坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)課件

第2章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)昆明理工大學(xué)國(guó)防科技大學(xué)第2章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)1主要內(nèi)容2.1地球及其地球網(wǎng)格2.2天球及其模型2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.6時(shí)間系統(tǒng)2.7小結(jié)2022/12/1823STF主要內(nèi)容2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1523ST2.1地球及其地球網(wǎng)格地圖要素：代表地球表面的空間要素。坐標(biāo)系：地圖要素的位置是基于坐標(biāo)系的。地理網(wǎng)格：空間要素的位置是基于用經(jīng)度和緯度表示的地理網(wǎng)格的。什么是經(jīng)線（Latitude）？什么是緯線（Longitude）？地面上點(diǎn)位的確定:通常用經(jīng)度和緯度來(lái)決定。2022/12/1833STF2.1地球及其地球網(wǎng)格地圖要素：代表地球表面的空間要素。22.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1843STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1543STF2.1地球及其地球網(wǎng)格描述和表現(xiàn)地理空間建立地球表面的幾何模型如何建立地球表面的幾何模型？用一種球體來(lái)表示：地球橢球體

由一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的地球橢球體的表示：長(zhǎng)半徑a和短半徑b或一個(gè)半徑和扁率α

α=(ab)/b

2022/12/1853STF2.1地球及其地球網(wǎng)格描述和表現(xiàn)地理空間2022/12/12.1地球及其地球網(wǎng)格如何選擇地球橢球體的長(zhǎng)半徑a和短半徑b？為了測(cè)量計(jì)算的需要，選用一個(gè)同大地體相近的、可以用數(shù)學(xué)方法來(lái)表達(dá)的旋轉(zhuǎn)橢球來(lái)代替地球。用地球的自然表面？用地球的海平面？從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個(gè)連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面，這就是大地水準(zhǔn)面。2022/12/1863STF2.1地球及其地球網(wǎng)格如何選擇地球橢球體的長(zhǎng)半徑a和短半徑2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1873STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1573STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1883STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1583STF2.1地球及其地球網(wǎng)格但是：大地水準(zhǔn)面仍然有起伏。因此：與局部地區(qū)（一個(gè)或幾個(gè)國(guó)家）的大地水準(zhǔn)面符合得最好的旋轉(zhuǎn)橢球，稱為參考橢球體（基準(zhǔn)橢球）。例如：克拉索夫斯基，1940，6378245，298.3，北京54坐標(biāo)系IAG-75，1975，6378140，298.257，國(guó)家80坐標(biāo)系WGS-84，1984，6378137，298.257223563美國(guó)2022/12/1893STF2.1地球及其地球網(wǎng)格但是：大地水準(zhǔn)面仍然有起伏。20222.2天球及其模型什么是天球？以空間某一點(diǎn)（例如觀察者）為中心、半徑為無(wú)窮大的一個(gè)圓球。半徑是任意長(zhǎng)，觀測(cè)者任何移動(dòng)，球面形狀不變。

2022/12/18103STF2.2天球及其模型什么是天球？2022/12/15103S2.2天球及其模型地平線與天頂2022/12/18113STF2.2天球及其模型地平線與天頂2022/12/15113S2.2天球及其模型觀察者與地平線2022/12/18123STF2.2天球及其模型觀察者與地平線2022/12/151232.2天球及其模型觀察者與地平線、黃道、天球赤道、春分點(diǎn)的關(guān)系2022/12/18133STF2.2天球及其模型觀察者與地平線、黃道、天球赤道、春分點(diǎn)的2.2天球及其模型天軸：地軸的延長(zhǎng)線，叫做天軸。天極：天軸同天球的交點(diǎn)就是天極，在北極上空的是北天極（P），在南極上空的是南天極（P‘）。天球赤道：通過(guò)天球中心，同天軸垂直的平面和天球相交的大圓圈，叫做天球赤道。北天極和南天極就是天赤道的兩極。天赤道把天球分成南、北兩半球。顯然，天球赤道平面同地球的赤道平面或者重合（地心天球）或者平行（以觀測(cè)者為中心的天球或日心天球）。天球子午圈（面）：通過(guò)天極的大圓，叫做（天）子午圈，相應(yīng)的平面就是天球子午面。2022/12/18143STF2.2天球及其模型天軸：地軸的延長(zhǎng)線，叫做天軸。2022/2.2天球及其模型2022/12/18153STF2.2天球及其模型2022/12/15153STF2.2天球及其模型黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，稱為黃道。即當(dāng)?shù)厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的觀察者所見(jiàn)到的太陽(yáng)在天球上運(yùn)動(dòng)的軌跡。黃赤交角：黃道面與赤道面的夾角，稱為黃赤交角，約為23.5度。春分點(diǎn)：定義當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從南半天球向北半天球運(yùn)動(dòng)時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)，稱為春分點(diǎn)。春分點(diǎn)和天球赤道面是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面。2022/12/18163STF2.2天球及其模型黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，2.2天球及其模型2022/12/18173STF2.2天球及其模型2022/12/15173STF2.2天球及其模型日月對(duì)地球赤道隆起部分的引力作用，使地球旋轉(zhuǎn)軸在空間的指向發(fā)生移動(dòng)：歲差、章動(dòng)。歲差？春分點(diǎn)在恒星間的位置不是固定不變的。使得春分點(diǎn)沿著黃道緩慢地向西移動(dòng)，每年約50.37s。使得太陽(yáng)通過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)刻總是比太陽(yáng)回到恒星間的同一位置的時(shí)刻要早一些?；貧w年的長(zhǎng)度比恒星年的長(zhǎng)度短。這一現(xiàn)象稱為歲差。2022/12/18183STF2.2天球及其模型日月對(duì)地球赤道隆起部分的引力作用，使地球2.2天球及其模型地球軸的進(jìn)動(dòng)（歲差）2022/12/18193STF2.2天球及其模型地球軸的進(jìn)動(dòng)（歲差）2022/12/152.2天球及其模型章動(dòng)？地球自轉(zhuǎn)軸的進(jìn)動(dòng)復(fù)雜。進(jìn)動(dòng)軌跡可以看作是在平均位置附近做短周期的微小擺動(dòng)。稱這種微小的擺動(dòng)為章動(dòng)。極移？地球自轉(zhuǎn)軸會(huì)在地球內(nèi)部繞行，其周期為305天。地極的這種運(yùn)動(dòng)，稱為極移。2022/12/18203STF2.2天球及其模型章動(dòng)？2022/12/15203STF2.2天球及其模型2022/12/18213STF2.2天球及其模型2022/12/15213STF2.2天球及其模型極移與歲差、章動(dòng)對(duì)坐標(biāo)系的影響？它們是完全不同的地球物理現(xiàn)象。歲差和章動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)軸的方向在恒星空間中的變化，但是地球內(nèi)部的相對(duì)位置并沒(méi)有變化。歲差和章動(dòng)只引起天體坐標(biāo)的變化，卻不會(huì)引起地球表面經(jīng)度和緯度的改變。極移表現(xiàn)為地球內(nèi)部的相對(duì)位置在改變，這樣就引起地球表面上各地經(jīng)度和緯度的變化。2022/12/18223STF2.2天球及其模型極移與歲差、章動(dòng)對(duì)坐標(biāo)系的影響？20222.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地球坐標(biāo)系是圍繞地球橢球建立起來(lái)的。又稱為全球坐標(biāo)系統(tǒng)（GlobalCoordinateSystem）或大地坐標(biāo)系。以參考橢球面為基準(zhǔn)面，用以表示地面點(diǎn)位置的參考系。如何確定坐標(biāo)系？選擇了相應(yīng)的橢球確定坐標(biāo)原點(diǎn)及其坐標(biāo)軸的方向確定它與大地水準(zhǔn)面的相關(guān)關(guān)系2022/12/18233STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地球坐標(biāo)系是圍繞地球橢球建立起來(lái)的。202.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系

原點(diǎn)位于地球橢球的中心EarthCentered,EarthFixedCartesiancoordinates

Z軸指向地球的自轉(zhuǎn)軸北極X軸指向格林威治子午線與地球赤道的交點(diǎn)Y軸位于赤道面上按右手系與X軸呈90度夾角2022/12/18243STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系2022/12/15242.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)赤道和本初子午線

2022/12/18253STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)赤道和本初子午線2022/12/1522.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系

2022/12/18263STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系2022/12.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)球面坐標(biāo)系

以參考橢球中心為原點(diǎn)。用大地經(jīng)緯度和大地高程來(lái)描述空間點(diǎn)位置。用（B,L,H）來(lái)表示。緯度B和經(jīng)度L表示，其中高度H為空間點(diǎn)到橢球面的垂直距離。問(wèn)題：由于參考橢球的中心大多不能與地球的質(zhì)心完全重合，就導(dǎo)致使用不同的橢球參數(shù)的國(guó)家和地區(qū)所測(cè)得的大地坐標(biāo)之間存在一定的差異。2022/12/18273STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)球面坐標(biāo)系2022/12/15273S2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影地球橢球面是不可展曲面我們習(xí)慣操作的紙質(zhì)地圖和數(shù)字地圖是建立在二維平面坐標(biāo)基礎(chǔ)上的需要把球形的地球表面的點(diǎn)映射到一個(gè)平面上這種從球形表面到平面的轉(zhuǎn)換就稱為地圖投影

實(shí)質(zhì)就是建立地球橢球面上點(diǎn)的坐標(biāo)（m,n）與平面上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)（x,y）之間的函數(shù)關(guān)系2022/12/18283STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影2022/12/15283STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18293STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15293STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影的種類不同的投影方式具有不同的形態(tài)和變形特征常見(jiàn)的投影是把參考橢球向一個(gè)幾何投影面投影圓柱投影：圓柱為投影面的投影稱為圓柱投影圓錐投影：以圓錐面為投影面的投影稱為圓錐投影方位投影：以平面為投影面的投影稱為方位投影2022/12/18303STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影的種類2022/12/153032.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18313STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15313STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影高斯－克呂格投影的簡(jiǎn)稱，又稱為橫軸墨卡托投影。一種橫軸等角圓柱投影，以橢圓柱作為投影面，并與橢球體相切于一條經(jīng)線上，該經(jīng)線即為投影帶的中央經(jīng)線。按等角方式將中央經(jīng)線東西一定范圍內(nèi)的區(qū)域投影到橢圓柱表面上，再展成平面，便構(gòu)成了橫軸等角切橢圓柱投影。2022/12/18323STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影2022/12/15323STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)中央經(jīng)線XY500km例如：6度分帶，每一個(gè)分帶構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)網(wǎng)。投影帶中央經(jīng)線投影后的直線為y軸，赤道投影后為x軸。為了使得經(jīng)度坐標(biāo)值不出現(xiàn)負(fù)值，規(guī)定每帶的中央經(jīng)線西移500km。2022/12/18333STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)中央經(jīng)線XY500km例如：6度分帶，每2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)幾乎所有的測(cè)繪成果都采用高斯投影具體又有3度帶和6度帶高斯投影2022/12/18343STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)幾乎所有的測(cè)繪成果都采用高斯投影202.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）2022/12/18353STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）2022/122.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球坐標(biāo)系又稱為恒星坐標(biāo)系，用來(lái)確定天體在天球上的位置。天球的幾何形狀是正球。既可以用直角坐標(biāo)系，也適合用球面坐標(biāo)系表示天體的位置。2022/12/18363STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球坐標(biāo)系2022/12/15363ST2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18373STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15373STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球空間直角坐標(biāo)系地球質(zhì)心O為坐標(biāo)原點(diǎn)。Z軸指向天球北極。X軸指向春分點(diǎn)。Y軸垂直于XOZ平面，與X軸和Z軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系空間點(diǎn)的位置由坐標(biāo)（X，Y，Z）來(lái)描述。2022/12/18383STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球空間直角坐標(biāo)系2022/12/1532.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系

地球質(zhì)心O為坐標(biāo)原點(diǎn)。春分點(diǎn)軸與天軸所在平面為天球經(jīng)度（赤經(jīng)α

）測(cè)量基準(zhǔn)(基準(zhǔn)子午面)，赤道為天球緯度（赤緯δ

）測(cè)量基準(zhǔn)而建立球面坐標(biāo)。向徑r

表示天體到地球質(zhì)心的距離?？臻g點(diǎn)S的位置為（r，α，δ）。2022/12/18393STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系2022/12/15392.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系的作用？常用的星表、星圖上恒星的坐標(biāo)位置均用天球球面坐標(biāo)系來(lái)表示。該坐標(biāo)系對(duì)恒星來(lái)說(shuō)是固定的，因此用赤經(jīng)和緯經(jīng)來(lái)表示天體在天球上的位置較為合適。問(wèn)題：地球自轉(zhuǎn)軸的歲差、章動(dòng)和極動(dòng)等現(xiàn)象。2022/12/18403STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系的作用？2022/12/12.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)解決方案：北極和春分點(diǎn)：“平”和“瞬時(shí)”兩種位置表示。平天球球面坐標(biāo)系：Z軸指向平北天極，X軸指向平春分點(diǎn)。瞬時(shí)天球球面坐標(biāo)系：Z軸指向瞬時(shí)北天極，X軸指向瞬時(shí)春分點(diǎn)（真春分點(diǎn)）。在精度要求不高的時(shí)候，一般多使用平坐標(biāo)系系列。協(xié)議天球坐標(biāo)系：1984年1月1日后，取2000年1月15日的平北天極為協(xié)議北天極。Z軸指向協(xié)議北天極的天球坐標(biāo)系稱為協(xié)議天球坐標(biāo)系，X軸指向協(xié)議春分點(diǎn)。2022/12/18413STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)解決方案：2022/12/15413ST2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介WGS-84世界大地坐標(biāo)系由美國(guó)國(guó)家影像制圖局（NIMA）和其前身美國(guó)國(guó)防部測(cè)繪局（DMA）制定的。GPS采用。一個(gè)地固空間直角坐標(biāo)系。原點(diǎn)在地球質(zhì)心。（又稱地心坐標(biāo)系）Z軸指向國(guó)際時(shí)間局BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（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。2022/12/18423STF2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介WGS-84世界大地坐標(biāo)系20222.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1954年北京坐標(biāo)系

采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球（蘇）。大地坐標(biāo)系。問(wèn)題：橢球參數(shù)有較大誤差。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。定向不明確。新的1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系。2022/12/18433STF2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1954年北京坐標(biāo)系2022/12.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念

現(xiàn)代測(cè)量科技與空間科技緊密結(jié)合，測(cè)量精度極高。衛(wèi)星定軌、飛機(jī)和車輛導(dǎo)航等問(wèn)題，不僅要求給出空間位置，而且應(yīng)給出相應(yīng)的時(shí)間?，F(xiàn)代大地測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)是包括時(shí)間在內(nèi)的四維基準(zhǔn)。GPS測(cè)量中，時(shí)間的意義確定GPS衛(wèi)星的在軌位置；確定測(cè)站位置；確定地球坐標(biāo)系與天球坐標(biāo)系的關(guān)系。2022/12/18443STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念2022/12/15443STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念

時(shí)間包括時(shí)刻（絕對(duì)時(shí)間）與時(shí)間間隔（相對(duì)時(shí)間）兩個(gè)概念。測(cè)量時(shí)間同樣需要建立測(cè)量基準(zhǔn)，包括尺度與原點(diǎn)?？勺鳛闀r(shí)間基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象必須是周期性的，且其周期應(yīng)有復(fù)現(xiàn)性和足夠的穩(wěn)定性。2022/12/18453STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念2022/12/15453STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)UT（UniversalTime）系統(tǒng)

度量時(shí)間一般用周期性運(yùn)動(dòng)來(lái)作為測(cè)量的基準(zhǔn)。這種周期性運(yùn)動(dòng)必須是均勻的和連續(xù)的。把地球自轉(zhuǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)，稱為世界時(shí)。世界時(shí)系統(tǒng)又可以分為恒星時(shí)和平太陽(yáng)時(shí)由于觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所采用的空間參考點(diǎn)不同。2022/12/18463STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)UT（UniversalTime）系2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

恒星時(shí)：恒星時(shí)的參考點(diǎn)是春分點(diǎn)。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日。由于恒星時(shí)是以春分點(diǎn)相對(duì)于本地子午圈時(shí)為原點(diǎn)計(jì)算的，同一瞬時(shí)對(duì)不同的測(cè)量站的恒星時(shí)各異，所以恒星時(shí)具有地方性，屬于地方時(shí)。2022/12/18473STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15473STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

平太陽(yáng)時(shí)利用太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)來(lái)確定時(shí)間基準(zhǔn)，就是太陽(yáng)時(shí)。地球相對(duì)于太陽(yáng)自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間稱為真太陽(yáng)日。一年中最長(zhǎng)和最短的太陽(yáng)日相差51s，按照真太陽(yáng)日來(lái)計(jì)算時(shí)就很不準(zhǔn)確。假想一個(gè)太陽(yáng)，其視運(yùn)動(dòng)速度是均勻的，為真太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的全年平均值，假想的太陽(yáng)稱為平太陽(yáng)。地球相對(duì)于平太陽(yáng)自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間稱為平太陽(yáng)日。2022/12/18483STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15483STF2.6時(shí)間系統(tǒng)天體的視運(yùn)動(dòng)（apparentmotion）此圖為北極拍攝2022/12/18493STF2.6時(shí)間系統(tǒng)天體的視運(yùn)動(dòng)（apparentmotion2.6時(shí)間系統(tǒng)行星的視運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)2022/12/18503STF2.6時(shí)間系統(tǒng)行星的視運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)2022/12/15503S2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

世界時(shí)以本初子午線的平子夜起算的平太陽(yáng)時(shí)。又稱格林尼治平時(shí)。各地的地方平時(shí)與世界時(shí)之差等于該地的地理經(jīng)度。由于地球自轉(zhuǎn)速度變化的影響，它不是一種均勻的時(shí)間系統(tǒng)。2022/12/18513STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15513STF2.6時(shí)間系統(tǒng)英國(guó)倫敦格林威治（一譯格林尼治）天文臺(tái)（舊址）埃里中星儀所在的子午線作為時(shí)間和經(jīng)度計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考子午線，稱為本初子午線，又稱零子午線。圖中是擺放中星儀的屋子，經(jīng)線穿過(guò)屋子中央。2022/12/18523STF2.6時(shí)間系統(tǒng)英國(guó)倫敦格林威治（一譯格林尼治）天文臺(tái)（舊址2.6時(shí)間系統(tǒng)歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)

根據(jù)行星在太陽(yáng)系中的運(yùn)動(dòng)所得到的時(shí)間，屬于動(dòng)力學(xué)時(shí)（DynamicalTime）。歷書(shū)時(shí)是以太陽(yáng)系內(nèi)的天體公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的時(shí)間系統(tǒng)，描述天體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程中作為時(shí)間自變量所體現(xiàn)的時(shí)間，或天體歷表中應(yīng)用的時(shí)間。它是由天體力學(xué)的定律確定的均勻時(shí)間。其規(guī)定1900年1月1日12h的回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.9747為1歷書(shū)秒。在該瞬間，歷書(shū)時(shí)與世界時(shí)在數(shù)值上相同。2022/12/18533STF2.6時(shí)間系統(tǒng)歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)2022/12/15533STF2.6時(shí)間系統(tǒng)歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)

1958年國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)決議決定：自1960年開(kāi)始用歷書(shū)時(shí)代替世界時(shí)作為基本的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。規(guī)定天文年歷中太陽(yáng)系天體的位置都按歷書(shū)時(shí)推算。歷書(shū)時(shí)與世界時(shí)之差可由觀測(cè)太陽(yáng)系天體（主要是月球）定出。歷書(shū)時(shí)的測(cè)定精度較低，1967年起已被原子時(shí)代替作為基本時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。2022/12/18543STF2.6時(shí)間系統(tǒng)歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)2022/12/15543STF2.6時(shí)間系統(tǒng)原子時(shí)系統(tǒng)

由于地球自轉(zhuǎn)的季節(jié)性變化及其其他不規(guī)則的變化，世界時(shí)并不是一個(gè)很嚴(yán)格均勻的時(shí)間系統(tǒng)。物資內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性非常穩(wěn)定，從而研究出原子時(shí)系統(tǒng)IAT（InternationalAtomicTime）當(dāng)代最理想的時(shí)間系統(tǒng)。原子時(shí)系統(tǒng)是以物質(zhì)的原子內(nèi)部發(fā)射的電磁振蕩頻率為基準(zhǔn)的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。原子時(shí)的初始?xì)v元規(guī)定為1958年1月1日世界時(shí)0時(shí)，秒長(zhǎng)定義為銫133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在零磁場(chǎng)下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時(shí)間。2022/12/18553STF2.6時(shí)間系統(tǒng)原子時(shí)系統(tǒng)2022/12/15553STF2.6時(shí)間系統(tǒng)原子時(shí)系統(tǒng)

這是一種均勻的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。1967年起，原子時(shí)已取代歷書(shū)時(shí)作為基本時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。原子時(shí)的秒長(zhǎng)規(guī)定為國(guó)際單位制的時(shí)間單位，作為三大物理量的基本單位之一。原子時(shí)由原子鐘的讀數(shù)給出。國(guó)際計(jì)量局收集各國(guó)各實(shí)驗(yàn)室原子鐘的比對(duì)和時(shí)號(hào)發(fā)播資料，進(jìn)行綜合處理，建立國(guó)際原子時(shí)。國(guó)際原子時(shí)是在1977年建立，通過(guò)100臺(tái)原子鐘比對(duì)求得。2022/12/18563STF2.6時(shí)間系統(tǒng)原子時(shí)系統(tǒng)2022/12/15563STF2.6時(shí)間系統(tǒng)協(xié)調(diào)世界時(shí)系統(tǒng)

在天文導(dǎo)航、空間分析器跟蹤、大地和天文測(cè)量等應(yīng)用中，當(dāng)前仍然采用以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)。但是由于地球自轉(zhuǎn)速度變慢的趨勢(shì)，近二十年來(lái)，世界時(shí)每年比原子時(shí)約慢1秒鐘，兩者差逐年積累。為了避免發(fā)播的原子時(shí)與世界時(shí)之間產(chǎn)生過(guò)大的偏差，從1972年采用了以原子時(shí)秒長(zhǎng)為基礎(chǔ)，在時(shí)刻上盡量接近于世界時(shí)的一種折中的時(shí)間系統(tǒng)，這種時(shí)間系統(tǒng)就稱為協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC（CoordinateUniversalTime）。協(xié)調(diào)世界時(shí)的秒長(zhǎng)，等于原子時(shí)的秒長(zhǎng)，而采用閏秒（或跳秒）的辦法，使協(xié)調(diào)世界時(shí)與世界時(shí)的時(shí)刻相接近。2022/12/18573STF2.6時(shí)間系統(tǒng)協(xié)調(diào)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15573S2.6時(shí)間系統(tǒng)GPS時(shí)間系統(tǒng)

為了精密導(dǎo)航和測(cè)量的需要，全球地位系統(tǒng)GPS建立了專用的時(shí)間系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為GPST，它由GPS主控站，即美國(guó)海軍天文臺(tái)的原子鐘控制。GPS時(shí)屬于原子時(shí)系統(tǒng)，其秒長(zhǎng)與原子時(shí)相同，但是與國(guó)際原子時(shí)具有不同的原點(diǎn)。2022/12/18583STF2.6時(shí)間系統(tǒng)GPS時(shí)間系統(tǒng)2022/12/15583S2.7小結(jié)3S系統(tǒng)涉及到空間信息的處理和管理。空間信息包括太空、大氣層空間和地面空間信息。GPS和遙感衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)是在三維空間進(jìn)行的，一般采用空間直角坐標(biāo)系比較方便，而地面及其近地空間物體及其運(yùn)動(dòng)與地球橢球的關(guān)系密切，因此使用大地坐標(biāo)系比較方便。因此，為了描述不同事務(wù)及其信息，就需要定義不同的坐標(biāo)系。2022/12/18593STF2.7小結(jié)3S系統(tǒng)涉及到空間信息的處理和管理?？臻g信息包括2.7小結(jié)不可展的曲面映射到平面的方法—地圖投影?，F(xiàn)代測(cè)量科技與空間科技緊密結(jié)合，測(cè)量精度極高。如衛(wèi)星定軌、飛機(jī)和車輛導(dǎo)航、地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)、研究地殼升降和板塊運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題，不僅要求給出空間位置，而且應(yīng)給出相應(yīng)的時(shí)間。常用的世界時(shí)、歷書(shū)時(shí)、原子時(shí)、協(xié)調(diào)世界時(shí)和GPS時(shí)間系統(tǒng)。2022/12/18603STF2.7小結(jié)不可展的曲面映射到平面的方法—地圖投影。2022第2章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)昆明理工大學(xué)國(guó)防科技大學(xué)第2章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)61主要內(nèi)容2.1地球及其地球網(wǎng)格2.2天球及其模型2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.6時(shí)間系統(tǒng)2.7小結(jié)2022/12/18623STF主要內(nèi)容2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1523ST2.1地球及其地球網(wǎng)格地圖要素：代表地球表面的空間要素。坐標(biāo)系：地圖要素的位置是基于坐標(biāo)系的。地理網(wǎng)格：空間要素的位置是基于用經(jīng)度和緯度表示的地理網(wǎng)格的。什么是經(jīng)線（Latitude）？什么是緯線（Longitude）？地面上點(diǎn)位的確定:通常用經(jīng)度和緯度來(lái)決定。2022/12/18633STF2.1地球及其地球網(wǎng)格地圖要素：代表地球表面的空間要素。22.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/18643STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1543STF2.1地球及其地球網(wǎng)格描述和表現(xiàn)地理空間建立地球表面的幾何模型如何建立地球表面的幾何模型？用一種球體來(lái)表示：地球橢球體

由一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的地球橢球體的表示：長(zhǎng)半徑a和短半徑b或一個(gè)半徑和扁率α

α=(ab)/b

2022/12/18653STF2.1地球及其地球網(wǎng)格描述和表現(xiàn)地理空間2022/12/12.1地球及其地球網(wǎng)格如何選擇地球橢球體的長(zhǎng)半徑a和短半徑b？為了測(cè)量計(jì)算的需要，選用一個(gè)同大地體相近的、可以用數(shù)學(xué)方法來(lái)表達(dá)的旋轉(zhuǎn)橢球來(lái)代替地球。用地球的自然表面？用地球的海平面？從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個(gè)連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面，這就是大地水準(zhǔn)面。2022/12/18663STF2.1地球及其地球網(wǎng)格如何選擇地球橢球體的長(zhǎng)半徑a和短半徑2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/18673STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1573STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/18683STF2.1地球及其地球網(wǎng)格2022/12/1583STF2.1地球及其地球網(wǎng)格但是：大地水準(zhǔn)面仍然有起伏。因此：與局部地區(qū)（一個(gè)或幾個(gè)國(guó)家）的大地水準(zhǔn)面符合得最好的旋轉(zhuǎn)橢球，稱為參考橢球體（基準(zhǔn)橢球）。例如：克拉索夫斯基，1940，6378245，298.3，北京54坐標(biāo)系IAG-75，1975，6378140，298.257，國(guó)家80坐標(biāo)系WGS-84，1984，6378137，298.257223563美國(guó)2022/12/18693STF2.1地球及其地球網(wǎng)格但是：大地水準(zhǔn)面仍然有起伏。20222.2天球及其模型什么是天球？以空間某一點(diǎn)（例如觀察者）為中心、半徑為無(wú)窮大的一個(gè)圓球。半徑是任意長(zhǎng)，觀測(cè)者任何移動(dòng)，球面形狀不變。

2022/12/18703STF2.2天球及其模型什么是天球？2022/12/15103S2.2天球及其模型地平線與天頂2022/12/18713STF2.2天球及其模型地平線與天頂2022/12/15113S2.2天球及其模型觀察者與地平線2022/12/18723STF2.2天球及其模型觀察者與地平線2022/12/151232.2天球及其模型觀察者與地平線、黃道、天球赤道、春分點(diǎn)的關(guān)系2022/12/18733STF2.2天球及其模型觀察者與地平線、黃道、天球赤道、春分點(diǎn)的2.2天球及其模型天軸：地軸的延長(zhǎng)線，叫做天軸。天極：天軸同天球的交點(diǎn)就是天極，在北極上空的是北天極（P），在南極上空的是南天極（P‘）。天球赤道：通過(guò)天球中心，同天軸垂直的平面和天球相交的大圓圈，叫做天球赤道。北天極和南天極就是天赤道的兩極。天赤道把天球分成南、北兩半球。顯然，天球赤道平面同地球的赤道平面或者重合（地心天球）或者平行（以觀測(cè)者為中心的天球或日心天球）。天球子午圈（面）：通過(guò)天極的大圓，叫做（天）子午圈，相應(yīng)的平面就是天球子午面。2022/12/18743STF2.2天球及其模型天軸：地軸的延長(zhǎng)線，叫做天軸。2022/2.2天球及其模型2022/12/18753STF2.2天球及其模型2022/12/15153STF2.2天球及其模型黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，稱為黃道。即當(dāng)?shù)厍蚶@太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)，地球上的觀察者所見(jiàn)到的太陽(yáng)在天球上運(yùn)動(dòng)的軌跡。黃赤交角：黃道面與赤道面的夾角，稱為黃赤交角，約為23.5度。春分點(diǎn)：定義當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從南半天球向北半天球運(yùn)動(dòng)時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)，稱為春分點(diǎn)。春分點(diǎn)和天球赤道面是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面。2022/12/18763STF2.2天球及其模型黃道：地球公轉(zhuǎn)的軌道面與天球相交的大圓，2.2天球及其模型2022/12/18773STF2.2天球及其模型2022/12/15173STF2.2天球及其模型日月對(duì)地球赤道隆起部分的引力作用，使地球旋轉(zhuǎn)軸在空間的指向發(fā)生移動(dòng)：歲差、章動(dòng)。歲差？春分點(diǎn)在恒星間的位置不是固定不變的。使得春分點(diǎn)沿著黃道緩慢地向西移動(dòng)，每年約50.37s。使得太陽(yáng)通過(guò)春分點(diǎn)的時(shí)刻總是比太陽(yáng)回到恒星間的同一位置的時(shí)刻要早一些?；貧w年的長(zhǎng)度比恒星年的長(zhǎng)度短。這一現(xiàn)象稱為歲差。2022/12/18783STF2.2天球及其模型日月對(duì)地球赤道隆起部分的引力作用，使地球2.2天球及其模型地球軸的進(jìn)動(dòng)（歲差）2022/12/18793STF2.2天球及其模型地球軸的進(jìn)動(dòng)（歲差）2022/12/152.2天球及其模型章動(dòng)？地球自轉(zhuǎn)軸的進(jìn)動(dòng)復(fù)雜。進(jìn)動(dòng)軌跡可以看作是在平均位置附近做短周期的微小擺動(dòng)。稱這種微小的擺動(dòng)為章動(dòng)。極移？地球自轉(zhuǎn)軸會(huì)在地球內(nèi)部繞行，其周期為305天。地極的這種運(yùn)動(dòng)，稱為極移。2022/12/18803STF2.2天球及其模型章動(dòng)？2022/12/15203STF2.2天球及其模型2022/12/18813STF2.2天球及其模型2022/12/15213STF2.2天球及其模型極移與歲差、章動(dòng)對(duì)坐標(biāo)系的影響？它們是完全不同的地球物理現(xiàn)象。歲差和章動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)軸的方向在恒星空間中的變化，但是地球內(nèi)部的相對(duì)位置并沒(méi)有變化。歲差和章動(dòng)只引起天體坐標(biāo)的變化，卻不會(huì)引起地球表面經(jīng)度和緯度的改變。極移表現(xiàn)為地球內(nèi)部的相對(duì)位置在改變，這樣就引起地球表面上各地經(jīng)度和緯度的變化。2022/12/18823STF2.2天球及其模型極移與歲差、章動(dòng)對(duì)坐標(biāo)系的影響？20222.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地球坐標(biāo)系是圍繞地球橢球建立起來(lái)的。又稱為全球坐標(biāo)系統(tǒng)（GlobalCoordinateSystem）或大地坐標(biāo)系。以參考橢球面為基準(zhǔn)面，用以表示地面點(diǎn)位置的參考系。如何確定坐標(biāo)系？選擇了相應(yīng)的橢球確定坐標(biāo)原點(diǎn)及其坐標(biāo)軸的方向確定它與大地水準(zhǔn)面的相關(guān)關(guān)系2022/12/18833STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地球坐標(biāo)系是圍繞地球橢球建立起來(lái)的。202.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系

原點(diǎn)位于地球橢球的中心EarthCentered,EarthFixedCartesiancoordinates

Z軸指向地球的自轉(zhuǎn)軸北極X軸指向格林威治子午線與地球赤道的交點(diǎn)Y軸位于赤道面上按右手系與X軸呈90度夾角2022/12/18843STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)空間直角坐標(biāo)系2022/12/15242.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)赤道和本初子午線

2022/12/18853STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)赤道和本初子午線2022/12/1522.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系

2022/12/18863STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系和空間直角坐標(biāo)系2022/12.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)球面坐標(biāo)系

以參考橢球中心為原點(diǎn)。用大地經(jīng)緯度和大地高程來(lái)描述空間點(diǎn)位置。用（B,L,H）來(lái)表示。緯度B和經(jīng)度L表示，其中高度H為空間點(diǎn)到橢球面的垂直距離。問(wèn)題：由于參考橢球的中心大多不能與地球的質(zhì)心完全重合，就導(dǎo)致使用不同的橢球參數(shù)的國(guó)家和地區(qū)所測(cè)得的大地坐標(biāo)之間存在一定的差異。2022/12/18873STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)球面坐標(biāo)系2022/12/15273S2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影地球橢球面是不可展曲面我們習(xí)慣操作的紙質(zhì)地圖和數(shù)字地圖是建立在二維平面坐標(biāo)基礎(chǔ)上的需要把球形的地球表面的點(diǎn)映射到一個(gè)平面上這種從球形表面到平面的轉(zhuǎn)換就稱為地圖投影

實(shí)質(zhì)就是建立地球橢球面上點(diǎn)的坐標(biāo)（m,n）與平面上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)（x,y）之間的函數(shù)關(guān)系2022/12/18883STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影2022/12/15283STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18893STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15293STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影的種類不同的投影方式具有不同的形態(tài)和變形特征常見(jiàn)的投影是把參考橢球向一個(gè)幾何投影面投影圓柱投影：圓柱為投影面的投影稱為圓柱投影圓錐投影：以圓錐面為投影面的投影稱為圓錐投影方位投影：以平面為投影面的投影稱為方位投影2022/12/18903STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)地圖投影的種類2022/12/153032.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18913STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15313STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影高斯－克呂格投影的簡(jiǎn)稱，又稱為橫軸墨卡托投影。一種橫軸等角圓柱投影，以橢圓柱作為投影面，并與橢球體相切于一條經(jīng)線上，該經(jīng)線即為投影帶的中央經(jīng)線。按等角方式將中央經(jīng)線東西一定范圍內(nèi)的區(qū)域投影到橢圓柱表面上，再展成平面，便構(gòu)成了橫軸等角切橢圓柱投影。2022/12/18923STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影2022/12/15323STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)中央經(jīng)線XY500km例如：6度分帶，每一個(gè)分帶構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)網(wǎng)。投影帶中央經(jīng)線投影后的直線為y軸，赤道投影后為x軸。為了使得經(jīng)度坐標(biāo)值不出現(xiàn)負(fù)值，規(guī)定每帶的中央經(jīng)線西移500km。2022/12/18933STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)中央經(jīng)線XY500km例如：6度分帶，每2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)幾乎所有的測(cè)繪成果都采用高斯投影具體又有3度帶和6度帶高斯投影2022/12/18943STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)幾乎所有的測(cè)繪成果都采用高斯投影202.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）2022/12/18953STF2.3地球坐標(biāo)系統(tǒng)我國(guó)小比例尺圖（圓錐投影）2022/122.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球坐標(biāo)系又稱為恒星坐標(biāo)系，用來(lái)確定天體在天球上的位置。天球的幾何形狀是正球。既可以用直角坐標(biāo)系，也適合用球面坐標(biāo)系表示天體的位置。2022/12/18963STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球坐標(biāo)系2022/12/15363ST2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/18973STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)2022/12/15373STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球空間直角坐標(biāo)系地球質(zhì)心O為坐標(biāo)原點(diǎn)。Z軸指向天球北極。X軸指向春分點(diǎn)。Y軸垂直于XOZ平面，與X軸和Z軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系空間點(diǎn)的位置由坐標(biāo)（X，Y，Z）來(lái)描述。2022/12/18983STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球空間直角坐標(biāo)系2022/12/1532.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系

地球質(zhì)心O為坐標(biāo)原點(diǎn)。春分點(diǎn)軸與天軸所在平面為天球經(jīng)度（赤經(jīng)α

）測(cè)量基準(zhǔn)(基準(zhǔn)子午面)，赤道為天球緯度（赤緯δ

）測(cè)量基準(zhǔn)而建立球面坐標(biāo)。向徑r

表示天體到地球質(zhì)心的距離?？臻g點(diǎn)S的位置為（r，α，δ）。2022/12/18993STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系2022/12/15392.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系的作用？常用的星表、星圖上恒星的坐標(biāo)位置均用天球球面坐標(biāo)系來(lái)表示。該坐標(biāo)系對(duì)恒星來(lái)說(shuō)是固定的，因此用赤經(jīng)和緯經(jīng)來(lái)表示天體在天球上的位置較為合適。問(wèn)題：地球自轉(zhuǎn)軸的歲差、章動(dòng)和極動(dòng)等現(xiàn)象。2022/12/181003STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)天球球面坐標(biāo)系的作用？2022/12/12.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)解決方案：北極和春分點(diǎn)：“平”和“瞬時(shí)”兩種位置表示。平天球球面坐標(biāo)系：Z軸指向平北天極，X軸指向平春分點(diǎn)。瞬時(shí)天球球面坐標(biāo)系：Z軸指向瞬時(shí)北天極，X軸指向瞬時(shí)春分點(diǎn)（真春分點(diǎn)）。在精度要求不高的時(shí)候，一般多使用平坐標(biāo)系系列。協(xié)議天球坐標(biāo)系：1984年1月1日后，取2000年1月15日的平北天極為協(xié)議北天極。Z軸指向協(xié)議北天極的天球坐標(biāo)系稱為協(xié)議天球坐標(biāo)系，X軸指向協(xié)議春分點(diǎn)。2022/12/181013STF2.4天球坐標(biāo)系統(tǒng)解決方案：2022/12/15413ST2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介WGS-84世界大地坐標(biāo)系由美國(guó)國(guó)家影像制圖局（NIMA）和其前身美國(guó)國(guó)防部測(cè)繪局（DMA）制定的。GPS采用。一個(gè)地固空間直角坐標(biāo)系。原點(diǎn)在地球質(zhì)心。（又稱地心坐標(biāo)系）Z軸指向國(guó)際時(shí)間局BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（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。2022/12/181023STF2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介WGS-84世界大地坐標(biāo)系20222.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1954年北京坐標(biāo)系

采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球（蘇）。大地坐標(biāo)系。問(wèn)題：橢球參數(shù)有較大誤差。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。定向不明確。新的1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系。2022/12/181033STF2.5常用坐標(biāo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1954年北京坐標(biāo)系2022/12.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念

現(xiàn)代測(cè)量科技與空間科技緊密結(jié)合，測(cè)量精度極高。衛(wèi)星定軌、飛機(jī)和車輛導(dǎo)航等問(wèn)題，不僅要求給出空間位置，而且應(yīng)給出相應(yīng)的時(shí)間?，F(xiàn)代大地測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)是包括時(shí)間在內(nèi)的四維基準(zhǔn)。GPS測(cè)量中，時(shí)間的意義確定GPS衛(wèi)星的在軌位置；確定測(cè)站位置；確定地球坐標(biāo)系與天球坐標(biāo)系的關(guān)系。2022/12/181043STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念2022/12/15443STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念

時(shí)間包括時(shí)刻（絕對(duì)時(shí)間）與時(shí)間間隔（相對(duì)時(shí)間）兩個(gè)概念。測(cè)量時(shí)間同樣需要建立測(cè)量基準(zhǔn)，包括尺度與原點(diǎn)?？勺鳛闀r(shí)間基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象必須是周期性的，且其周期應(yīng)有復(fù)現(xiàn)性和足夠的穩(wěn)定性。2022/12/181053STF2.6時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間的概念2022/12/15453STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)UT（UniversalTime）系統(tǒng)

度量時(shí)間一般用周期性運(yùn)動(dòng)來(lái)作為測(cè)量的基準(zhǔn)。這種周期性運(yùn)動(dòng)必須是均勻的和連續(xù)的。把地球自轉(zhuǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)，稱為世界時(shí)。世界時(shí)系統(tǒng)又可以分為恒星時(shí)和平太陽(yáng)時(shí)由于觀察地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所采用的空間參考點(diǎn)不同。2022/12/181063STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)UT（UniversalTime）系2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

恒星時(shí)：恒星時(shí)的參考點(diǎn)是春分點(diǎn)。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)本地子午圈的時(shí)間間隔為一恒星日。由于恒星時(shí)是以春分點(diǎn)相對(duì)于本地子午圈時(shí)為原點(diǎn)計(jì)算的，同一瞬時(shí)對(duì)不同的測(cè)量站的恒星時(shí)各異，所以恒星時(shí)具有地方性，屬于地方時(shí)。2022/12/181073STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15473STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

平太陽(yáng)時(shí)利用太陽(yáng)的視運(yùn)動(dòng)來(lái)確定時(shí)間基準(zhǔn)，就是太陽(yáng)時(shí)。地球相對(duì)于太陽(yáng)自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間稱為真太陽(yáng)日。一年中最長(zhǎng)和最短的太陽(yáng)日相差51s，按照真太陽(yáng)日來(lái)計(jì)算時(shí)就很不準(zhǔn)確。假想一個(gè)太陽(yáng)，其視運(yùn)動(dòng)速度是均勻的，為真太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的全年平均值，假想的太陽(yáng)稱為平太陽(yáng)。地球相對(duì)于平太陽(yáng)自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間稱為平太陽(yáng)日。2022/12/181083STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15483STF2.6時(shí)間系統(tǒng)天體的視運(yùn)動(dòng)（apparentmotion）此圖為北極拍攝2022/12/181093STF2.6時(shí)間系統(tǒng)天體的視運(yùn)動(dòng)（apparentmotion2.6時(shí)間系統(tǒng)行星的視運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)2022/12/181103STF2.6時(shí)間系統(tǒng)行星的視運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)2022/12/15503S2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)

世界時(shí)以本初子午線的平子夜起算的平太陽(yáng)時(shí)。又稱格林尼治平時(shí)。各地的地方平時(shí)與世界時(shí)之差等于該地的地理經(jīng)度。由于地球自轉(zhuǎn)速度變化的影響，它不是一種均勻的時(shí)間系統(tǒng)。2022/12/181113STF2.6時(shí)間系統(tǒng)世界時(shí)系統(tǒng)2022/12/15513STF2.6時(shí)間系統(tǒng)英國(guó)倫敦格林威治（一譯格林尼治）天文臺(tái)（舊址）埃里中星儀所在的子午線作為時(shí)間和經(jīng)度計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考子午線，稱為本初子午線，又稱零子午線。圖中是擺放中星儀的屋子，經(jīng)線穿過(guò)屋子中央。2022/12/181123STF2.6時(shí)間系統(tǒng)英國(guó)倫敦格林威治（一譯格林尼治）天文臺(tái)（舊址2.6時(shí)間系統(tǒng)歷書(shū)時(shí)系統(tǒng)

根據(jù)行星在太陽(yáng)系中的運(yùn)動(dòng)所得到的