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一、 国家大地坐标系

1、参心坐标系

a、1954 年北京坐标系：采用前苏联克拉索夫斯基参考椭球体参数（a=6378245m，ƒ=1：298.3）。

大地原点实际上是在苏联普尔科沃。该系统所对应的参考椭球面与我国大地水准面差异，最大达到 65m（东部），全国平均达 29m。

b、1980 年国家大地坐标系：采用国际大地测量协会与地球物理联合会在 1975 年推荐的IUGG-75 地球椭球参数（a=6378140m，ƒ=1：298.257）。大地原点是在陕西省泾阳县永乐镇。1980年坐标系还采用了我国大地网整体平差的数据，椭球面与大地水准面平均差仅为 10m 左右。

2、地心坐标系

2000 国家大地坐标系：简称 CGCS2000，是我国当前最新的国家大地坐标系，采用系统以 ITRF 97 参考框架（国际地球参考框架）为基准，原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。参考椭球采用 2000 参考椭球参数（a= 6378137m，ƒ=1：298.257222101）。

二、高程

地面上任意点至水准面的垂直距离，称为该点的高程。高程分为绝对高程和相对高程。

1、绝对高程

地面上任一点至大地水准面的铅垂距离称为该点的绝对高程（海拔），如下图所示，HA、HB分别为地面点 A、B 的绝对高程。

 

为了确定大地水准面的位置，我国在青岛设立了验潮站，常年观测海水的高度，在1956 年推算出黄海平均海水面的位置，为了使用方便，在青岛观象山设立了水准原点。1985 年重新以 1952 年至 1979 年的验潮观测值计算，求得黄海平均海水面的位置，并求得水准原点的高程 72.2604m，凡按此值推算的高程称为“1985 国家高程基准”。

2、相对高程

在局部地区，如果引测绝对高程有困难时，可以假定一个水准面作为高程起算面。

地面上任一点到假定水准面的铅垂距离，称为相对高程或假定高程。如上图所示H’A、 H‘B别为 A、B 点的相对高程。

两个地面点之间的高程差，称为高差，用 h 表示，由图可知，高程与高差的关系得：

 

hAB表示 B 点对 A 点的高程差。由此可见，高差的大小与高程起算面无关。

三、确定地面点位的三个基本要素

地面点的空间位置是以地面点在投影面上的坐标 x、y 和高程 H 决定的。

在实际测量中，x、y、H 的值不能直接测定，而是通过测定水平角、水平距离以及各点间的高差，在通过已知点的坐标、高程计算出来各未知点的坐标和高程。

因此，水平距离、水平角、高差是确定地面点的三个基本要素。水平距离测量、水平角测量、高差测量是测量的三项基本工作。