gps2第二章坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-01-30 14:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 務(wù)院批準(zhǔn)，我國自 2023年 7月 1日起，啟用 2023國家大地坐標(biāo)系。現(xiàn)公告如下： ① 2023國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn)， 其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)心 。 2023國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下： 長半軸 a＝ 6378137m 扁率 f＝ 1/ 地心引力常數(shù) GM＝ 1014m3s2 自轉(zhuǎn)角速度 ω＝ 105rad s1 ② 2023國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、銜接的過渡期為 8年至 10年?，F(xiàn)有各類測繪成果，在過渡期內(nèi)可沿用現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系；2023年 7月 1日后新生產(chǎn)的各類測繪成果應(yīng)采用2023國家大地坐標(biāo)系。 現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)，在過渡期內(nèi)應(yīng)逐步轉(zhuǎn)換到2023國家大地坐標(biāo)系； 2023年 7月 1日后新建設(shè)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)采用 2023國家大地坐標(biāo)系。 ③國家測繪局負(fù)責(zé)啟用 2023國家大地坐標(biāo)系工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，制定 2023國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換實(shí)施方案，為各地方、各部門現(xiàn)有測繪成果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換提供技術(shù)支持和服務(wù)；負(fù)責(zé)完成國家級(jí)基礎(chǔ)測繪成果向 2023國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，并向社會(huì)提供使用。國務(wù)院有關(guān)部門按照國務(wù)院規(guī)定的職責(zé)分工，負(fù)責(zé)本部門啟用 2023國家大地坐標(biāo)系工作的組織實(shí)施和本部門測繪成果的轉(zhuǎn)換。 ④縣級(jí)以上地方人民政府測繪行政主管部門，負(fù)責(zé)本地區(qū)啟用 2023國家大地坐標(biāo)系工作的組織實(shí)施和監(jiān)督管理，提供坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換技術(shù)支持和服務(wù)，完成本級(jí)基礎(chǔ)測繪成果向 2023國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，并向社會(huì)提供使用。 高斯平面直角坐標(biāo)系 （ 1）高斯投影的概念 高斯投影是一種 等角投影 。它是由德國數(shù)學(xué)家高斯 (Gauss， 1777~1855)提出，后經(jīng)德國大地測量學(xué)家克呂格 (Kruger， 1857～ 1923)加以補(bǔ)充完善，故又稱“高斯 — 克呂格投影”，簡稱“高斯投影”。 N S c 赤道 高斯投影平面 赤道 中央子午線 （ 2）高斯投影的原理 高斯投影 采用分帶投影。將橢球面按 一定經(jīng)差分帶，分別進(jìn)行投影。 高斯投影必須滿足： 1．高斯投影為正形投影， 即等角投影； 2．中央子午線投影后為直 線，且為投影的對稱軸； 3．中央子午線投影后長度 不變。 高斯投影平面 赤道 中央子午線 （ 3）高斯投影的特性 1） 中央子午線 投影后為直線，且長度不變。 2） 除中央子午線外， 其余子午線 的投影均為凹向中央子午線的曲線，并以中央子午線為 對稱軸 。投影后有長度變形。 3） 赤道線 投影后為直線，但有長度變形。 赤道 中央子午線 平行圈 子午線 O x y 4） 除赤道外的其余緯線，投影后為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸。 5）經(jīng)線與緯線投影后仍然保持正交。 6） 所有長度變形的線段，其長度變形比均大于 l。 7） 離中央子午線愈遠(yuǎn)，長度變形愈大。 赤道 中央子午線 平行圈 子午線 O x y (4)投影帶的劃分 我國規(guī)定按經(jīng)差 6186。和 3186。進(jìn)行投影分帶。 6186。帶 自 首子午線 開始，按 6186。的經(jīng)差自西向東分成60個(gè)帶 。 3186。帶 自 186。開始，按3186。的經(jīng)差自西向東分成120個(gè)帶 。 高斯投影帶劃分 6186。帶與 3186。帶中央子午線之間的關(guān)系如圖 : 3186。帶的中央子午線與 6186。帶中央子午線及分帶 子午線重合，減少了換帶計(jì)算。 工程測量采用 3 186。帶，特殊工程可采用 186。帶 或任意帶。 (5)高斯平面直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)系的建立： x軸 — 中央子午線的投影 y軸 — 赤道的投影 原點(diǎn) O — 兩軸的交點(diǎn) O x y P （ X， Y） 高斯自然坐標(biāo) 注： X軸向 北 為 正 ， y軸向 東 為 正 。 赤道 中央子午線 由于我國的位于北半球，東西橫跨 12個(gè) 6186。帶，各帶又獨(dú)自構(gòu)成直角坐標(biāo)系。 故： X值均為正， 而 Y值則有正有負(fù) 。 世界地圖 赤 道 x y o 1p2pmy mx pp 22 ????? mymxpp 11 ????? mymxpp22（帶號(hào)）????mymxpp)(11帶號(hào)????500km =500000+ =+ = 500000+ =+ 1py2py 2?py1?py國家統(tǒng)一坐標(biāo)： 2211 , ?? ?? pppp xxxx（帶號(hào)） （帶號(hào)） 橫軸墨卡托（ UTM)投影 N S c 赤道 特性： ①屬于橫軸等角割橢圓柱投影； ②中央子午線投影長度比不等于 1而是等于 ，兩條割線上沒有變形； ③該投影在南緯 80至北緯 84范圍內(nèi)使用； ④全球分 60個(gè)帶，從西經(jīng) 180連續(xù)向東編號(hào)。 地方獨(dú)立坐標(biāo)系 許多城市、礦區(qū)基于使用方便、和科學(xué)的目 的，將 地方獨(dú)立測量控制網(wǎng) 建立在 當(dāng)?shù)氐钠骄? 拔高程面 上，并以 當(dāng)?shù)刈游缇€作為中央子午線 進(jìn) 行 高斯投影 求得 平面 坐標(biāo)。這些網(wǎng)都有自己的原 點(diǎn)，自己的定向。 返回 坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換 在 GPS測量中，經(jīng)常要進(jìn)行 坐標(biāo)變換 和 基準(zhǔn)變換 。 坐標(biāo)變換 ：在不同的坐標(biāo)表示形式間進(jìn)行變換。 基準(zhǔn)變換 ：在不同的參考基準(zhǔn)間進(jìn)行變換。 基準(zhǔn) ：為描述空間位臵的點(diǎn)、線、面。在大地測 量中基準(zhǔn)是指用以描述地球形狀的參考橢 球的參數(shù)。 ? 坐標(biāo)系的變換方法 （同一基準(zhǔn)） 空間直角坐標(biāo)系與空間大地坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。 空間坐標(biāo)系與平面直角坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。 ? 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換方法 （不同基準(zhǔn)） 不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換實(shí)質(zhì)上就是不同基準(zhǔn)間 的轉(zhuǎn)換，常用布爾薩七參數(shù)轉(zhuǎn)換方法。即 3個(gè) 平移 參數(shù)， 3個(gè) 旋轉(zhuǎn) 參數(shù)， 1個(gè) 尺度 參數(shù)。 OOnewXnewYnewZoldXoldYoldZPnewroldrrne w oldr r r??,ne w old Xne w ne w old old Yne w old ZX X Tr Y r Y r TZ Z T? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?ne w old Xne w old Yne w old ZX X TY Y TZ Z T? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 坐標(biāo)平移 39。39。39。39。1 0 0( ) 0 c os si n0 si n c osxx x xy R y yz z z? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ???? ? ? ? ????? ? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ?繞 x軸旋轉(zhuǎn)： o x y z′ β P z y′ （ x′） β 繞 x軸旋轉(zhuǎn) y z y′ z′ 39。39。39。39。39。( ta n ) si nc osc os si nyy z yyz?????? ? ???39。39。( ta n ) c ossi n c osz z y ??????? ? ? 繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn) 39。xx? 繞 Z軸旋轉(zhuǎn)： ?????????????????????????????????????????????????zyxzyxRzyxz1000cossin0sincos)( ?????o Z′ x y′ x′ α α P ( Z ) y 繞 z軸旋轉(zhuǎn) o x z′ θ P z y (y′) θ 繞 y軸旋轉(zhuǎn) x′ 繞 y軸旋轉(zhuǎn)： ???????????
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