欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:40917169
大小:536.00 KB
页数:12页
时间:2019-08-10
《地理坐标系统与投影坐标系统》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、坐标系统又可分为两大类:地理坐标系统、投影坐标系统。弄清地球椭球体(Ellipsoid)、大地基准面(Datum)及地图投影(Projection)三者的基本概念及它们之间的关系。一、地球椭球体(Ellipsoid)地球表面是凸凹不平,是一个无法用数学公式表达的曲面,不能作为测量和制图的基准面。假想一个扁率极小的椭圆,绕短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体,其表面是一个规则的数学表面,可以用数学公式表达,所以在测量和制图中就用它替代地球的自然表面。地球椭球体有长半径和短半径之分,长半径(a)即赤道半径,短半径(b)即极半径。f=(a-b)/a为椭球体的扁率,表示椭球体的扁平程度。由此可
2、见,地球椭球体的形状和大小取决于a、b、f。因此,a、b、f被称为地球椭球体的三要素。常见的地球椭球体如下:一、大地基准面(Datum)不同的坐标系其实就是所采用的椭球体不同,因此椭球参数不同,原点不同,XYZ轴不同。把地球椭球体和基准面结合起来看,如果把地球比做是"马铃薯",表面凸凹不平,而地球椭球体就好比一个"鸭蛋",那么按照前面的定义,基准面就定义了怎样拿这个"鸭蛋"去逼近"马铃薯"某一个区域的表面,X、Y、Z轴进行一定的偏移,并各自旋转一定的角度,大小不适当的时候就缩放一下"鸭蛋",这样通过如上的处理必定可以达到很好的逼近地球某一区域的表面。因此,每个国家或地区均有各自的基准面,我们
3、通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。椭球体与基准面之间的关系是一对多的关系,也就是基准面是在椭球体基础上建立的,但椭球体不能代表基准面,同样的椭球体能定义不同的基准面。北京54坐标系:(BJZ54),北京54坐标系为参心大地坐标系,大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位,它是以前苏联的克拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产生的坐标系。它的原点在在前苏联的普尔科沃。a.属参心大地坐标系;b.采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数;c.大地原点在原苏联的普尔科沃;d.采用多点定位法进行椭球定位;e.高程基准为1954年青岛验潮站求出的黄海平均海
4、水面;f.高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据。按我国天文水准路线推算而得。椭球坐标参数:长半轴a=6378245m;短半轴=6356863.0188m;扁率α=1/298.3。缺点:1、椭球参数有较大误差。克拉索夫斯基椭球差数与现代精确的椭球参数相比,长半轴约大109m。2、参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜,在东部地区大地水准面差距最大达+60m。这使得大比例尺地图反映地面的精度受到影响,同时也对观测量元素的归算提出了严格的要求。3、几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900~1909年正常重力公式
5、,与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球,它与克拉索夫斯基椭球是不一致的,这给实际工作带来了麻烦。4、定向不明确。椭球短半轴的指向既不是国际普遍采用的国际协议(原点)CIO(ConventionalInternationalOrigin),也不是我国地极原点JYD1968.0;起始大地子午面也不是国际时间局BIH(BureauInternationaldeIHeure)所定义的格林尼治平均天文台子午面,从而给坐标换算带来一些不便和误差。1980西安坐标系:1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中
6、部的陕西省泾阳县永乐镇。基准面采用青岛大港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海水面(即1985国家高程基准)。(1)大地原点在我国中部,具体地点是陕西省泾阳县永乐镇;(2)西安80坐标系是参心坐标系,椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向,大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面;X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向;Y轴与Z、X轴成右手坐标系;(3)椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数,因而可得西安80椭球两个最常用的几何参数为:长半轴a=6378140±5(m)短半轴b=6356755.2882m扁率α=1/298.257第一偏心率平方=0.00669438
7、499959第二偏心率平方=0.00673950181947椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。(4)多点定位;(5)大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准WGS-84坐标系:国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向BIH(国际时间服务机构)1984.O定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点
此文档下载收益归作者所有