坐標(biāo)系統(tǒng)
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坐標(biāo)系統(tǒng)，是描述物質(zhì)存在的空間位置(坐標(biāo))的參照系，通過定義特定基準(zhǔn)及其參數(shù)形式來實現(xiàn)。坐標(biāo)系統(tǒng)可以分為WGS-84、1980 西安坐標(biāo)系、北京54 坐標(biāo)系以及CGCS2000國家大地坐標(biāo)系。
1、CGCS2000國家大地坐標(biāo)系
2000國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn)，其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心。Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議極地方向(BIH國際時間局)，X軸指向BIH1984.0定義的零子午面與協(xié)議赤道的交點(diǎn)，Y軸按右手坐標(biāo)系確定。2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下：
長半軸 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常數(shù) GM=3.986004418×1014m3s-2
自轉(zhuǎn)角速度 ω=7.292115×10-5rad s-1
短半軸b=6356752.31414m
極曲率半徑=6399593.62586m
第一偏心率e=0.0818191910428
2、WGS-84 坐標(biāo)系
WGS-84采用的橢球是國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第17屆大會大地測量常數(shù)推薦值，其四個基本參數(shù)
公式
長半徑：a=6378137±2(m);
地球引力和地球質(zhì)量的乘積：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2;
正常化二階帶諧系數(shù)：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9;
地球重力場二階帶球諧系數(shù)：J2=108263×10-8
地球自轉(zhuǎn)角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1
扁率f=1/298. 257 223 563
3、1980 西安坐標(biāo)系
西安80是為了進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。根據(jù)橢球定位的基本原理，在建立西安80坐標(biāo)系時有以下先決條件：
(1)大地原點(diǎn)在我國中部，具體地點(diǎn)是陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn);
(2)西安80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系，橢球短軸Z11想軸· 平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺子午面;X軸在大地起始子午面內(nèi)與 Z軸垂直指向經(jīng)度 0方向;Y軸與 Z、X軸成右手坐標(biāo)系;
(3)橢球參數(shù)采用IUG 1975年大會推薦的參數(shù)，因而可得西安80橢球兩個最常用的幾何參數(shù)為：
長半軸a=6378140±5(m)
短半軸b=6356755.2882m
扁 率α=1/298.2570
第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方=0.00673950181947
4、北京54 坐標(biāo)系
北京54坐標(biāo)系(BJZ54)是指北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球為基礎(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。
橢球坐標(biāo)參數(shù)如下：
長半軸a=6378245m;
短半軸=6356863.0188m;
扁率α=1/298.3;
第一偏心率平方 =0.006693421622
4、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
RTK 測量采用 WGS84 系統(tǒng)，當(dāng) RTK 測量要求提供其它坐標(biāo)系(北京坐標(biāo)或 1980 西安坐標(biāo)系等)時，應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。各坐標(biāo)系的地球橢球和參考橢球基本參數(shù)，應(yīng)符合下表規(guī)定。
(1)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求轉(zhuǎn)換參數(shù)時應(yīng)采用 3 點(diǎn)以上的兩套坐標(biāo)系成果，采用Bursa-Wolf、Molodenky 等經(jīng)典、成熟的模型，使用 PowerADJ3.0 成 SKIpro2.3、TGO1.5 以上版本的通用 GPS 軟件進(jìn)行求解，也可自行編制求參數(shù)軟件，經(jīng)測試與鑒定后使用。轉(zhuǎn)換參數(shù)時應(yīng)采用三參、四參、五參、七參不同模型形式，視具體工作情況而定，但每次必須使用一組的全套參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)不準(zhǔn)確可影響到 2～3cm 左右 RTK 測量誤差。
(2)當(dāng)要求提供 1985 國家高程基準(zhǔn)或其它高程系高程時，轉(zhuǎn)換參數(shù)必須考慮高程要素。如果轉(zhuǎn)換參數(shù)無法滿足高程精度要求，可對 RTK 數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，按高程擬合、大地水準(zhǔn)面精化等方法求得這些高程系統(tǒng)的高程。
1、CGCS2000國家大地坐標(biāo)系
2000國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn)，其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心。Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議極地方向(BIH國際時間局)，X軸指向BIH1984.0定義的零子午面與協(xié)議赤道的交點(diǎn)，Y軸按右手坐標(biāo)系確定。2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下：
長半軸 a=6378137m
扁率 f=1/298.257222101
地心引力常數(shù) GM=3.986004418×1014m3s-2
自轉(zhuǎn)角速度 ω=7.292115×10-5rad s-1
短半軸b=6356752.31414m
極曲率半徑=6399593.62586m
第一偏心率e=0.0818191910428
2、WGS-84 坐標(biāo)系
WGS-84采用的橢球是國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第17屆大會大地測量常數(shù)推薦值，其四個基本參數(shù)
公式
長半徑：a=6378137±2(m);
地球引力和地球質(zhì)量的乘積：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2;
正常化二階帶諧系數(shù)：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9;
地球重力場二階帶球諧系數(shù)：J2=108263×10-8
地球自轉(zhuǎn)角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1
扁率f=1/298. 257 223 563
3、1980 西安坐標(biāo)系
西安80是為了進(jìn)行全國天文大地網(wǎng)整體平差而建立的。根據(jù)橢球定位的基本原理，在建立西安80坐標(biāo)系時有以下先決條件：
(1)大地原點(diǎn)在我國中部，具體地點(diǎn)是陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn);
(2)西安80坐標(biāo)系是參心坐標(biāo)系，橢球短軸Z11想軸· 平行于地球質(zhì)心指向地極原點(diǎn)方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文臺子午面;X軸在大地起始子午面內(nèi)與 Z軸垂直指向經(jīng)度 0方向;Y軸與 Z、X軸成右手坐標(biāo)系;
(3)橢球參數(shù)采用IUG 1975年大會推薦的參數(shù)，因而可得西安80橢球兩個最常用的幾何參數(shù)為：
長半軸a=6378140±5(m)
短半軸b=6356755.2882m
扁 率α=1/298.2570
第一偏心率平方 =0.00669438499959 第二偏心率平方=0.00673950181947
4、北京54 坐標(biāo)系
北京54坐標(biāo)系(BJZ54)是指北京54坐標(biāo)系為參心大地坐標(biāo)系，大地上的一點(diǎn)可用經(jīng)度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球為基礎(chǔ)，經(jīng)局部平差后產(chǎn)生的坐標(biāo)系。
橢球坐標(biāo)參數(shù)如下：
長半軸a=6378245m;
短半軸=6356863.0188m;
扁率α=1/298.3;
第一偏心率平方 =0.006693421622
4、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
RTK 測量采用 WGS84 系統(tǒng)，當(dāng) RTK 測量要求提供其它坐標(biāo)系(北京坐標(biāo)或 1980 西安坐標(biāo)系等)時，應(yīng)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。各坐標(biāo)系的地球橢球和參考橢球基本參數(shù)，應(yīng)符合下表規(guī)定。
(1)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求轉(zhuǎn)換參數(shù)時應(yīng)采用 3 點(diǎn)以上的兩套坐標(biāo)系成果，采用Bursa-Wolf、Molodenky 等經(jīng)典、成熟的模型，使用 PowerADJ3.0 成 SKIpro2.3、TGO1.5 以上版本的通用 GPS 軟件進(jìn)行求解，也可自行編制求參數(shù)軟件，經(jīng)測試與鑒定后使用。轉(zhuǎn)換參數(shù)時應(yīng)采用三參、四參、五參、七參不同模型形式，視具體工作情況而定，但每次必須使用一組的全套參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)不準(zhǔn)確可影響到 2～3cm 左右 RTK 測量誤差。
(2)當(dāng)要求提供 1985 國家高程基準(zhǔn)或其它高程系高程時，轉(zhuǎn)換參數(shù)必須考慮高程要素。如果轉(zhuǎn)換參數(shù)無法滿足高程精度要求，可對 RTK 數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，按高程擬合、大地水準(zhǔn)面精化等方法求得這些高程系統(tǒng)的高程。
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