文档介绍：( 一)空间直角坐标系
    空间直角坐标系的坐标原点位于参考椭球的中心,Z轴指向参考椭球的北极,X轴指向起始子午面与赤道的交点,Y轴位于赤道面上切按右手系于X轴呈90度夹角,某点中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。空间直角坐标系可用如下图所示:
(二)大地坐标系
  大地坐标系是采用大地纬度、经度和大地高程来描述空间位置的。纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角;经度是空间的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角;大地高程是空间的点沿着参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。
 地面点的高程和国家高程基准
        (1)绝对高程。地面点沿垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程或称海拔。过去我国采用青岛验潮站(tide gauge station)1950~1956年观测成果求得的黄海平均海水面作为高程的零点,称为“1956年黄海高程系”(Huanghai height system )。后经复查,发现该高程系的验潮资料时间过短,准确性较差,改用青岛验潮站1950~1979年的观测资料重新推算,并命名为“1985年国家高程基准”(Chinese height datum 1985)。国家水准原点(leveling origin高程为
)设于青岛市观象山附近,作为我国高程测量的依据。它的高程值是以“1985年国家高程基准”所确定的平均海水面为零点测算而得。在使用原“1956年黄海高程系”的高程成果时,应注意将其换算为新的高程基准系统。
         (2)相对高程。地面点沿铅垂线方向至任意假定的水准面的距离称为该点的相对高程,亦称假定高程。在图l—5中,地面点A和B的相对高程分别为H'A 和H'B 。
         (3)高差。地面上任意两点的高程(绝对高程或相对高程)之差称为高差。如图l—5中,A、B 两点的高差:
hAB= HB—HA = H'B—H'A                                         (1-1)
 
上式中,当 HB (H'B)>HA (H'A) 时,hAB为正;当HB (H'B)<HA (H'A) 时,hAB为‘负’。
 
确定地面点相互位置的几何要素与测量的基本工作
水平距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本几何要素(图 1-6)
距离测量
测量的三项基本工作:  水平角(方向)测量
高程测量。
(三)平面直角坐标
      平面直角坐标:如坐标原点o是任意假定的,则为独立的平面直角坐标系。                             
    由于测量上所用的方向是从北方向(纵轴方向)起按顺时针方向以角度计值(象限也按顺时针编号)。因此,将数学上平面直角坐标系(角值从横轴正方向起按逆时针方向计值)的 x 和 y轴互换后,数学上的三角函数计算公式可不加改变直接用于测量数据的计算。
(四)高斯-克吕格尔平面直角坐标系(这里主要将gis中高斯-克吕格尔平面直角坐标系,不是数学里面的平面坐标系)
       根据高斯-克吕格尔投影所建立的平面坐标系,或简称高斯平面坐标系。它是大地测量、城市测量、普通测量、各种工程测量和地图