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第2章 空间信息技术基础 地球形态 空间与时间参考系统 空间直角坐标系转换 地图投影 大气构造第一节 地球形态一、地球几何形体事实是：地球不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。浩瀚宇宙之中 : 地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。二、参考椭球体大地水准面: 假定海水静止不动,将海水面无限延伸,穿出大陆包围地球的球体。大 地 体: 大地水准面包围的形体。地球椭球面: 与大地的形状大小最为接近拟合最好且能用数学函数表示的椭球面来代替大地水准面。地球椭球体: 椭球面绕短半轴旋转形成的椭球体。参考椭球体: 各国家和地区建立的地球椭球体。是建立空间参考系统的基础。 椭球体元素：长半径a,短半径b,扁率α，第一偏心率e，第二偏心率e' 第二节 空间与时间参考系统 空间参考系统: GPS、RS涉及到人造卫星，需建立与地球自转无关的天球坐标系统来描述。地表等的物体描述需要建立随地球自转同步的地球坐标系统。 时间参考系统：GPS确定目标的空间位置，其基本观测量是时间的函数，需要建立时间参考系统。天球坐标系天球直角坐标系天球球面坐标系地球坐标系地球直角坐标系地球球面坐标系 WGS-84坐标系World Geodetic System,美国GPS使用。原点位于地球质心，Z轴和X轴分别由原点指向1984年协议地球极（CTP）和零子午面与CTP对应赤道的交点，构成右手坐标系。 我国国家大地坐标系1954年北京坐标系（BJ54）： 前苏联1942年坐标系的延伸。原点在前苏联的普尔科沃，克拉索夫斯基椭球。1980年国家大地坐标系：采用1975年国际大地测量与地球物理联合会（IUGG）推荐的地球椭球，大地原点选在西安附近的泾阳县永乐镇。平面坐标系国家平面直角坐标系（高斯投影方法）、地方平面直角坐标系（选择某一子午线为中央子午线进行高斯投影）