坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)第1頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述觀測(cè)站固定在地球表面，其空間位置隨地球的自轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)，而GPS衛(wèi)星卻總是圍繞地球質(zhì)心旋轉(zhuǎn)，而且與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)。這樣，在地球定位中，需要研究建立衛(wèi)星在其軌道上運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，并尋求衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系與地面點(diǎn)所在的坐標(biāo)系之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。衛(wèi)星定位中常采用空間直角坐標(biāo)系及其相應(yīng)的大地坐標(biāo)系，一般取地球質(zhì)心為坐標(biāo)系的原點(diǎn)。根據(jù)坐標(biāo)系指向的不同分為兩類坐標(biāo)系：即天球坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系。（1）地球坐標(biāo)系隨同地球自轉(zhuǎn)，可看作固定在地球上的坐標(biāo)系，便于描述地面觀測(cè)站的空間位置；（2）天球坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)，便于描述人造地球衛(wèi)星的位置。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第2頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

全球定位系統(tǒng)（GPS）的最基本任務(wù)是確定用戶在空間的位置。而所謂用戶的位置，實(shí)際上是指該用戶在特定坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)，位置是相對(duì)于參考坐標(biāo)系而言的，為此，首先要設(shè)立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。坐標(biāo)系統(tǒng)是由原點(diǎn)位置、3個(gè)坐標(biāo)軸的指向和尺度所定義，根據(jù)坐標(biāo)軸指向的不同，可劃分為兩大類坐標(biāo)系：天球坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系。

由于坐標(biāo)系相對(duì)于時(shí)間的依賴性，每一類坐標(biāo)系又可劃分為若干種不同定義的坐標(biāo)系。不管采用什么形式，坐標(biāo)系之間通過坐標(biāo)平移、旋轉(zhuǎn)和尺度轉(zhuǎn)換，可以將一個(gè)坐標(biāo)系變換到另一個(gè)坐標(biāo)系去。

2.1天球坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第3頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2-1直角坐標(biāo)系與球面坐標(biāo)系

1.天球空間直角坐標(biāo)系的定義

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。則在此坐標(biāo)系下，空間點(diǎn)的位置由坐標(biāo)（X，Y，Z）來描述。

2.1.1天球坐標(biāo)系

2．天球球面坐標(biāo)系的定義

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)）測(cè)量基準(zhǔn)——基準(zhǔn)子午面，赤道為天球緯度測(cè)量基準(zhǔn)而建立球面坐標(biāo)?？臻g點(diǎn)的位置在天球坐標(biāo)系下的表述為（r，α，δ）。

天球空間直角坐標(biāo)系與天球球面坐標(biāo)系的關(guān)系可用圖2-1表示：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第4頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.1天球坐標(biāo)系3.直角坐標(biāo)系與其等效的天球球面坐標(biāo)系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換

對(duì)同一空間點(diǎn)，天球空間直角坐標(biāo)系與其等效的天球球面坐標(biāo)系參數(shù)間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：(2-1)(2-2)GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第5頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2地球坐標(biāo)系1．地球直角坐標(biāo)系的定義

地球直角坐標(biāo)系的定義是：原點(diǎn)O與地球質(zhì)心重合，Z軸指向地球北極，X軸指向地球赤道面與格林尼治子午圈的交點(diǎn)，Y軸在赤道平面里與XOZ構(gòu)成右手坐標(biāo)系。

圖2-2直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系2.地球大地坐標(biāo)系的定義

地球大地坐標(biāo)系的定義是：地球橢球的中心與地球質(zhì)心重合橢球的短軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合?？臻g點(diǎn)位置在該坐標(biāo)系中表述為（L，B，H）。

地球直角坐標(biāo)系和地球大地坐標(biāo)系可用圖2-2表示：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第6頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2地球坐標(biāo)系對(duì)同一空間點(diǎn)，直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系參數(shù)間有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：

3.直角坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系參數(shù)間的轉(zhuǎn)換GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第7頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3站心赤道直角坐標(biāo)系與站心地平直角坐標(biāo)系（2-5)GPS測(cè)量原理及應(yīng)用1．站心赤道直角坐標(biāo)系

如圖2-3，P1是測(cè)站點(diǎn)，O為球心。以O(shè)為原點(diǎn)建立球心空間直角坐標(biāo)系。以P1為原點(diǎn)建立與相應(yīng)坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)系叫站心赤道直角坐標(biāo)系。顯然，同坐標(biāo)系有簡(jiǎn)單的平移關(guān)系：第8頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3站心赤道直角坐標(biāo)系與站心地平直角坐標(biāo)系2．站心地平直角坐標(biāo)系以P1為原點(diǎn)，以P1點(diǎn)的法線為z軸（指向天頂為正），以子午線方向?yàn)閤軸（向北為正），y軸與x，z垂直（向東為正）建立的坐標(biāo)系叫站心地平直角坐標(biāo)系。站心地平直角坐標(biāo)系與站心赤道直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：

代入（2-4）可得出站心左手地平直角坐標(biāo)系與球心空間直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系式：

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第9頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3站心赤道直角坐標(biāo)系

與站心地平直角坐標(biāo)系3．站心地平極坐標(biāo)系以測(cè)站P1為原點(diǎn)，用測(cè)站P1至衛(wèi)星s的距離r、衛(wèi)星的方位角A、衛(wèi)星的高度角h為參數(shù)建立的與站心地平直角坐標(biāo)系P1－xyz相等價(jià)的坐標(biāo)系稱為站心地平極坐標(biāo)系P1－rAh。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第10頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3站心赤道直角坐標(biāo)系

與站心地平直角坐標(biāo)系站心地平極坐標(biāo)系與站心地平直角坐標(biāo)系的關(guān)系為：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第11頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系1．瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系

瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)方向（真天極），x軸指向瞬時(shí)春分點(diǎn)（真春分點(diǎn)），y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向。

瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸方向，x軸指向瞬時(shí)赤道面和包含瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸與平均天文臺(tái)赤道參考點(diǎn)的子午面之交點(diǎn)，y軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向。瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系與瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系的關(guān)系如圖2-4所示。瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系與瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

（2-10）

下標(biāo)et表示對(duì)應(yīng)t時(shí)刻的瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系，ct表示對(duì)應(yīng)t時(shí)刻的瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系。θG為對(duì)應(yīng)平格林尼治子午面的真春分點(diǎn)時(shí)角。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第12頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月春分日秋分日夏至日冬至日近日點(diǎn)1月3日遠(yuǎn)日點(diǎn)7月4日147030000km151870000km地球公轉(zhuǎn)軌道2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系第13頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月兩平面的交點(diǎn)分別為春分&秋分我國(guó)24節(jié)氣GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第14頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歲差：月球與太陽(yáng)對(duì)地球引力使得地球赤道面向黃道面趨近，同時(shí)由于地球不斷自轉(zhuǎn)，按照陀螺運(yùn)動(dòng)的原理，自轉(zhuǎn)軸必然繞黃道軸旋進(jìn)，而黃赤交角不變。當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)軸旋進(jìn)時(shí)，春分點(diǎn)西移，因而，地球自轉(zhuǎn)不到一周即可兩次經(jīng)過春分點(diǎn)。這就是歲差。春分點(diǎn)每年西移50.2564//。地球自轉(zhuǎn)軸旋進(jìn)周期為25700年，即每25700年描繪出一個(gè)圓錐形。2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第15頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月章動(dòng)：地、月、太的相對(duì)位置不斷變動(dòng)，因而引力方向也不斷變化。太陽(yáng)每年兩次通過地球赤道面月球每月兩次通過地球赤道面這在地球旋進(jìn)的平均位置上附加了一個(gè)短周期擺動(dòng)，使得地球自轉(zhuǎn)軸在空間掃過的軌跡成為荷葉邊形的錐面，而不是一般的錐面。這種短周期擺動(dòng)叫做章動(dòng)。2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第16頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歲差影響章動(dòng)影響GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第17頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

北天極和春分點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的，在建立天球坐標(biāo)系時(shí)，z軸和x軸的指向也會(huì)隨之而運(yùn)動(dòng)，給天體位置的描述帶來不便。通常選擇某一時(shí)刻作為標(biāo)準(zhǔn)歷元，并將標(biāo)準(zhǔn)歷元的瞬時(shí)北天極和真春分點(diǎn)作章動(dòng)改正，得z軸和x軸的指向，這樣建立的坐標(biāo)系稱為協(xié)議天球坐標(biāo)系(歷元平天球坐標(biāo)系)。國(guó)際大地測(cè)量學(xué)協(xié)會(huì)（IAG）和國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）決定，以2000年1月15日為標(biāo)準(zhǔn)歷元。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第18頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系

選擇某一歷元時(shí)刻，以此瞬間的地球自轉(zhuǎn)軸和春分點(diǎn)方向分別扣除此瞬間的章動(dòng)值作為z軸和x軸指向，y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向，建立天球坐標(biāo)系——平天球坐標(biāo)系，坐標(biāo)系原點(diǎn)與真天球坐標(biāo)系相同。瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系與歷元平天球坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換通過下面兩次變換來實(shí)現(xiàn)。（1）歲差旋轉(zhuǎn)變換ZM（t0)表示歷元J2000.0年平天球坐標(biāo)系z(mì)軸指向，ZM（t）表示所論歷元時(shí)刻t真天球坐標(biāo)系z(mì)軸指向。兩個(gè)坐標(biāo)系間的變換式為：(2-11)

式中：ζA

，θA，ZA為歲差參數(shù)。（2）章動(dòng)旋轉(zhuǎn)變換

類似地有章動(dòng)旋轉(zhuǎn)變換式：

（2-12）式中：ε為所論歷元的平黃赤交角，⊿ψ，⊿ε分別為黃經(jīng)章動(dòng)和交角章動(dòng)參數(shù)。2.固定極天球坐標(biāo)系——平天球坐標(biāo)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第19頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月極移：

地球的形狀軸與自轉(zhuǎn)軸不重合，地極實(shí)際為形狀軸和地面的交點(diǎn)。自轉(zhuǎn)軸以425-440天為周期繞形狀軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生振幅約0.1//-0.2//的搖擺運(yùn)動(dòng)。從真正的地極看，地球自轉(zhuǎn)軸大約在3m距離處，每14個(gè)月繞該點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周，但由于地球質(zhì)量不均勻，真正的極點(diǎn)常發(fā)生變化，因此自轉(zhuǎn)軸又繞新的極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象就是極移。

極移使地面上各點(diǎn)的緯度、經(jīng)度和方位角都發(fā)生變化。地極坐標(biāo)為天文、大地測(cè)量、地球物理、空間科學(xué)等實(shí)用或研究部門所需要。極移機(jī)制的因素包括太陽(yáng)、月球引力和大氣、海洋等的作用，也涉及地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各種理論模型，因此極移研究與地學(xué)學(xué)科有密切的聯(lián)系。

地極的位置用在一個(gè)平面直角坐標(biāo)系中的兩個(gè)坐標(biāo)分量表示，這個(gè)坐標(biāo)系取在地球北極，原點(diǎn)稱為國(guó)際習(xí)用原點(diǎn)，坐標(biāo)系的X軸為本初子午線，Y軸為西90°子午線。地極坐標(biāo)要由天文觀測(cè)測(cè)定。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系第20頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系3.固定極地球坐標(biāo)系——平地球坐標(biāo)系極移：地球瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸在地球上隨時(shí)間而變，稱為地極移動(dòng)，簡(jiǎn)稱

極移。瞬時(shí)極：與觀測(cè)瞬間相對(duì)應(yīng)的自轉(zhuǎn)軸所處的位置，稱為該瞬時(shí)的地

球極軸，相應(yīng)的極點(diǎn)稱為瞬時(shí)極。國(guó)際協(xié)定原點(diǎn)CIO：采用國(guó)際上5個(gè)緯度服務(wù)站的資料，以1900.00至1905.05年地球自轉(zhuǎn)軸瞬時(shí)位置的平均位置作為

地球的固定極稱為國(guó)際協(xié)定原點(diǎn)CIO。

圖2-5為瞬時(shí)極與平極關(guān)系。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第21頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第22頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系平地球坐標(biāo)系：取平地極為坐標(biāo)原點(diǎn)，z軸指向CIO，x軸指向協(xié)定赤道

面與格林尼治子午線的交點(diǎn)，y軸在協(xié)定赤道面里，與xoz構(gòu)成右手系統(tǒng)而成的坐標(biāo)系統(tǒng)稱為平地球坐標(biāo)系。

平地球坐標(biāo)系與瞬時(shí)地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換公式：

（2-13）下標(biāo)em表示平地球坐標(biāo)系，et表示t時(shí)的瞬時(shí)地球坐標(biāo)系，

為t時(shí)刻以角度表示的極移值。

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第23頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.1.4衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系4、坐標(biāo)系的兩種定義方式與協(xié)議坐標(biāo)系通常，理論上坐標(biāo)系的定義過程是先選定一個(gè)尺度單位，然后定義坐標(biāo)原點(diǎn)的位置和坐標(biāo)軸的指向。實(shí)際應(yīng)用中，在已知若干測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)值后，通過觀測(cè)又可反過來定義該坐標(biāo)系。前一種方式稱為坐標(biāo)系的理論定義。而由一系列已知測(cè)站點(diǎn)所定義的坐標(biāo)系稱為協(xié)定坐標(biāo)系。第24頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系WGS-84的定義：WGS-84坐標(biāo)系的原點(diǎn)在地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)定地球極（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。它是一個(gè)地固坐標(biāo)系。建立WGS-84世界大地坐標(biāo)系的一個(gè)重要目的，是在世界上建立一個(gè)統(tǒng)一的地心坐標(biāo)系。

WGS-84橢球及其有關(guān)常數(shù)：WGS-84采用的橢球是國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)第17屆大會(huì)大地測(cè)量常數(shù)推薦值，其四個(gè)基本參數(shù)

長(zhǎng)半徑：a=6378137±2（m）；

地球引力常數(shù)：GM=3986005×108m3s-2±0.6×108m3s-2；

正常化二階帶諧系數(shù)：J2=108263×10-8

C20=-484.16685×10-6±1.3×10-9；

地球自轉(zhuǎn)角速度：ω=7292115×10-11rads-1±0.150×10-11rads-1

2.2.1WGS-84坐標(biāo)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第25頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.2國(guó)家大地坐標(biāo)系1.1954年北京坐標(biāo)系（BJ54舊）

坐標(biāo)原點(diǎn)：前蘇聯(lián)的普爾科沃。

參考橢球：克拉索夫斯基橢球。

平差方法：分區(qū)分期局部平差。

存在的問題：（1）橢球參數(shù)有較大誤差。（2）參考橢球面與我國(guó)大地水準(zhǔn)面存在著自西向東明顯的系統(tǒng)性傾斜。（3）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。（4）定向不明確。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第26頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系（GDZ80）坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)北流村。參考橢球：1975年國(guó)際橢球。平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。特點(diǎn)：（1）采用1975年國(guó)際橢球。（2）參心大地坐標(biāo)系是在1954年北京坐標(biāo)系基礎(chǔ)上建立起來的。（3）橢球面同似大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)最為密合，是多點(diǎn)定位。（4）定向明確。（5）大地原點(diǎn)地處我國(guó)中部。（6）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程系。

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第27頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系3.新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新）

新1954年北京坐標(biāo)系（BJ54新）是由1980年國(guó)家大地坐標(biāo)（GDZ80）轉(zhuǎn)換得來的。坐標(biāo)原點(diǎn)：陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)北流村。參考橢球：克拉索夫斯基橢球。平差方法：天文大地網(wǎng)整體平差。

“BJ54新”的特點(diǎn)：（1）采用克拉索夫斯基橢球。（2）是綜合GDZ80和BJ54舊

建立起來的參心坐標(biāo)系。（3）采用多點(diǎn)定位。但橢球面與大地水準(zhǔn)面在我國(guó)境內(nèi)不是最佳擬合。（4）定向明確。（5）大地原點(diǎn)與GDZ80相同，但大地起算數(shù)據(jù)不同。（6）大地高程基準(zhǔn)采用1956年黃海高程。（7）與BJ54舊

相比，所采用的橢球參數(shù)相同，其定位相近，但定向不同。（8）BJ54舊

與BJ54新

無全國(guó)統(tǒng)一的轉(zhuǎn)換參數(shù)，只能進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第28頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系4.2000國(guó)家大地坐標(biāo)系國(guó)家大地坐標(biāo)系的定義包括坐標(biāo)系的原點(diǎn)、三個(gè)

坐標(biāo)軸的指向、尺度以及地球橢球的4個(gè)基本參數(shù)的定義。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第29頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系4.2000國(guó)家大地坐標(biāo)系長(zhǎng)半軸a＝6378137m扁率f=1/298.257222101地心引力常數(shù)GM＝3.986004418×1014m3s-2

自轉(zhuǎn)角速度ω＝7.292l15×10-5rads-12000坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)：

采用地心坐標(biāo)系，有利于采用現(xiàn)代空間技術(shù)對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行維護(hù)和快速更新，測(cè)定高精度大地控制點(diǎn)三維坐標(biāo)，并提高測(cè)圖工作效率。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第30頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系4.2000國(guó)家大地坐標(biāo)系幾種常用坐標(biāo)系比較：1954年北京坐標(biāo)系1980西安坐標(biāo)系2000國(guó)家坐標(biāo)系參考橢球體Krassovsky1940IAG75旋轉(zhuǎn)橢球，幾何中心與坐標(biāo)系原點(diǎn)重合坐標(biāo)系類型參心大地坐標(biāo)系參心大地坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)前蘇聯(lián)的普爾科沃陜西省涇陽(yáng)縣永樂鎮(zhèn)北流村包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心長(zhǎng)半軸6378245m6378140m6378137m扁率1/298.31/298.2571/298.257222101GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第31頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系4.2000國(guó)家大地坐標(biāo)系優(yōu)點(diǎn)：與對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合緊密，使用方便，提供高精度、地心、動(dòng)態(tài)、實(shí)用、統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系。帶來的問題：現(xiàn)有各種坐標(biāo)系數(shù)據(jù)庫(kù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；模擬圖件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第32頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2000國(guó)家坐標(biāo)系的形成過程2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)（三網(wǎng)平差）

總參測(cè)繪局在1993-1998年期間，在全國(guó)建立了一、二級(jí)GPS大地控制網(wǎng)，點(diǎn)數(shù)約527個(gè)第33頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2000國(guó)家坐標(biāo)系的形成過程國(guó)家測(cè)繪局在1991-1996年期間建設(shè)了國(guó)家高精度GPSA、B級(jí)網(wǎng)、約880點(diǎn)

第34頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2000國(guó)家坐標(biāo)系的形成過程中國(guó)地震局、國(guó)家測(cè)繪局、總參測(cè)繪局中國(guó)科學(xué)院在1997-1999年期間建設(shè)了中國(guó)地殼運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工程約1000多個(gè)區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第35頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2000國(guó)家坐標(biāo)系的形成過程三網(wǎng)平差

2000——2003年，國(guó)家測(cè)繪局、總參測(cè)繪局和國(guó)家地震局聯(lián)合對(duì)上述三網(wǎng)進(jìn)行了聯(lián)合整體平差（簡(jiǎn)稱“三網(wǎng)平差”），建立了2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)（點(diǎn)位分布見下圖），獲得了2609個(gè)GPS網(wǎng)點(diǎn)高精度（平均精度0.02米）的地心坐標(biāo)（WGS-84坐標(biāo)），該網(wǎng)的建立標(biāo)志我國(guó)地心大地坐標(biāo)系建立。2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)采用的是WGS-84橢球（以下簡(jiǎn)稱“84橢球”），其參數(shù)為：長(zhǎng)半徑：地球引力場(chǎng)二階帶球諧系數(shù)：或扁率：地心引力常數(shù)：地球自轉(zhuǎn)角速度：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第36頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖1：三網(wǎng)平差點(diǎn)位分布圖第37頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我國(guó)天文大地網(wǎng)與GPS2000網(wǎng)聯(lián)合平差

鑒于2000國(guó)家GPS大地控制網(wǎng)的點(diǎn)數(shù)較少，分布密度遠(yuǎn)不如我國(guó)天文大地網(wǎng)，尚不能形成一個(gè)完善的具有一定密度的基準(zhǔn)點(diǎn)組成的地心坐標(biāo)系，2003-2005年，總參測(cè)繪局和國(guó)家測(cè)繪局先后啟動(dòng)了“我國(guó)天文大地網(wǎng)與高精度GPS2000網(wǎng)聯(lián)合平差”（簡(jiǎn)稱“兩網(wǎng)平差”）項(xiàng)目，獲得了全國(guó)48919點(diǎn)高精度（平均精度0.1米）的地心坐標(biāo)成果，滿足了急需。

我國(guó)天文大地網(wǎng)與高精度GPS2000網(wǎng)聯(lián)合平差采用的是GRS1980橢球，其參數(shù)為:長(zhǎng)半徑：地球引力場(chǎng)二階帶球諧系數(shù)：或扁率：地心引力常數(shù)：地球自轉(zhuǎn)角速度：第38頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.3地方獨(dú)立坐標(biāo)系在生產(chǎn)實(shí)際中，我們通常把控制網(wǎng)投影到當(dāng)?shù)仄骄０胃叱堂嫔?，并以?dāng)?shù)刈游缇€作為中央子午線進(jìn)行高斯投影建立地方獨(dú)立坐標(biāo)系。地方獨(dú)立坐標(biāo)系隱含一個(gè)與當(dāng)?shù)仄骄０胃叱虒?duì)應(yīng)的參考橢球——地方參考橢球。地方參考橢球的中心、軸向和扁率與國(guó)家參考橢球相同，其長(zhǎng)半徑則有一改正量。設(shè)地方獨(dú)立坐標(biāo)系位于海拔高程為h的曲面上，該地方的大地水準(zhǔn)面差距為ζ，則該曲面離國(guó)家參考橢球的高度為：討論：在測(cè)量生產(chǎn)實(shí)踐中，我們常用到哪些坐標(biāo)系？第39頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.3地方獨(dú)立坐標(biāo)系又由獨(dú)立坐標(biāo)系的定義知：于是，地方參考橢球和國(guó)家參考橢球的關(guān)系可以表述為：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第40頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.4ITRF坐標(biāo)框架簡(jiǎn)介（1）ITRF的建立國(guó)際地球參考框架ITRF是國(guó)際地球參考系ITRS的實(shí)現(xiàn)。ITRS的定義與CTRS的定義一致。ITRF的建立是通過一組站的坐標(biāo)SSC（SefsofStationCoordinate）和速度來完成的，這些站的坐標(biāo)和速度通過VLBI、SLR、LLR、GPS（起于1991年）和DORIS（起于1994年）等空間大地測(cè)量手段得到。計(jì)算的ITRF解發(fā)表在IERS的年度報(bào)告上，已有的ITRF解有ITRF0、ITRF88、ITRF89、ITRF90、ITRF91、ITRF92、ITRF93、ITRF94、ITRF96、ITRF97和ITRF2000。計(jì)算ITRF的基本步驟如下：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第41頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系首先，利用站集的速度模型將各分析中心提供的SSC解歸化至某一參考?xì)v元t0；然后進(jìn)行聯(lián)合平差，得到ITRF站坐標(biāo)和每一組SSC相對(duì)于ITRF聯(lián)合解的7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)；ITRF點(diǎn)的速度通過兩種方式算得：一種方法是同計(jì)算站坐標(biāo)一樣，不過它的模型是由坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式導(dǎo)出的，另一種方法是通過對(duì)兩個(gè)歷元的位置求導(dǎo)得到。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用2.2.4ITRF坐標(biāo)框架簡(jiǎn)介（1）ITRF的建立第42頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.4ITRF坐標(biāo)框架簡(jiǎn)介（1）ITRF的建立ITRF站點(diǎn)坐標(biāo)如需用大地坐標(biāo)形式表示，則IERS推薦采用全球通用的GRS（GeodeticReferenceSystem）的大地測(cè)量基本常數(shù)，目前采用的GRS80是IUGG1979年推薦的，其橢球參數(shù)是：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第43頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.5GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的PZ-90坐標(biāo)系

1976年，蘇聯(lián)國(guó)防部宣布建立GLONASS系統(tǒng)，1982年10月12日首次發(fā)射衛(wèi)星。自此以后的13年間，雖然遭遇了蘇聯(lián)的解體，由俄羅斯接替部署，但始終沒有終止或中斷GLONASS衛(wèi)星的發(fā)射。

1995年底，俄羅斯完成了23顆衛(wèi)星加1顆備用星座的布局。1996年1月18日，俄羅斯政府宣布正式投人使用。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第44頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.5GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的PZ-90坐標(biāo)系

GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本組成和基本原理與美國(guó)的GPS系統(tǒng)相似。但是兩者的坐標(biāo)系統(tǒng)不同，GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第45頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2WGS-84坐標(biāo)系和我國(guó)大地坐標(biāo)系2.2.5GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的PZ-90坐標(biāo)系PZ-90坐標(biāo)系的定義：GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在1993年以前采用前蘇聯(lián)的1985年地心坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱SGS-85,1993年后改用PZ-90坐標(biāo)系。PZ-90屬于地心地固坐標(biāo)系，有時(shí)也稱為PE-90GLONASSICD-1998定義PZ-90坐標(biāo)系如下:1.坐標(biāo)原點(diǎn)位于地球質(zhì)心;2.Z軸指向IERS推薦的協(xié)議地極原點(diǎn)，即1900-1905年的平均北極;3.X軸指向地球赤道與BIH定義的零子午線交點(diǎn);4.Y軸滿足右手坐標(biāo)系。由該定義可以看出，PZ-90坐標(biāo)系與國(guó)際地球參考框架ITRF一致。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第46頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)論述站心赤道直角坐標(biāo)系與站心地平直角坐標(biāo)系的建立及其轉(zhuǎn)換關(guān)系GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第47頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.1不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，需要求出坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。轉(zhuǎn)換參數(shù)一般是利用重合點(diǎn)的兩套坐標(biāo)值通過一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)重合點(diǎn)數(shù)為三個(gè)以上時(shí)，可以采用布爾莎七參數(shù)法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。設(shè)XDi和XGi分別為地面網(wǎng)點(diǎn)和GPS網(wǎng)點(diǎn)的參心和地心坐標(biāo)向量。由布爾莎模型可知：

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第48頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.1不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換為三維空間直角坐標(biāo)變換的三個(gè)旋轉(zhuǎn)角，也稱歐勒角，選擇另外三個(gè)互相獨(dú)立的參數(shù)來表示所有的方向角。這三個(gè)參數(shù)是圍繞坐標(biāo)軸依次旋轉(zhuǎn)的三個(gè)角，就是所謂歐勒角。歐勒角和兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系相應(yīng)軸間的夾角的含義不同，但它們間構(gòu)成一定的解析關(guān)系式。用于大地坐標(biāo)系問題研究時(shí)的歐勒角，稱為大地坐標(biāo)系中的歐勒角，也稱為旋轉(zhuǎn)參數(shù)。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第49頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.1不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換常用的歐勒角的表示如圖所示，選擇

為歐勒角，坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)過程如下：首先，繞軸，將軸旋轉(zhuǎn)到軸,相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)到，所轉(zhuǎn)的角為；其次，繞軸，將軸旋轉(zhuǎn)到軸，相應(yīng)地軸旋轉(zhuǎn)到，所旋的角為；最后，繞軸將軸旋轉(zhuǎn)到軸，相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)到，所旋的角為。

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第50頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換

2.3.1不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換

2.微分旋轉(zhuǎn)矩陣

由于一般

為微小角，可?。海?-14）1.旋轉(zhuǎn)矩陣

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第51頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.1不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換

為微小轉(zhuǎn)角，可取：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用

第52頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換3.不同空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換公式（2-15）

上式即為兩個(gè)不同空間直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換模型，通過該模型，利用重合點(diǎn)的兩套坐標(biāo)值（X1，Y1，Z1）（X2，Y2，Z2）采取平差的方法可以求得轉(zhuǎn)換參數(shù)。求得轉(zhuǎn)換參數(shù)后，再利用上述模型進(jìn)行各點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第53頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.2不同大地坐標(biāo)系統(tǒng)的換算對(duì)于不同大地坐標(biāo)系的換算，除包含三個(gè)平移參數(shù)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度變化參數(shù)外，還包括兩個(gè)地球橢球元素變化參數(shù)。不同大地坐標(biāo)系的換算公式為：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第54頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.2不同大地坐標(biāo)系統(tǒng)的換算上式通常稱為廣義大地坐標(biāo)微分公式或廣義變換橢球微分公式。如略去旋轉(zhuǎn)參數(shù)和尺度變化參數(shù)的影響，即簡(jiǎn)化為一般的大地坐標(biāo)微分公式。根據(jù)3個(gè)以上公共點(diǎn)的兩套大地坐標(biāo)值，可列出9個(gè)以上方程，可按最小二乘法求得9個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第55頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.3坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換2.3.3大地坐標(biāo)系（B,L）轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)系（x,y）將大地坐標(biāo)系（B,L）轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)系（x,y），按照高斯投影正算公式進(jìn)行，具體參照大地測(cè)量教科書。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第56頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.4時(shí)間系統(tǒng)

應(yīng)掌握內(nèi)容1熟悉下列概念：恒星時(shí)、世界時(shí)、原子時(shí)、協(xié)調(diào)世界時(shí)、GPS時(shí)。2GPS時(shí)與協(xié)調(diào)世界時(shí)和原子時(shí)的關(guān)系如何？GPS時(shí)的時(shí)間基準(zhǔn)是怎樣建立的？GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第57頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.4時(shí)間系統(tǒng)

2.4.1時(shí)間的概念現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)中，時(shí)間和描述觀測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)一樣，成為研究點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)過程和規(guī)律的一個(gè)重要分量，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)量原理及應(yīng)用第58頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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)，即時(shí)間的單位（尺度）和原點(diǎn)（起始?xì)v元）。作為時(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。根據(jù)作為時(shí)間基準(zhǔn)的不同，衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)中常用的時(shí)間系統(tǒng)有以下幾類：一是世界時(shí)系統(tǒng)；二是原子時(shí)系統(tǒng)；三是力學(xué)時(shí)系統(tǒng)；四是協(xié)調(diào)世界時(shí)系統(tǒng)；五是GPS時(shí)系統(tǒng)。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第59頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.4.2世界時(shí)系統(tǒng)：世界時(shí)系統(tǒng)是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的時(shí)間系統(tǒng)，由于在觀察地球自轉(zhuǎn)時(shí)，所選空間參考點(diǎn)的不同，世界時(shí)系統(tǒng)又包括恒星時(shí)、平太陽(yáng)時(shí)、和世界時(shí)。由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)確定的時(shí)間稱為恒星時(shí)。春分點(diǎn)連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午線的時(shí)間間隔為一恒星日，含24個(gè)恒星小時(shí)。在歲差和章動(dòng)的影響下，春分點(diǎn)分為真春分點(diǎn)和平春分點(diǎn)，相應(yīng)的恒星時(shí)也分為真恒星時(shí)和平恒星時(shí)。恒星時(shí)具有地方性。

GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第60頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

因地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道為一橢圓，所以太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的速度是不均勻的。以真太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)的平均速度確定一個(gè)假想的太陽(yáng)，且其在天球赤道上做周年視運(yùn)動(dòng)。稱為平太陽(yáng)。以平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時(shí)間間隔為一個(gè)平太陽(yáng)日，含24個(gè)平太陽(yáng)小時(shí)。與恒星時(shí)一樣，平太陽(yáng)時(shí)也具有地方性，故常稱為地方平太陽(yáng)時(shí)或地方平時(shí)。世界時(shí)（UniversalTime-UT）以子夜零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)稱為世界時(shí)，如以GAMT表示平太陽(yáng)相對(duì)于格林尼治子午圈的時(shí)角.則世界時(shí)UT與平太陽(yáng)時(shí)之間的關(guān)系為：GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第61頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在地極移動(dòng)的影響下，平太陽(yáng)連續(xù)兩次經(jīng)過格林尼治子午圈的時(shí)間間隔并不均等。此外，地球自轉(zhuǎn)速度也不均勻，它不僅包含有長(zhǎng)期的減緩趨勢(shì)，而且還含有一些短周期的變化和季節(jié)性變化。因此，世界時(shí)也不均勻。從1956年開始，在世界時(shí)中加入了極移改正和地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性改正，改正后的世界時(shí)分別用UT1和UT2表示，未經(jīng)改正的世界時(shí)用UT0表示，其關(guān)系為：

式中Δλ為極移改正，ΔTS為地球自轉(zhuǎn)速度的季節(jié)性變化改正。世界時(shí)UT2雖經(jīng)過以上兩項(xiàng)改正，但仍含有地球自轉(zhuǎn)速度逐年減緩和不規(guī)則變化的影響，所以世界時(shí)UT2仍是一個(gè)不均勻的時(shí)間系統(tǒng)。GPS測(cè)量原理及應(yīng)用第62頁(yè)，課件共70頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.4.3原子時(shí)系統(tǒng)（IAT）：隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)時(shí)間穩(wěn)定度的要求不斷提高。以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)系統(tǒng)已不能滿足要求。為此，從20世紀(jì)50年代起