大地测量（含导航定位）中常用的坐标系统概念简介

Question

如题所述

Answer 1

大地测量中的坐标系统是描述空间中点位置的关键工具。坐标系的建立源于笛卡尔的思考，他通过蜘蛛的运动概念化了空间直角坐标系，使点与数对建立起联系。其他坐标系如球坐标系和柱坐标系，都是基于空间直角坐标系衍生的，它们在特定情境下提供不同的描述方式。

坐标系统的核心概念包括参考椭球，用来拟合地球形状，总地球椭球和参考地球椭球的区别在于全局和局部拟合效果。几个重要的半径，如曲率半径，反映了椭球面的几何特性，这些参数是进行大地测量计算的基础。坐标系统还涉及到纬度和系统框架，如大地测量参考系统和框架，以及国际地球参考系统和框架，它们通过地球自转服务进行监测和定义。

在导航定位中，如GNSS/INS组合，不同的坐标系如地心惯性系、地心地固系（如WGS-84和CGCS2000）、大地坐标系、大地站心地平坐标系（g/L系）、载体坐标系（b系）等各司其职，分别用于描述物体的运动状态和定位。非惯性系和惯性系的概念区分了受到外力影响和不受影响的运动情况，导航坐标系则根据应用选择不同的形式，如地心地固系或当地水平坐标系。

最后，还有一些专门用于特定目的的坐标系，如子午面直角坐标系、地心纬度坐标系、归化纬度坐标系和大地极坐标系，它们各自有独特的定义和用途。天球坐标系则与天文学相关，描述天体在地球参考系中的位置。

这些坐标系统在大地测量、导航定位以及天文学等领域都发挥着关键作用，它们的准确理解和应用是现代科技发展不可或缺的部分。