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注册测绘师考试测绘综合能力知识讲解

常用坐标系统

一、大地坐标系

大地坐标系是参心坐标系，其坐标原点位于参考椭球中心，以参考椭球面为基准面，用大地经度L、纬度B和大地高H表示地面点位置。过地面点P的子午面与起始子午面间的夹角叫P点的大地经度。由起始子午面起算，向东为正，叫东经（0°~180°），向西为负，叫西经（0°~-180°）。过P点的椭球法线与赤道面的夹角叫P点的大地纬度。由赤道面起算，向北为正，叫北纬（0°~90°），向南为负，叫南纬（0°~-90°）。从地面点P沿椭球法线到椭球面的距离叫大地高。大地坐标坐标系中，P点的位置用L,B表示。如果点不在椭球面上，表示点的位置除L,B外，还要附加另一参数--大地高H，它同正常高H正常及正高H正有如下关系:

二、地心坐标系

地心坐标也是以参考椭球为基准面，地心坐标系与上述大地坐标系不同之处是，地面点P的纬度是以P的向径PO与大地赤道面的交角，这个交角称为地心纬度。地心坐标系应该满足以下4个条件：（1）原点位于整个地球（包括海洋和大气）的质心；（2）尺度是广义相对论意义下某一局部地球框架内的尺度；（3）定向为国际时间局测定的某一历元的协议地极和零子午线，称为地球定向参数（EOP）；（4）定向随时间的演变满足地壳无整体运动的约束条件。

三、空间直角坐标系

以椭球体中心O为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，在赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手坐标系O.XYZ，在该坐标系中，P点的位置用X,Y,Z表示。

在测量应用中，常将地球空间直角坐标系的坐标原点选在地球质心（地心坐标系）或参考椭球中心（参心坐标系），z轴指向地球北极，x轴指向起始子午面与地球赤道的交点，y轴垂直于XOZ面并构成右手坐标系。

四、站心坐标系

在描述两点间关系式，为方便直观，一般采用站心坐标系。2012年注册测绘师考试时间根据坐标表示方法，有可以分为站心直角坐标系和站心极坐标系。

以P0点为中心的站心直角坐标系定义如下：

（1）原点位于P0；

（2）U轴与过P0点的参考椭球的法线重合，指向天顶；

（3）N轴垂直于U轴，指向参考椭球的短半轴；

（4）E轴垂直于U轴和N轴，形成左手系；

（5）在站心直角坐标系下的点N、E、U坐标为改点在三个坐标轴上投影长度。

以P0点为中心的站心极坐标定义如下：

（1）NP0E平面为基准面；

（2）极点位于P0；

（3）极轴为N轴。

点在站心极坐标系下的坐标用极距、方位角和高度角表示。

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