地图数学基础地球坐标系与大地定位

Question

如题所述

Answer 1

地球表面的位置确定是关键的科学问题，涉及诸多领域，包括生产活动、科学研究和军事国防。核心是球面坐标系统的设计和应用。

大地控制网，包括平面控制网和高程控制网，是实现大地定位的基础。平面控制网主要由三角网和精密导线网构成，通过三角测量或精密导线测量建立，配合天文测量和重力测量，将观测结果转化为大地坐标，作为定位平面的基准。高程控制网则通过水准网和三角高程网确定地面点与大地水准面的相对高度。

地理坐标使用经纬度来表达地面点的球面位置。天文经纬度描述了地面点在大地水准面上的相对位置，由天文经度和天文纬度表示。而大地经纬度则是基于参考椭球面，用大地经度、大地纬度和大地高来定义，东经和北纬为正，西经和南纬为负。地心经纬度则是以地球中心为基准的坐标系统。

在大地测量学和地图学中，天文经纬度和大地经纬度都用于坐标系统的定义。地理坐标网和直角坐标网用于地图上点位的定位，前者基于地球椭球面的投影，后者则基于某种投影的方格线网，分别标注地理坐标和平面直角坐标。

中国的大地坐标系统发展丰富，从1952年的海福特椭球体，到1980年开始采用GRS 1975的推荐体系，以及后续的西安坐标系。大地控制网由全国范围内精确测定的四等平面控制网和高程控制网构成，其中高程以黄海平均海水面为起算基准，经历了从1956年的水准原点到1985年国家高程基准的演变。