Page 106 - 新时期测绘工程测量技术研究

·新时期测绘工程测量技术研究·
/// Research on Measurement Technique in Surveying and Mapping Engineering in the New Era ////

是由 IERS 利用 VLBI 技术所测定的河外射电源的方向来实现和维持的。由于这

些射电源离我们十分遥远（如几十万光年），所以虽然这些天体也可能在快速运
动，但我所看到的这些射电源的方向却是固定不变的。根据坐标原点的不同，国
际天球参考框 ICRF 可分为 BCRF 和 GCRF。前者的坐标原点在太阳系质心，该
框架主要用于研究行星的绕日公转运动；后者的坐标原点在地球质心，主要用于

研究卫星围绕地球的运动。
（3）测定地球定向参数
由于下列原因：第一，河外射电源等天体在空间的位置（方向）通常是用

ICRS 中的坐标系来表示的；第二，地球坐标系将随着地球自转而不断旋转，所
以它不是一个惯性坐标系，牛顿运动定律在这种非惯性坐标系中是不适用的，所
以卫星定轨的工作（运动方程的建立求解）需在 GCRS 中进行；而空间大地测
量的最终目的又是为了确定地面测站等在地球坐标系中的位置以及在地球坐标系

中建立地球重力场模型，因而需要在地心天球坐标系 GCRS 和国际地球坐标系
ITRS 之间进行精确的坐标转换。要进行坐标转换就需要知道转换参数，于是精
确测定 ITRS 和 CCRS 间的转换参数也成为空间大地测量的一项重要任务。

GCRS 和 ITRS 的坐标原点重合，均位于地球质心，且两个坐标系中的尺度
也是一致的，所以这里所说的坐标转换参数实际上就是指两个坐标系之间的旋转
参数。从理论上讲，只需要提供三个独立的旋转参数就能实现这两个坐标系之间

的坐标转换。但是 CCRS 和 ITRS 中坐标轴的指向都是通过“协议”的方式人为
规定下来的，它们本身并无明确的物理含义，因而也无法利用空间大地测量的手
段来测定这两个坐标系中相应的坐标轴之间的夹角只能引入中间过渡坐标系后才

能实现 ITRS 和 GCRS 之间的坐标转换。中间过渡坐标系可以有多种不同的选择
方法。其中经典的也是最容易理解的方法是：首先通过极移改正把 ITRS 转换为
观测历元的瞬时（真）地球坐标系，然后绕 Z 轴旋转 GAST 角，把瞬时地球坐
标系转换为观测历元的瞬时天球坐标系，最后进行岁差、章动改正，把瞬时天球

坐标系转换为 CCRS。
在这些参数中，极移值（X p ，Y p ）反映了地球自转轴在地球本体内的运动状
态；格林尼治真恒星时 GAST 为观测历元天球坐标系与地球坐标系中 x 轴之间
的夹角，是一个反映地球自转的参数；岁差和章动则反映了地球自转轴在 GCRS

中的运动状况。上述参数统称为地球定向参数，利用这些参数就能实现 ITRS 和

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