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第二节 地图上的坐标系 一、地理坐标系 1、地理坐标系的规定 地心与北极星连线与地面的交点为北极N，过N的直径另一端为南极S，NS为旋转轴，过旋转轴的平面为子午面，子午面与椭球面的交线为子午线，即经线。过地心垂直于旋转轴的平面为赤道面，赤道面与椭球面的交线为赤道，平行于赤道面的平面与椭球面的交线为纬线。经过英国格林威治天文台的子午线为本初子午线，也称0度经线，向东为东经，向西为西经。纬线的球心角度为纬度，向北为北纬，向南为南纬。 二、我国的大地坐标系 1949年以前我国没有统一的大地坐标系统。解放后，为了全国各地的地理坐标测量，需要建立全国统一的大地坐标系统，首先确定坐标原点。 1、1954年北京坐标系 1954年将前苏联在1942年以其西部的普尔科夫为坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体建立的大地坐标系联测并经平差计算而引伸到我国，以北京为我国的大地坐标原点，确定临时过渡性的大地坐标系，称1954年北京坐标系。 三、平面直角坐标系 四、高程系 1、高程与高差 高程：地球上某点距大地水准面的垂直距离，也称绝对高程、海拔。 高差：地面上两点之间的高程差，由于起算点不同，高差有正、负之分，有时也称相对高差。 * * 2、地面上点位置的确定 地球椭球面上点的位置是由该点的地理坐标（地理经度、纬度）确定的。 地理经度：过该点的子午面与本初子午面的二面角，由本初子午面向东计，从0°至180o，称为东经；向西计，从0°至180o，称为西经。 地理纬度：过该点的法线与赤道面的交角，由赤道面向两极计，从0°至90o，赤道以北称为北纬，赤道以南称为南纬。 地理坐标是地面点相互区别的根本属性，具有重要的地理意义。 3、地理坐标分类(１)天文经纬度 用天文观测方法测定地理坐标是以大地水准面和铅垂线为依据，在欲测的点上安置仪器观测天体,此时仪器的竖轴必然与铅垂线重合，即与大地水准面相垂直，所测位置用天文经度和天文纬度表示。测有天文经纬度坐标的地面点称天文点。它是一种地面控制点，是在各地面点上独立观测而直接得到的，地图上通常用五角星符号表示。 (２)大地经纬度 用大地观测方法来测定地理坐标是以地球参考椭球体面和法线为基准，根据大地原点的大地基准数据，由大地控制网逐点测算各点的坐标，所测位置用大地经度和大地纬度表示。具体做法是在全国范围内布设三角锁环，分各等级进行测量。所测的大地经纬度称为大地坐标。 (３)球心经纬度 把地球近似看成正球体，根据经纬线规则推算出来的经纬度。 4、地球表面经纬网的特征（1）所有经线等长，汇交于南北极。（2）纬线相互平行，赤道最长，向两极变短。（3）任意一点经线与纬线相互垂直。（4）相同纬差经差组成的球面梯形的面积，在同纬度方向上相等，同经度方向上向高纬逐渐变小。 缺点：（1）克拉索夫椭球体是前苏联人根据苏联地形创立的，与我国大地水准面吻合不好，产生误差较大。（2）1954年北京坐标系的大地控制点坐标多为局部平差逐次获得的，实际上连不成一个统一的整体。（3）从原点积累误差到我国，虽有平差，误差也十分可观。（4）原点在北京，位置较偏，国土西南地区误差过大。（5）太大的误差对我国发展空间技术、国防尖端技术和大规模经济建设很不利。 由于以上原因，有必要也必须建立我国自己的大地坐标系统。 2、1980年国家大地坐标系 在积累了30年测绘资料基础上，1980年采用1975年第16届国际大地测量及地球物理联合会（IUGG/IAG）推荐的地球椭球体参数，以陕西省西安市以北泾阳县永乐镇某点为国家大地坐标原点，进行定位和测定工作，通过全国天文大地网整体平差计算，建立了全国统一的大地坐标系，称1980年国家大地坐标系，简称1980年西安原点。代替1954年北京坐标系。