大地測量坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換-資料下載頁
2025-05-15 01:39本頁面
【正文】 的選擇與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) 三、工程測量局部坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇 （一）選擇 “ 抵償高程面 ” 作為投影面，按高斯正形投影 3度帶計(jì)算平面直角坐標(biāo) 設(shè)地面點(diǎn)平均高程為 Hm，抵償高程面至原橢球面的高程 H抵 為： H抵 =地面高程 HmH 例一：地面點(diǎn)橫坐標(biāo) y≈0km ，地面點(diǎn)平均高程 Hm=400m，計(jì)算 H=0m，則 H抵 =400m。則所選抵償高程面（新的橢球面）為地面平均高程面。 例二：地面點(diǎn)橫坐標(biāo) y=91km，地面點(diǎn)平均高程 Hm=400m，計(jì)算 H=650m，則 H抵 =250m。 第五節(jié) 局部坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) （一）選擇 “ 抵償高程面 ” 作為投影面，按高斯正形投影 3度帶計(jì)算平面直角坐標(biāo) 抵償高程面確定后，地面點(diǎn)在獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（ XD、 YD）與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系坐標(biāo)（ X、 Y）之間的關(guān)系按如下方法計(jì)算： 選擇其中一個(gè)國家大地點(diǎn)作為 “ 原點(diǎn) ” ， 保持它的國家統(tǒng)一坐標(biāo) （ x0， y0）不變 ， 將其它大地點(diǎn)坐標(biāo) （ x， y） 換算到抵償高程面相應(yīng)的坐標(biāo)系中 。 公式如右所示： RHyyyyRHxxxxDDDD)(,)(00??????第五節(jié) 局部坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) （二）保持國家統(tǒng)一的橢球面作投影面不變，選擇 “ 任意投影帶 ” ，按高斯投影計(jì)算平面直角坐標(biāo) 此項(xiàng)選擇為保持高程不變，改變高斯投影的中央子午線，地面點(diǎn)的 y值改變，使之滿足 即：長度綜合變形為零的條件。 地面點(diǎn)在獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（ XD、 YD）與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系坐標(biāo)（ X、 Y）之間的關(guān)系 按坐標(biāo)換帶方法 計(jì)算。 2785 yH ?第五節(jié) 局部坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) （三）選擇平均高程面作投影面，通過測區(qū)中心的子午線作為中央子午線，按高斯投影計(jì)算平面直角坐標(biāo) 此項(xiàng)選擇為既選擇投影面，又選擇投影帶。選擇后，保證測區(qū)中心處 y≈0 ， H≈0 ，此時(shí)，長度綜合變形為最小。 例四：在國家統(tǒng)一坐標(biāo)系中，地面點(diǎn)橫坐標(biāo) y=63km，地面點(diǎn)平均高程 Hm=800m，按相對變形公式計(jì)算的綜合投影變形為 1/828。選擇獨(dú)立坐標(biāo)系時(shí)，首先選擇過測區(qū)中心的經(jīng)度為投影帶的中央子午線經(jīng)度 L0，此時(shí)，在新選擇的投影帶中，測區(qū)地面點(diǎn)的橫坐標(biāo) Y≈0 ；再按例一的方法選擇過測區(qū)平均高程面為新的橢球面，即 H抵 =800m。 地面點(diǎn)在獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（ XD、 YD）與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系坐標(biāo)（ X、 Y）之間的關(guān)系按如下方法計(jì)算： 先進(jìn)行換帶計(jì)算，再按（一）方法計(jì)算選定坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。 第六節(jié) 天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) 一、歷元平天球坐標(biāo)系與瞬時(shí)極（真）天球坐標(biāo)系 地球在日、月和其他天體引力的作用下，在繞太陽運(yùn)行時(shí)，其自轉(zhuǎn)軸方向并不保持恒定。地球自轉(zhuǎn)軸的變化，意味著天球南北極的運(yùn)動，即北天極繞北黃極（過天球中心垂直與黃道平面的直線和天球表面的交點(diǎn)）作緩慢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 天文學(xué) 中把天極的運(yùn)動分解為 長周期運(yùn)動－歲差和短周期運(yùn)動－章動 。 天極位置的變化使天極有瞬時(shí)極（真）天極和平天極之分。相應(yīng)的天球赤道也有真與平之分。天極的變化必然導(dǎo)致天球赤道面的變化，實(shí)際反映出春分點(diǎn)位置的變化。這樣，以天球赤道面和春分點(diǎn)定義的天球坐標(biāo)系便有了瞬時(shí)極（真）天球坐標(biāo)系與平天球坐標(biāo)系。二者的轉(zhuǎn)換 通過歲差和章動矩陣的兩次旋轉(zhuǎn) 來實(shí)現(xiàn)，可從天文年歷中查取。 第六節(jié) 天球坐標(biāo)系與地球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 應(yīng)用大地測量學(xué) 二、瞬時(shí)極（真）地球坐標(biāo)系與平地球坐標(biāo)系 （一）瞬時(shí)極（真）地球坐標(biāo)系 瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系即真地球坐標(biāo)系原點(diǎn)為地球質(zhì)心， Z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)方向， X軸指向瞬時(shí)赤道面和包含瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸與平均天文臺子午面之交線方向， Y軸與 X、 Z軸構(gòu)成右手系。 （二）平地球坐標(biāo)系 地球瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸在地球上隨時(shí)間而變，稱為地極移動，簡稱極移。極移使點(diǎn)的緯度、經(jīng)度和方位角發(fā)生變化，地面點(diǎn)的瞬時(shí)極地球坐標(biāo)不固定。實(shí)際應(yīng)用中需要建立一個(gè)在地球上固定不變的坐標(biāo)系 平地球坐標(biāo)系。 第七節(jié) GPS高程與局部地區(qū)大地水準(zhǔn)面精化問題 應(yīng)用大地測量學(xué) 一、 GPS水準(zhǔn)高程 為了滿足經(jīng)典大地測量中地面觀測值歸算至橢球面的需要，大地點(diǎn)的高程應(yīng)該采用大地高程。地面點(diǎn)的大地高等于水準(zhǔn)高程加上高程異常 ζ 。高程異常 ζ 按天文水準(zhǔn)或天文重力水準(zhǔn)方法測定，其精度為米級。這對于觀測值的歸算是可以滿足的。 隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，為了適應(yīng)現(xiàn)代空間技術(shù)、地球科學(xué)以及軍事科學(xué)等的需要，提出了精化和改善我國似大地水準(zhǔn)面的這一迫切要解決的問題。精化和改善我國似大地水準(zhǔn)面也是現(xiàn)代大地測量學(xué)的任務(wù)之一。用 GPS水準(zhǔn)方法精化和改善似大地水準(zhǔn)面是目前較好的一種方法。 第七節(jié) GPS高程與局部地區(qū)大地水準(zhǔn)面精化問題 應(yīng)用大地測量學(xué) 一、 GPS水準(zhǔn)高程
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