大地原點究竟有什么用？
大地原點是什么？既然有經(jīng)緯度，那為什么還有大地原點？作為原點，為什么經(jīng)緯度不是0？這些問題相信很多入門測繪不久的人都很疑惑吧，我對這個問題也是糾結(jié)了很久，查了很多關(guān)于坐標(biāo)系統(tǒng)方面的資料、博客，終于有了自己的一點小見解了。記錄總結(jié)一下。
大地原點，亦稱大地基準(zhǔn)點，是國家地理坐標(biāo)——經(jīng)緯度的起算點和基準(zhǔn)點。大地原點是人為界定的一個點，是利用高斯平面直角坐標(biāo)的方法建立全國統(tǒng)一坐標(biāo)系，使用的“1980西安大地坐標(biāo)系”，簡稱“西安80系”。20世紀70年代，中國決定建立自己獨立的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。通過實地考察、綜合分析，最后將中國的大地原點，確定在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)石際寺村，具體位置在：北緯34°32′27.00″東經(jīng)108°55′25.00″。
接下來具體分析一下，為什么要建立西安80大地坐標(biāo)系呢？
我們首先要知道，對于不同的參考橢球。同一個點的經(jīng)緯度 是不同的，比如WGS84采用的橢球是面向全球的，所以它盡量逼近整個地球表面，優(yōu)點是范圍大，缺點是局部不夠準(zhǔn)確，而西安80坐標(biāo)系是面向中國的，所以它在中國區(qū)域這個曲面盡量逼近，而其它國家地區(qū)偏多少它不管。
而且這個逼近是以西安附近的大地原點為中心的，也就是說，在西安大地原點處，模型和真實地表參考海平面重合，誤差為0，而離大地原點越遠的地方，誤差越大。所謂的大地原點就是這么來的，它是人為去定的，而不是必須在那里，它要盡量放在中國的中間，使得總的誤差盡量小而分布均勻。所以大地原點的經(jīng)緯度不是0，而是在相應(yīng)橢球中的北緯34°32′27.00″，東經(jīng)108°55′25.00″。
大地原點亦稱大地基準(zhǔn)點，即國家水平控制網(wǎng)（每個控制網(wǎng)都需要起算數(shù)據(jù)）中推算大地坐標(biāo)的起標(biāo)點【推算方式：大地原點的經(jīng)緯度知道（西安永樂鎮(zhèn)的大地原點經(jīng)緯度），通過高斯正算公式，將其轉(zhuǎn)化為高斯坐標(biāo)，然后通過全站儀逐站量算邊角元素的長度和角度，通過簡單的三角形計算，計算出三角形中未知點的坐標(biāo)，計算出來的坐標(biāo)類型還是高斯坐標(biāo)，然后通過高斯反算公式將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)，此經(jīng)緯度坐標(biāo)就是一個控制點的坐標(biāo)，全國其他控制點坐標(biāo)以此類推】。大地原點是人為界定的一個點，利用它我們可以精確地知道自己的地理位置所在，也因此所謂的GPS全球定位系統(tǒng)才有意義。是科學(xué)家們勘察計算了很久才確定了這個原點。自此中國任何一寸土地都可以用精確的大地坐標(biāo)標(biāo)示。
簡單介紹一下大地控制網(wǎng)，中國960萬平方公里的土地上，“覆蓋”著一張由許許多多相互聯(lián)系的大地點所構(gòu)成的網(wǎng)，即“國家大地控制網(wǎng)”。這些大地點的坐標(biāo)位置是按照國家統(tǒng)一的測量規(guī)范測定出來的，并設(shè)有固定的標(biāo)志，以便長期保存。
大地原點是國家控制網(wǎng)的起算點，每個控制網(wǎng)都需要起算數(shù)據(jù)，大地原點的坐標(biāo)是利用天文測量的方法測定了經(jīng)緯度，再換算成高斯平面直角坐標(biāo)（所以大地原點的平面坐標(biāo)也并不是0,0）。依次作為控制網(wǎng)的起算點。如果當(dāng)?shù)赜袊铱刂泣c的話，那么測區(qū)的起算點就以國家控制點為基準(zhǔn)，如果沒有，可建立獨立坐標(biāo)系。所選參考橢球不一樣，起算數(shù)據(jù)就不一樣，同一點在參考不同橢球投影后的坐標(biāo)就不一樣。
中華人民共和國大地原點是我國地理坐標(biāo)——經(jīng)緯度的起算點和基準(zhǔn)點，也是中華神州的地理中心。我國在自已境內(nèi)進行的建筑，測繪，勘探什么的所繪制的圖，都以這個大地原點為基準(zhǔn)，去建立各種用途的地表坐標(biāo)系，就能統(tǒng)一起來了。
順便補充一點地理坐標(biāo)的知識。地理坐標(biāo)通常有兩種表現(xiàn)形式，即大地坐標(biāo)（BLH）和空間直角坐標(biāo)（XYZ）這兩種坐標(biāo)都是針對同一橢球上的同一點，只是表現(xiàn)形式不一樣，可以相互轉(zhuǎn)換，關(guān)于轉(zhuǎn)換有很多的程序代碼可以參考。
