2.2.1WGS-84坐標(biāo)系

WGS-84的定義：WGS-84是修正NSWC9Z-2參考系的原點(diǎn)和尺度變化，并旋轉(zhuǎn)其參考子午面與BIH定義的零度子午面一致而得到的一個(gè)新參考系，WGS-84坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)定地球極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。它是一個(gè)地固坐標(biāo)系。

WGS-84橢球及其有關(guān)常數(shù)：WGS-84采用的橢球是國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)推薦值，其四個(gè)基本參數(shù)

    長(zhǎng)半徑：a=6378137±2（m）；

    地球引力常數(shù)：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2；

    正?；A帶諧系數(shù)：C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9；

                                          

                                             J2=108263×10-8

    地球自轉(zhuǎn)角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1

建立WGS-84世界大地坐標(biāo)系的一個(gè)重要目的，是在世界上建立一個(gè)統(tǒng)一的地心坐標(biāo)系。

 2.2.2 國(guó)家大地坐標(biāo)系

 1.1954年北京坐標(biāo)系（BJ54舊）

坐標(biāo)原點(diǎn)：前蘇聯(lián)的普爾科沃。

參考橢球：克拉索夫斯基橢球。

平差方法：分區(qū)分期局部平差。

存在問(wèn)題：（1）橢球參數(shù)有較大誤差。

（2）參考橢球面與我國(guó)大地水準(zhǔn)面存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性?xún)A斜。

（3）幾何大地測(cè)量和物理大地測(cè)量應(yīng)用的參考面不統(tǒng)一。

（4）定向不明確。

 2.1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系（GDZ80）

坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)。

參考橢球：1975年國(guó)際橢球。

平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。

特點(diǎn)：（1）采用1975年國(guó)際橢球。

（2）參心大地坐標(biāo)系是在1954年北京坐標(biāo)系基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。

（3）橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)最為密合，是多點(diǎn)定位。

  （4）定向明確。

  （5）大地原點(diǎn)地處我國(guó)中部。

  （6）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。

3.新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新）

新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新）是由1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系（GDZ80）轉(zhuǎn)換得來(lái)的。

坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)。

參考橢球：克拉索夫斯基橢球。

平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。

BJ54新的特點(diǎn) ：

    （1）采用克拉索夫斯基橢球。

    （2）是綜合GDZ80和BJ54舊 建立起來(lái)的參心坐標(biāo)系。

    （3）采用多點(diǎn)定位。但橢球面與大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)不是最佳擬合。

    （4）定向明確。

    （5）大地原點(diǎn)與GDZ80相同，但大地起算數(shù)據(jù)不同。

    （6）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。

    （7）與BJ54舊 相比，所采用的橢球參數(shù)相同，其定位相近，但定向不同。

    （8）BJ54舊 與BJ54新 無(wú)全國(guó)統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換參數(shù)，只能進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換。

2.2.3地方獨(dú)立坐標(biāo)系

在生產(chǎn)實(shí)際中，我們通常把控制網(wǎng)投影到當(dāng)?shù)仄骄０胃叱堂嫔?，并以?dāng)?shù)刈游缇€(xiàn)作為中央子午線(xiàn)進(jìn)行高斯投影建立地方獨(dú)立坐標(biāo)系。地方獨(dú)立坐標(biāo)系隱含一個(gè)與當(dāng)?shù)仄骄０胃叱虒?duì)應(yīng)的參考橢球——地方參考橢球。地方參考橢球的中心、軸向和扁率與國(guó)家參考橢球相同，其長(zhǎng)半徑則有一改正量。

設(shè)地方獨(dú)立坐標(biāo)系位于海拔高程為h的曲面上，該地方的大地水準(zhǔn)面差距為ζ，則該曲面離國(guó)家參考橢球的高度為：

又由獨(dú)立坐標(biāo)系的定義知：

于是，地方參考橢球和國(guó)家參考橢球的關(guān)系可以表述為：