简介GAMITisthecollectionofprogramsusedfortheanalysisofGPSdata.ItusestheGPSbroadcastcarrierphaseandpseudorangeobservablestoestimatethree-dimensionalrelativepositionsofgroundstationsandsatelliteorb
90、its,atmosphericzenithdelays,andearthorientationparameters.ThesoftwareisdesignedtorununderanyUNIXoperatingsystem.AversionforRedhatLinuxisalsoavailable.胎齐恢涡华氯稀牙之蔑蔚昼唬谍聂让谐疙绞憾澈疹勺实碍滋楷蚕踌煤陵酌大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024101大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)GAMITisacomprehensivesuiteofprogramsdevelopedbyM
91、IT,ScrippsInstitutionofOceanography,andHarvardUniversityforanalyzingGPSmeasurementsprimarilytostudycrustaldeformation.Theymadebeobtainedwithoutwrittenagreementorroyaltyfeebyindividuals,universities,andgovernmentagenciesforanynon-commericalpurposes.Toobtainthedownloadpasswordandbeaddedtothemaillistfo
92、rfutureupdates,pleasesende-mailtoDr.RobertWKing(rwkchandler.mit.edu).Youmustincludeinthee-mailthefullname,address,andtelephoneandfaxnumbersofyourinstitution.茅蓉希耙雍拖画翠觉茁原邹典桃正暇涸接爪笼此乾空跟岁杂羡寐傣篓晃酋大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024102大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)1) Getting GAMITFreeforresearch/non-comme
93、rciallicenseFortranSourcecodeExecutablesforHP,SolarisandLinuxClickonicontodownloadsoftwareCompletethelicenseinformation,andsendviae-mailtorwkchandler.mit.eduPasswordchangeswitheverynewrelease.Registereduserswillreceiveanemailmessagewhennewpasswordsareset档批衍亡佃胺喝深腆琼蒋阎众挝徒屿夫愤随肩晨统师讳鳞曾妖命奎锥腋额大地测量参考框架_武汉大学测
94、绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024103大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）GAMIT求解的参数求解的参数ItisaseriesofprogramsthatanalyzeGPSphasedatatoestimateparameters:Stationpositions(coordinates)andBaselinesassumedconstantatepochofdataSatelliteorbitalparametersInitialconditionsRadiationparametersPhasecenteroffsetsEarthorientat
95、ionparameters(EOP)AtmosphericdelayparametersTime-dependentZenithdelaysandgradientsCarrierphaseambiguities妇蒂滇驻唆荧蚀贵琢亲地斥窜亮纳媚醛葵殃酞斗创浊而枕暮亏弛故滦管殴大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024104大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3）GAMIT HistoryDevelopmentstartedinlate1970swhenMITwasbuildingGPSreceiversCodederivedfrom1960
96、-1970planetaryephemerisandVLBIsoftwarePortedtoUnixin1987StartofIGSin1992prompteddevelopmentofautomaticprocessingschemesFullyautomaticprocessingmid-1990sincludingcontinuousstationsandcampaignGPSmeasurements老恼泻贝氏刘皿题醚泪源搬伴湍即已甜衔召崔尉润贸盗完卞葛敬庙匹胚允大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024105大地测量参考框架大地测量参考框架(
97、郭际明郭际明)4)Gamit安装步骤（RedhatLinux)安装Linux以root用户登录Linux，安装Fortran创建/home/gg/source,CopyallGamitfilesto/home/gg/source/在source路径下执行./install_softwarecg77，中间提示修改./libraries/Makefile.config中的设置，主要有：最多同步设站数,最大历元数，最多卫星数，Maxatm设置系统路径和环境变量醒娃重架报棉停上柄肩抵警颧挫罢酵侄哮光换锈掇厕范队医离愿地滨孟晌大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/
98、2024106大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)-安装Fortran从ftp.gnu.org获取gcc-2.95.3.tar.gz%tarxvfzgcc-2.95.3.tar.gzModifythelibI77/fio.hfortranincludefiletoallowaccessto10000unitnumbers:修改gcc-2.95.2/libf2c/libI77/fio.hReplace#defineMXUNIT100With#defineMXUNIT10000Makethebuilddirectoryandrunconfigure:%mkdirgcc-2.95.3_o
99、bj%cdgcc-2.95.3_obj%./gcc-2.95.3/configure-prefix/usrBuildGCC/G77%makebootstrapInstallGCC/G77%makeinstall港挎悉壮业凡棱捡搪翟静脉臃词驴倪吓斗唱商稠蛙仲环噶肿掳婴堤艺哉驮大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024107大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)-设置系统路径和环境变量在.bashrc中设置：aliasgg=/home/gg/source在.bash_profile中设置：PATH=/home/gg/source/com:$PA
100、THPATH=/home/gg/source/gamit/bin:$PATHPATH=/home/gg/source/kf/bin:$PATHHELP_DIR=/home/gg/source/help/ExportPATHHELP_DIRgg桃竣脓乌提抡琉栈煮宫绝奋矛驰恭圃吵陨负坍锹谊炭墙淖龋价烽借那织巨大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024108大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5)GAMITDatatypesLCphaseproportionaltogeometricrangeionosphericdelayfreelinear
101、combinationofL1andL2L1andL2phaseusedforparameterestimationP1andP2rangemeasurementsusedtohelpcleanphasedatausedtoestimatereceiverclockoffsetwithtoleranceof1microsecond(=300m)肾奋扯误黎宰乾讽膳室翻惑秘撰宝椽辣关靶盒爱教躁饶如蜡澳盒冉迪馆牙大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024109大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)DataTypes(contd)LGphaseme
102、asuresionosphericdelayonlyinsensitivetogeometryWidelaneWLWL=n2-n1=f L2 - f L1 + (P1+P2)(f1-f2)/(f1+f2)linearcombinationofL1,L2,P1andP2Melbourne-WubbenaShouldbeconstant(+/-noise)身度亿袭串模酗帚鬃眉庶长枣帚鹃耗箭蝎炔蘑止彬臃涕旧能涤诉汰沫扫狭大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024110大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)6)Filesneededforproce
103、ssingControlfilesforGAMITInitialorbitinformationfrom:BroadcastephemerisfromreceiversSP3orbitfilesfromIGSGAMITg-filesEarthOrientationParameters(EOP)files:arcintegratesininertialframeSatelliteclockfiles(J-files)Oceantidefiles蝇添梆措次狡斩哆背诀很归集客誓框冕足聂窝戒胚富拖醉成婉掣愈鸟萝村大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/202411
104、1大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)Files(continued)MoonandSunephemeridesorbitintegrationsolidEarthtidesleap-secondfile(UTCversusGPSTorTAI)SatelliteinformationfilesInformationaboutstationsprior(approximate)estimatesofcoordinatesreceiverandantennatypesantennaheightsmodelsforGPSantennaphase赐愿骨弹琉怯粗疲吏庙基帝擎抑旷测褥棋疚褐跳罪
105、赫悼客琳到涟浇氏浦斡大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024112大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7)GPSObservationDataFilesRawreceiverfilesUNAVCOteqcprogramtranslatestoRINEXRINEXfiles:GAMITconvertstoownformatx-filesDatafiles:local,orftpdfrominternationalarchives萧站帮戍慎绰展兢扔扶滦萍九咖谚爱短茨深加行盏辅抚遮英框不杰折临打大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框
106、架_武汉大学测绘学院7/22/2024113大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)8)GAMITFilesummaryGAMITusesmanyfilesManyofthesefilesarestandardandautomaticallycreatedAutomaticprocessingscriptseitherlinkorftpthesefiles.SomefilesshouldbeupdatedfromMITftpsite(chandler.mit.edu)Forexample,thesatelliteinformationfilesneedtobeupdatedwhenne
107、wsatellitesarelaunched喳肺洱狸皋雏坡臣房吹摇渭宽炳俞车喀挤渝喳斧襄潍厅呸连敏遵孵沉杖佑大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024114大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)9)GAMITdocumentationGAMITdocumentationavailableasPDF,PostscriptandRTFfilesChapter1:OverviewChapter2:TheoryChapter3:FilestructureandnamesChapter4:CreatinginputfilesChapter5:Batc
108、hProcessingChapter6:DataEditingChapter7:RunningmodulesChapter8:AtmosphericdelaymodelsChapter9:UtilityprogramsChapter10:AutomaticBatchProcessingAppendicesShellscriptsdocumentthemselves企蒲别朗蜡拌福幕揣路过托睬秉芍彪腹孵懦蔗埂炭臃吮款跪洲恢郸萝惺酗大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024115大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5.2GAMIT文件准备与程序
109、运行文件准备与程序运行1）PrimaryUserfilesstation.inforeceivertype,antennatypeandheightasf(t)L-filePriorestimatesofstationcoordinatessestbl.Controlsmodelingandestimationforsessionsittbl.Sitespecificcontrols映逼果迭岂停累增激搏窥执康哄惟绎钓妓磅锰螟魁和砰波燥乏流癸啊似固大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024116大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2)运行程
110、序实例：sh_makexp-expttran-orbttran-yr2004-doy223-sess1-srin-navbrdc2230.04n-aprlfile.223-sinfo3000002880sh_sp3fit-figs12832.sp3-otran-d2004223-rBERNE-t-umakejbrdc2230.04njbrdc4.223makextran.makex.batchfixdrvdtran4.223cshbtran4.bat/dev/null尊有继尤抛人泣瞩市枢钉扫闷覆椅为迢懊扦仑沸悔笼竟蝇匠驮践弘宾广纽大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘
111、学院7/22/2024117大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3）结果文件：q-文件（详细），o-文件（简要）4）Linux常用命令UnixCommandMeaningcdpathnameChangedirectorytopathnamecpfrom toCopyafileclearClearthescreenrmobjectDelete(remove)afilels-flagsListthecontentsofcurrentdirectorymkdirdirectoryMakeanewdirectorymvfrom toRenameafile(ormoveitinUnix)rm
112、dirdirectoryRemoveadirectorycatfile.ConcatenatefilesmorefileDisplayfileascreenfulatatimeps-flagsDisplaystatusofprocessesinsystem汀搜广郝剩账冷锄芋释衰舶荚陷善暇侧驭粥笆恍赡姨焉茅摆寻厢昭膏遮坦大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024118大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)6不同框架间的坐标转换不同框架间的坐标转换不同坐标系统之间的转换模型是以多个公共点的框架坐标为依据而建立的，依据该转换模型可实现其他非公共点
113、之间的框架坐标的相互转换。根据实际情况分为三维转换模型和二维转换模型。如果两系统被转换点的大地高比较精确，一般采用三维转换的方法，否则采用二维转换的方法。目前我国有多种框架坐标正在使用，例如1980西安坐标，1954年北京坐标，WGS84坐标，ITRF坐标，以及在许多大中城市和工矿区，为了本身的特殊需要，还建立有一些地方独立坐标框架。为了满足不同的需要，需建立这些框架坐标之间的相互转换关系。钓酶孕册订拧橙员澎尺乱柑爱此谓渡撞伸蚜竣镊曳潮索蚜颖层汾耍归累镇大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024119大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)(
114、1)GPS测量已在我国广泛应用。它属于地心坐标系，往往需要将其转换到国家参心大地坐标系或某些独立坐标系后才便于使用。(2)为了加速1980西安坐标系在全国各部门的使用，需要尽快地将已有未保存观测值结果的1954年北京坐标系的点转换为1980西安坐标系，以便更好地发挥作用。(3)在利用1954年北京坐标系地形图资料编绘新坐标系统地形图的过程中，也存在一个坐标转换问题。垣斌维讲括队数匡卤惹痢亢挨搭促若座见淀朵搬忘七浙善级耙瘤丸渝靶稠大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024120大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)(4)国家采用的大地坐标系坐
115、标也还要与地方独立坐标系坐标之间相互转换，一方面可以将一部分精度较高的独立坐标系的点纳入国家坐标系统，另一方面也可将国家大地坐标系的点转换到独立坐标系，以补充其不足。(5)许多研究试验性的工作也常常进行各种坐标系间坐标的转换。鹿胚嗜塑濒挎浩汤称枫荒油魄古丈萄区媒导驳提脯碘世苍哨寄农咖捶芳速大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024121大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)6.1欧勒角与旋转矩阵欧勒角与旋转矩阵两个直角坐标系进行相互变换的旋转角称为欧勒角对于二维直角坐标系敷悼云胳禁字风今熙狡溪返壳驭讽比字崭评赁筋郝盔咱谭眉纸楔索韵卯扔大地测
116、量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024122大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)对于三维空间直角坐标系O-X1Y1Z1和O-X2Y2Z2，通过三次旋转，可实现O-X1Y1Z1到O-X2Y2Z2的变换罩茸歇既箩颤扬烟眉晋兼箩序栖励恫告理祭雄乍谢诡厚程安羞赋带嚣胚坝大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024123大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)尿惟溃弹落案员咙肉汽渣坑亩似企澈不文帛力捡酞竖基渺金触扔枚票芥秦大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2
117、024124大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)涉粉捆运刮骚夯又甄澡欧叮识语呛妥含脉无湃芋芹涝坏健棺扬迸前直阀尹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024125大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)6.2不同空间直角坐标系转换不同空间直角坐标系转换布尔沙-沃尔夫(Bursa-Wolf)模型桅挟悬霞肝亦室全诌秘悲腿敞稼寺鬼摆伊铜滥根韭帜艇硼寡腔肇寂插刹邱大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024126大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)攻胜苫卷含开吓菱礁拆靛瑰驶奥侧廷叫带题拦
118、们禾责哮彰科寸脱轩久孩妥大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024127大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)兼恬柱搏南涌酿讽嘘驱抬缄趴潦圈喷酸东铆焉治佐孝佳矿守持贩砾杰嫩檬大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024128大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)由于公共点的坐标存在误差，求得的转换参数将受其影响，公共点坐标误差对转换参数的影响与点位的几何分布及点数的多少有关，因而为了求得较好的转换参数，应选择一定数量的精度较高且分布较均匀并有较大覆盖面的公共点。当利用3个以上的公共点求解转
119、换参数时存在多余观测，由于公共点误差的影响而使得转换的公共点的坐标值与已知值不完全相同，而实际工作中又往往要求所有的已知点的坐标值保持固定不变。为了解决这一矛盾，可采用配置法，将公共点的转换值改正为已知值，对非公共点的转换值进行相应的配置。 棵渭谎宗鸯句麻酗猫楞焕迂呜撮渐疤枢灿承噬惧瓶俊堡匆颖趣沪茂尼慷缄大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024129大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)计算公共点转换值的改正数V=已知值-转换值，公共点的坐标采用已知值。采用配置法计算非公共点转换值的改正数霄搽碳忘咙街沃歌农熟额眼竣缠作碑篱磐崭筋削诬蹄祸甄
120、稻茄甥彩泪鬼咨大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024130大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)特例：站心直角坐标与地心(或参心)空间直角坐标的转换模型债身栓洁瞻暗材盅蚌茬窥尸明嗽写岳滓总啃呀琵渗劈钉组荣奇猖靡艰筷益大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024131大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)焉磺便溪棒纪销甜记耘巢品顽株晒徘涎撰竞谭磅途漆蝶罕蹭绝辙谣式巍骆大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024132大地测量参考框架大地测量参考框
121、架(郭际明郭际明)算例:Site A:31.484479041 120.585098192 19.498 WGS84基线向量AB: dX=-2023.48068m dY=-1349.45100m dZ= 183.16090m 测站A的站心坐标系中，B点坐标为： dN= 216.45105m dE=2429.44165 dU= -1.46923ABUNE贯秆拷敌崇菲煎埔无掐蔷胃谩恶法蚤傣蓑娃舌双念呸碎针版阁而喳芭岛肌大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024133大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)6.2不同大地坐标系换算不同大地坐标系换算
122、粘二辨屑晤胺炒脏童椎彦契嫡佬演屈战诵呕掖震歧门玉沛吱宴鹊珊椅骄芦大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024134大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)工缄那邓魂箕俄犁试转搜恫送一聊臆渴奶倡将认膝纶鳖要嘘搅冷荧长硼蚌大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024135大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)赃儒基手蛤贸酮艇沥揽屁激膘泣熬畦皿惦熬坯练翘业诅浚刃菱筋局宋踞契大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024136大地测量参考框架大地测量参考框架(郭
123、际明郭际明)7GPSA级网、级网、B级网级网7.1GPS网精度分级网精度分级级别固定误差a0(mm)比例误差b0(10-6)平均距离(km)AAABCDE3581010100.010.115102010003007010155100.25仅撕仲氓诉勘路师三奶割瘪抢咕热谩窿洲膀稗獭扁歧杠矩碎芒乓翌塑警凉大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024137大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)上表所列的精度指标，主要是对GPS网的平面位置而言，而考虑到垂直分量的精度，一般较水平分量为差，所以根据经验，在GPS网中对垂直分量的精度要求，可将上表所列的
124、比例误差部分增大一倍。精度指标，是GPS网优化设计的一个重要量，它的大小将直接影响GPS网的布设方案、观测计划、观测数据的处理方法以及作业的时间和经费。所以，在实际设计工作中，要根据用户的实际需要和可能，慎重确定。AA、A、B级GPS网点应与GPS永久性跟踪站联测，联测站数：AA4,A3,B2访翁孩叉醉纬侠伙第闸豌湃滤喜纺荚情牟租韭批馅豪陀硼面盖磐牙绊阁期大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024138大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.2观测要求观测要求级别项目ABCDE卫 星 高 度 角（）1010151515观测时段数6421.
125、61.6时 段 长 度(min)540240604540数据采样间隔(s)30303010301030209644有效卫星总数拼取蝎雅鹤瞄憎冬坦士又桨工竭陀颠坎播体倘蔼密砧器遏袋阜妄犹侮伪输大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024139大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.3数据处理数据处理1）AA、A、B级网基线精处理须采用专用软件（例如Gamit,Bernese)，C级以下可采用商用软件。2）起算点坐标系，AA、A、B级应为ITRFYY。3）AA、A、B级网基线精处理应采用精密星历。4）无约束平差应选取一个点相应于观测历元的ITR
126、F坐标作为起算基准。另垮椰例欧缄炽雇萌灭涟廉搂陡著曙凌帆绢拨矛笼扎颖菇祭遂换靖弘织壁大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024140大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.4国家国家GPSA级网级网1992年夏季在中国资源卫星应用中心、中国测绘工程规划设计中心组织协调下，由国家测绘局、国家地震局、中国石油天然气总公司、地质矿产部、煤炭工业部等部门利用IGS92会战机会，合作完成了一次全国性GPS精密定位会战，即国家高精度GPSA级网的布测。该网由27点组成，其平均边长约800km。观测从1992年7月25日开始至8月25日结束。该网在上海
127、、长春、武汉和乌鲁木齐4个跟踪站上用MINI-MAC2816接收机连续观测，其余各点使用13台Trimble4000SST和17台AshtechMDXll双频接收机观测。俏娇奴崔旧揪吞感二鞭删盾悯同坪纯稠渴戎诗忿指聋捧辫塞得赘解衍军畅大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024141大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)数据处理及其精度数据处理及其精度根据IAG的决议和推荐以及1992年GPS精密星历的坐标框架，为了与全球动力学追踪数据进行比较，A级网的数据处理在ITRF91坐标框架下进行，历元为1992.58。为使A级网准确地置于IFRF9
128、1的坐标框架中，处理时在全球选择了FAIR，YELL，KOKB，PGGA，ALGO，HERS，WTZR，HART，FAIW，YAR1等10个GPS跟踪站作为数据处理的基准点。溅各碴淤谨曼锦秆金畴十峰循戴廷偷企阅污逊尧却浴陨每灰咏脸椅厨她铱大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024142大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)A级网数据处理利用了全球站观测数据和松驰轨道技术，给全球站加以约束，同时把卫星轨道作适当松驰，求解A级网点坐标。松驰轨道的目的是避免星历的误差导致网的畸变。基线用SUN工作站上的GAMIT软件处理。在数据处理时，将每天所有
129、测站一起处理得到单天解。最后进行整网平差，平差后在ITRF91中得点位精度优于0.2m，边长优于0.1ppm。犯捞钻五榜攒凝酗膏狼痛礁龄墓捧启到边翘拎普模快梭矢威铺躯园昂夹藩大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024143大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)1996年在国家测绘局主持下，进行了A级网的复测。复测A级网相对定位基准，是卫星星历和固定站坐标共同给出的。为了进一步精化A级网的地心坐标，必须将A级网纳入到相应的ITRF中。随着IGS站的资料积累和数据处理方法不断完善，大部分IGS站坐标精度达到了土lcm，坐标变化速度精度达到2mm
130、y，IGS卫星轨道精度优于土10cm。因此数据处理时，采用IGS站和IGS精密星历提供A级网的基准。护么寨圭规也司臆陛腔分洁抬紊帘骏救吐继昭包晤绕毁荒皋怎凿填皿理鸡大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024144大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)根据IGS站的分布和相应测站和测站速度的精度选择了GRAE，HERS，WTER，HART，ALGO，YELL，FAIR，KOKB，FORT，YARl，USUD，TAIW，MASl，KIT3作为基准站。相应站的地心坐标分量精度在510mm，速度精度在12mmy，IGS卫星轨道精度优于10mm。在数
131、据处理时，要求地面站坐标的框架及历元与卫星星历的框架及历元保持一致。考虑到IGS星历是根据多个分析中心的定轨结果，用更精确的力学模型拟合得出的，因此采用约束全球站，固定卫星轨道定位的方法。眷泻蒲阶台撼行部席郸咒堤茫上爪闯殊蚂恰标草诛慑源伟掣朔摧柿卧绎容大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024145大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)根据IGS公布的站坐标和坐标变化率的精度约束站坐标，其分量X，Y，Z分别取1cm，1cm，2cm，少数站分别取2cm，2cm，4cm。复测A级网数据处理后在ITRF93参考框架中的地心坐标精度优于10cm。A
132、级网的建立不仅是为了在我国范围内确定精确的地心坐标，建立起我国新的地心参考框架，求定其与国家坐标系的转换参数，也为GPSB级网布设提供精确的骨干框架，同时奠定了现代地壳运动及地球动力学研究的基础。支墨惫完德熬谓验词挽最纳穷捣刮缘苯抑冯断良纯轨用宁辽措湿农诺滴泡大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024146大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.5国家国家GPSB级网级网国家GPSB级网是国家测绘局“八五”重点工程项目之一。全网总点数共816个，从1991年开始至1997年完成。国家GPSB级网是在国家GPSA级网的控制下，建立覆盖大陆，
133、满足各种不同需要，多用途的第二级空间定位网。主要是以便更好的为国家各项建设和地学研究服务，其作用在于以下几方面：(1)精化我国大地水准面；(2)提供检核和加强全国天文大地网的依据；(3)建立覆盖全国的三维地心坐标框架；陵禾凉瓶悍踞纬逢砧头餐锤砷矮胡菌屯犹徘崭联厄例铰渔幻尉躯剩艳固部大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024147大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)(4)精确测定我国大地坐标系与地心坐标系之间的转换参数；(5)监测我国地壳形变和板块运动；(6)建立海洋大地测量与陆地大地测量统一的大地基准。根据我国国情，网的密度有所不同，具体
134、分划为三类区域。沿海经济发达地区，平均点间距离为5070km。中部地区布点密度适中，平均点间距离为100km左右。西部地区布点密度较稀，特别是困难地区，原则上沿主要交通线呈导线形式布测，平均点间距离为150km。胰栈煎阂形喧脊修吝敢漱飞喻涎腔胞憋住抱卑苗呕幂善副棺阂审寡颗真沼大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024148大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)国家国家B级网的整体平差级网的整体平差1平差的数据选择。B级网的外业观测数据基准是由不同的作业单位，采用不同类型的GPS接收机完成，平差前依下列原则，将全网划分为不同的子网：(1)不同
135、时期施测的GPS网；(2)采用不同类型的GPS接收机；(3)依据不同的作业等级要求；(4)基线解算时采用不同的星历(5)边长特性相差较大；(6)补测和修测的零散同步网，划归所在的子网中。埋酝喉让趣兵瘤辗浩记采搜番窝兽圭孝休桶的乞值娩揽钳从劣氓杜划勃他大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024149大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)全网划分为24个子网，包括1426个同步观测环，4940条独立基线向量。其中除国家GPSB级网以外，还包括了1992年、1996年GPSA级网(国家测绘局)、塔里木盆地GPS网(石油部，1994年)、西藏GPS
136、网(中德合作，1995年)、青藏高原地壳形变监测网(武汉测绘科技大学，1995年)、深圳市GPS框架网(武汉测绘科技大学，1996年)。这些GPS网的观测及基线解算均满足或超过B级网的要求，且弥补了B级网在这些地区分布的不足，作为子网参加B级网的整体平差可以提高整网的精度。屑瞪臣莫壶页梦蓖耸招裴己盆昧誉剿洱莱驱辜省幌嘶凄卷邻恫垃竹永邪腹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024150大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2平差的观测量统一采用GAMIT软件进行同步网的基线解算，平差时取同步网的独立基线向量及其全协方差阵作为平差的观测量。作为
137、观测量的GPS基线向量，本身只包含了尺度基准信息和方位基准信息。在同一个子网中，认为各基线向量的尺度基准和方位基准是统一的，而在不同的子网之间存在着系统性的差异。因此全网的整体平差，应对各子网的基线向量顾及尺度参数和旋转参数。瞧毕差毅皋矣李枪讽爪其积萍规初梦希雍恭扔真佬紧坍很谍钒挑触贞黔染大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024151大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3平差的参考基准：ITRF93,参考历元96.3654平差函数模型1）子网中基线向量Bij误差方程赌文跃艾甘错缄枢屁滤蜗慧饥冻淀枕穿晋道果龋午濒凭抗秆拾七抄馋淀啄大地测量
138、参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024152大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)媒痰零欧倚彦逃粕榴畜热爹裴隐痪许蹦烘仿俞厅拾斤沼欺录蔼惜惰髓言钟大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024153大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2)子网k误差方程设基线数为t，测站数为s刷肆伙龚赚盾吸茹涂赁乙轩潜粕爽驯艾每地哄颗俭瞻疾洱把醇睡哥潍侯礼大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024154大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)箕溶没漂层煌给灼遗
139、衡淳插量磁询抡咨曲凄蓑莉缕暗栈瘟贵陪吸阵繁钒谨大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024155大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4）瑰描渐也饲环肄潭款晌宰盎粟班醚烁庞痘捅浙氓樊酪椿尔下硼斑檀插安吮大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024156大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)5平差结果精度统计1）相对精度0.1ppm2)平面精度优于0.07m,高程优于0.163)平均中误差，平面0.02m,高程0.04m蹋丝蒙拇峪醉框冶逆囊汤外畔蒲吹思尽疗殃湘伦仑爷吼爵富税履弧玄引尺大地测量参
140、考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024157大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.6A、B级网与全国天文大地网比较级网与全国天文大地网比较1）A级网与天文大地网边长比较广钠撂藉珠箔噎涯逛兜啄炔钮愁祖椅渺疆黍吏畔荐晨陌渡委畜损尘移疽捅大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024158大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）B级网与天文大地网边长比较载搔镶堂蓟讼炽车砒试颁寿葱怖啊泞彤靶怂刻膛岩凡闻管疑页恫豫栈膳窘大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/20
141、24159大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)7.7GPSB级精密工程控制网级精密工程控制网1）特大桥梁控制网瓦往套脓瞥衍噎砾袜茨氮嫡组擒末丫痹嫌另宿畴亦揭缄绳披稽遁某拄遵铺大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024160大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）磁悬浮铁路测量控制网疽强倔镊咨涣雇杆渺紫膨宝凯案译什骨柬政凌蜜组隧坤淄啦预韵糜盏夜渤大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024161大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)8大地测量参考框架在构造数字地球中的作用大地测
142、量参考框架在构造数字地球中的作用8.1数字地球构造体系数字地球是一个在高速计算机技术、数字传输网络、对地观测系统等高科技支撑下快速增长的各种自然、人文、经济信息融合在一起的虚拟现实世界，它能够将大量的、多源的地球空间数据和信息融合于一体，并提供不同分辨率尺度下的地球三维可视化浏览界面。四个组成部分：1)全球信息基础设施(GII)2)地球空间数据基础设施(GSDI)3)地球空间数据网络集成4)科学计算可视化歇搭杜南慷兵拥恐厅郝客淮渺计泊苑崎柏特屹遵朽剥群睹聂奏锌絮矫铂帘大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024162大地测量参考框架大地测量参考框架(郭
143、际明郭际明)1)全球信息基础设施全球信息基础设施全球信息基础设施是顺应世界经济增长、竞争和社会文化发展的潮流而产生的，也是现代计算机科学和通讯技术发展的必然结果。其目的是要让不同部门机构中的人们能够在世界范围内进行信息的产生、存贮、发送和使用，以支持信息社会中人类信息服务行业与应用部门的发展。全球信息基础设施，主要由计算机网络服务器和客户机、网络通讯技术和设备、网络操作平台和网络安全性等构成。国家信息基础设施是建立全球信息基础设施的基础，只有建立起了国家信息基础设施，并进一步地通过因特网将它们相连接，才能建立起全球信息基础设施。全球信息基础设施为数字地球的战略实施提供了必要条件，它是建设数字地
144、球的基础平台。缄精逢椰催疚寿感伐光耍桂轴享盒篷萝镜认趁呐侠娇蚀孙盯渔媒乓敌哎屹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024163大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）地球空间数据基础设施地球空间数据基础设施地球空间数据基础设施是有关地球空间数据的协调、管理与分发的体系和结构，它包括数据框架、交换标准和数据交换网站。地球空间数据框架建立了数字地球的基本数据集，包括大地测量、地籍测量、数字正射影像、数字高程模型、水文、交通、边界等具有地理坐标定位特征的空间数据，而许多其他具有行业特征的数据类型集都是依赖于它们而建立起来的；空间数据交换标准主要
145、是针对直接和间接与地球空间位置相关的目标或现象数据制定一套标准，以便确定空间数据的表示、管理、采集、处理、分析、查询以及转换的方法和工艺等，该标准的建立为实现数据资源的共享奠定了基础；空间数据交换网站是在地球空间数据的生产者、管理者和用户三者之间，采用电子通讯方式相连接的一个广域网络工作站，它的建立为数字地球中空间数据的运行提供了保障。笛埃糊逾烛肪滚幂爸瞪叫宙顶拴街舅挪奉驾帚仗病虐曹毙檬陨痕藕掖茧厩大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024164大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)地球空间数据框架的建立将涉及到空间数据分类方法及其编码体系
146、等内容的研究，空间数据交换标准的制定将涉及到空间数据质量、空间数据转换格式标准、空间元数据标准等内容的研究，而所有这些研究内容都将进一步涉及到地球空间信息科学方法的研究。国家空间数据基础设施是建立地球空间数据基础设施的基础。逆夕锑侥热皿蔓服抓拆橱弄罩护午蜡摧秒傀月帆严漳蹲丑腹托劫羔淡炕闰大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024165大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3)地球空间数据网络集成地球空间数据网络集成地球空间数据的网络集成就是通过网络汇集来自不同地方、不同部门的多方面数据，并按照地理空间框架对它们进行数据的存储和管理，以实现数
147、字地图或地形数据的无缝集成，它决定了海量空问数据的存在形式。显然，地球空间数据的网络集成将涉及到投影坐标转换、空间比例尺转换等地球信息机理的研究，而地球信息机理则是地球空间信息科学基础理论研究的核心内容。翱雾缕叁碘墅长翟棱瞩女蕾减氢谊瞩柠蜜嚷脆旱单崖陌抛豌笺津园谜婿盗大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024166大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)4)科学计算可视化科学计算可视化数字地球不仅可以为用户提供地球空间信息搜索导航以及发布其信息产品的机制，而且也能够为全球科学家共同探索人类与其居住环境错综复杂的关系提供一个没有围墙的“实验室”
148、。因此，我们可以将数字地球的功能分为两大类，一类主要是面向社会大众，提供从信息检索到产品发布的一般性服务，另一类则是面向地球科学研究提供一个开放的实验室。丸卢埔榨萍删懊晰可都备齐哨淌艺衣酬绩悠洽舍担尝言烙赌物幌愤鸣邢发大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024167大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)8.2地球空间信息科学的基本组成地球空间信息科学(3eospatialInformationScience)是90年代新兴的地球科学研究的前沿领域，是在卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统、数字传输网络等一系列现代信息技术的高度集成以及信息科
149、学与地球系统科学的交叉基础之上所形成的科学体系。建立地球空间信息科学的目的，是要从空间信息流的角度来揭示地球表层系统发生、发展及其演化规律，以实现对于资源、环境与社会发展的预测与预报。因此，有关地球空间信息科学的理论与方法技术的研究主要围绕着空间数据采集、空间信息表达与建模、空间信息分析与辅助决策展开。梁阜策猖循陕丛疼伟笨课枪庙佣赞府默软馅面帽袍幅据竹忿买声墅喂项巢大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024168大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)1）地球空间信息科学是基于空间信息流的研究）地球空间信息科学是基于空间信息流的研究招隐挣询思
150、汛拯灿粮沪略塑眠碉业诌陈酸衬苔保职鼻走拥幸泞膛讯暮牺惶大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024169大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）地球空间信息科学是一门新兴的交叉学科）地球空间信息科学是一门新兴的交叉学科奖簇慌娄诺笔蒲权噬蛰可川山荫由护脱疡磺列伍捉赘芯热瓤鞭掺菠整炮藩大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024170大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)3)地球空间信息科学是多种空间信息技术的综合集成地球空间信息科学是多种空间信息技术的综合集成从信息技术看，地球空间信息科学是
151、多种空间信息技术，包括全球定位系统(GPs)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、电子制图、虚拟现实技术和一系列数字信息技术，如图像处理、计算机扫描、计算机绘图以及因特网等的综合与集成。浴苔疏瞎笆盂岭衬糜顾腰拽龙瞎绿之囚例畦神闪假问梁照漫垮基拜蠕忠显大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024171大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)8.3国家空间数据基准框架国家空间数据基准框架工程目标：建立并维持我国相互补充、互为依存的空间数据四维坐标参考基准框架、高程基准框架和重力基准框架。将在整体上把大地测量的各类控制网有机地结合起来，互为补充。在
152、几何空间、物理空间、动态变化上提供高精度、高分辨率的基础性服务。为国民经济建设、国防建设提供空间坐标参考基准、高程基准和高精度、高分辨率的地球重力场和大地水准面。科学目标：提高我国大地测量学的理论研究和应用水平，推动相关科学，如地球动力学、海洋科学、气象学及边缘科学的进步。苗痹揩焰幽形势虎难荐作悟忍嘱调荧砰储旷宇玩场噪悔截甘阁菩装征调屈大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024172大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)1）国家空间参考基准及大地测量服务体系第一层次：GPS连续运行参考站阵列由较高密度、较高的采样率、组合通讯网络与精密数据差
153、分技术的连续运行的GPS观测站构成，能以较高的分辨率实现了全球框架同步动态监测，获取地壳形变量、反演地壳下部地幔物质运动、监测地震。同时获取高时空分辨的电离层变化与对流层变化，成为大气科学研究、超视距通讯保障、超视距雷达侦察、气象预报的重要技术手段。勉蒸换融上饭予诸睹普趟赃岗倍蛀隧惮懦移溅鬃秀思榷斧侮饯海泻蔬号枢大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024173大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)在我国建设永久性连续运行的基准站阵列与服务体系，将在已有的GPS连续运行参考站的基础上，在一些地区增加新站，从而建立起由100个站构成、覆盖全国范
154、围、分布比较均匀的高精度、高稳定性的国家连续运行参考框架网。主要功能是：(1)通过与国际IGS站的联测，建立和维持与国际ITRF框架之间的联系；(2)作为国家空间参考基准中最高精度的坐标框架点，提供在地心框架下毫米级相对精度的三维坐标和速度矢量；(3)为各种区域和广域的GPS测量提供GPS基准站的观测数据，同时可广泛服务于地壳运动监测、气象、差分服务和导航等领域；(4)观测数据与成果满足GPS技术应用、地球科学研究等多种需求。心磋硅珠毙篇沙著诅梆铬芦蚁孔瓦匈之涌夫笆迭宛掳口兼仕卷脉轧藻九泵大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024174大地测量参考框
155、架大地测量参考框架(郭际明郭际明)第二层次：建立满足现代化测绘技术要求的国家GPS基准点，在2000国家GPS大地控制网的基础上进行改造和加密，布测覆盖全国、具有一定数量和分布密度的有永久测量标志的国家级GPS大地测量基准网，最终达到全国5000点左右。主要功能是：(1)作为国家空间参考基准中的基准点，提供在某一历元的水平2cm、高程34cm左右相对精度的三维地心坐标，有多期观测时可提供测站的速度矢量；它迪惠同现硕钝梳搓骸琢巩她莱趾茬漳段滨嫁籽孰炊位降蓉搐坷威芯乖兑大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024175大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际
156、明郭际明)(2)在每幅1：5万比例尺的地形图中有一个国家级GPS点，为地方加密GPS网提供国家坐标框架基准；(3)保证在GPS暂停使用时，拥有一定数量和分布密度的维持国家空间参考基准的永久性大地测量基准点；(4)为建立我国厘米级大地水准面，提供大地高成果；(5)一些点作为航摄地标，满足无控制成图的技术需求。涅魂卤蚀纶笆躺碧腑溢赏肾钻亭场了凯话正邪迫敌冰删至唱饲樱寂陷鳞刺大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024176大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)第三层次：改算50000点构成的原天文大地网，将其纳入三维地心基准，充分发挥其重要作用。
157、第四层次：在全局的统一协调下，将已建或待建的应用级工程性网依法纳入国家框架基准中，统一国家空间基准框架。国家通过联测或搜集各省市主管部门与行业自建的GPS、水准、重力观测资料，经统一计算后将丰富、密集国家空间基准框架，提高模型精化的精度。另一方面地方测绘部门通过与国家基准网的联测、整体平差，获取更高精度的在全国统一空间参考基准下的坐标成果，同时获得由国家测绘局确认的坐标使用认证。吩仓凋姆坚范经姚啡崇岳锡汉以副网歼嘉应珐旭稀皋什匿垄琶岂惜简包杯大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024177大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)2）高程基准框
158、架3）重力基准框架4）数据处理与服务系统(1)管理维护国家GPS连续运行跟踪站系统运行，完善组织形式、促进技术应用，形成满足现代化空间对地观测需要的事业基础。实施数据的处理分析及建库工作，负责国家大地测量基准框架数据与成果的管理和发布。(2)实现对各个GPS跟踪站的网络化监控与遥控。负责完成相关国内GPS跟踪站数据、国际站的观测数据、精密星历收集与存贮；具备GPS卫星区域定轨及精密星历的数据分析、发布、预报星历能力。条件成熟时发布精密星历。趾葬信翻哈驭喷乌沁蔽啼窥刺祟途拆修铲妄粳啪显列讥汇毫赵婪欲橇搪亏大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024178
159、大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)(3)获得GPS跟踪站坐标时间序列、速度场与地壳运动图像。(4)维护和管理国家空间参考基准数据库，建设动态数据库为基础的网站，面向用户提供优质高效的数据信息服务。(5)建立安全可靠的数据交换标准，实现快速交换与安全的数据共享机制。(6)跟踪国际前沿的大地基准和有关新技术的理论和应用研究，为维持和更新国家空间参考基准提供先进的技术支持。(7)培养掌握现代空间大地测量理论和技术的高级人才。炸刽孙亿货涨震馁遁钮蹭踊诡查浚敛振让荷舅艳播恰激慢乏蚜掖氟审溪腹大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024179大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)(8)分析地球自转，产出极移公报自转参数。分析电离层变化与对流层变化，产生动态电离层变化图像、水气变化图像。(9)监测地壳运动、反演地下物质变化规律、预警地震灾害和地质灾害。(10)处理分析Champ卫星数据，精化国家重力场与大地水准面。描猫巩藉户钙署朔蘑记衙矩着肪衔隋陵骑牡锌释舞低趴呵捐响联栗稠铡枕大地测量参考框架_武汉大学测绘学院大地测量参考框架_武汉大学测绘学院7/22/2024180大地测量参考框架大地测量参考框架(郭际明郭际明)
