2 大地测量
XX框架 是 XX系统 的具体实现和维持
★ 重点：框架建立方法和相互转换
大地测量主要三方面内容：
- 坐标基准：平面、椭球面
- 垂直基准：高程基准（陆地）、深度基准（海洋）
- 重力基准
2.1 坐标基准
表达椭球面上的位置基准
地球旋转轴指向变动（地轴变动） => 地球自转周期不均匀（时间系统）=> 坐标系统
2.1.1 地轴
地轴指向影响来源
- 外部：岁差（天体引力）、章动（月球引力）
- 内部：极移（自身质量分布不均）
协议地极
地轴变动 => 协议地极（某个时间区间的平均地极）
种类：
- CIO: IAU、IUGG 1967年
- JYD: 我国
- CTP: IERS、BIH 1984年（CIO的更新）
- EOP: 除极移外，另考虑岁差和章动
2.1.2 时间系统
是什么：建立在规定秒长的时间频率基准之上，包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准
不同的物质运动形式 => 不同的时间系统
种类
不同参考基准：
- 地球自转周期：恒星日、世界时UT
- 地球公转周期：历书时ET、力学时DT
- 原子钟：国际原子时TAI、GPS时GPST
- 原子钟、闰秒：协调时UTC
UTC、GMT、北京时间关系？
UTC：协调世界时间
GMT：格林尼治标准时间
北京时间：东八区GMT = UTC + 0
CST = UTC/GMT + 8格林尼治标准时间的正午是指当太阳横穿格林尼治子午线时（也就是在格林尼治时）的时间。地球每天的自转是有些不规则的，而且正在缓慢减速。所以，格林尼治时间已经不再被作为标准时间使用。现在的标准时间──协调世界时（UTC）──由原子钟提供。
2.1.3 坐标系统
是什么：描述地物空间位置的参照系
种类
不同分类标准：
- 范围：天球坐标系（天文）、大地坐标系
- 空间运动：协议惯性坐标系、非惯性坐标系（随地球转动）
- 坐标系定位：参心（参考椭球的几何中心）、地心（地球质心）
- 表现形式：大地坐标系（L/B/H）、空间直角坐标系(X/Y/Z 右手坐标系)
如何建立
确定椭球参数->定位->定向->确定大地原点
（1）确定椭球参数
地球椭球
- 定义：代表地球大小和形状的数学曲面
- 分类：参考椭球（当地大地水准面最佳拟合）、总地球椭球（全球大地水准面最佳拟合）、正常椭球（水准椭球）
- 如何定义和表达：椭球参数
椭球参数
- 分类：
按应用分类：基本常数（4个大地基本常数：椭球长半径a、地球动力形状因子J2、地球自转角速度ω、地心引力常数GM）、导出常数（短半轴b）
按属性分类：几何常数（5个：长半轴a、短半轴b、扁率α、第一偏心率e、第二偏心率e’）、物理常数 - 主要几个椭球参数：
克拉索夫斯基 — 1940年
IAG75(IUGG75) — 1975年
GRS80 — 1979年
WGS84 — 1984年
CGCS2000 — 2008年
（2）椭球定位
坐标系原点和椭球中心重合
- 参心坐标系定位：
大地原点、一点定位、多点定位 - 地心坐标系定位：
椭球中心和地球质心重合 - 两种坐标定位差异
（3）椭球定向（旋转轴方向）
满足双平行条件：
- 旋转轴：短轴平行于地球自转轴
- 本初子午面：大地起始子午面平行于天文起始子午面
2.1.4 常见坐标系统
- 参心：北京54、西安80、新54
- 地心：IRTS参考系、WGS-84、CGCS2000
- 站心：
- 高斯平面直角、独立坐标系
2.2 重力基准
重力位：相等重力势能形成的曲面
水准面：平静的海平面（重力等位面）
重力基准：标定一个国家或地区绝对重力值的标准（包括系统、框架）
我国的重力基准：1957/1985/2000国家重力基本网
国际重力基准：
2.3 垂直基准
垂直基准：表达地面高度的参考系统（包括高程基准、深度基准）
水准面不平行、多值性问题 => 设定统一高程基准
2.3.1 高程系统
分类：
- 正高：
大地水准面为基准，即地面点到大地水准面的铅垂距离（即绝对高程、海拔） - 正常高：
似大地水准面（正常椭球？） - 力高：
- 大地高：
大地坐标系中的高程系统（参考椭球面），严格上不是高程系统
2.3.2 深度基准
2.3.3 高程框架
水准原点： 72.260m 青岛 高程控制网的起算点
高程系统转换：
- 正高 <=> 正常高
海平面相等，平原地差异小，山区差异大 - 正高 <=> 大地高
大地高 = 正高 + 大地水准面差距 - 正常高 <=> 大地高
大地高 = 正高 + 似大地水准面差距（似大地水准面到参考椭球面距离，即高程异常） - 正常高 <=> 深度
水位改正值
2.4 椭球面、高斯平面归算
- 高斯平面直角坐标系、笛卡尔坐标系
- 高斯分带计算
- 高斯解算
(B, L) <=> (x, y) - 坐标转换：P43
2.5 GNSS
（全球导航卫星系统）