大学测量《大地测量》教学课件：13坐标换算实习.ppt

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1、5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系《大地测量学基础》（FOUNDATIONOFGEODESY）一系大地测量教研室第五章参考椭球面与大地坐标系132h内容回顾球面三角形正弦定理球面直角三角形的纳白尔规则参考椭球定义及其作用参考椭球几何参数间的相互关系简述地球椭球、参考椭球、正常椭球、总地球椭球的区别与联系请思考野外测量可以获得哪些观测值，点的最终水平坐标和高程怎么得到？纳白尔规则环形上任一元素的正弦等于：1）相邻两元素正切的积；2）相对两元素余弦的积。内容回顾球面三角形正弦定理球面直角三角形的纳白尔规则参考椭球定义及其作用参考椭球几何参数间的相互关系简述地球椭球、参考椭球、正

2、常椭球、总地球椭球的区别与联系请思考野外测量可以获得哪些观测值，点的最终水平坐标和高程怎么得到？大值=小值小值=大值规律一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系1、相对于参考椭球的大地坐标系定义5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球参考椭球的中心：O参考椭球的北极：N参考椭球的南极：S参考椭球的赤道：起始大地子午面：NGS测站大地子午面：NP0S基本概念一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系1、相对于参考椭球的大地坐标系定义5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球地面点大地经度：L，0o~360o或0o~±180o地面点大地维度：B，0o~

3、±90o地面点大地高：H，可正可负。大地坐标（B，L，H）一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系2、相对于参考椭球的大地空间直角坐标系定义5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球原点：OZ轴：与椭球短轴重合，指向北极方向X轴：指向起始大地子午面与椭球赤道的交点方向Y轴：与Z、X轴构成右手坐标系基本概念一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系2、相对于参考椭球的大地空间直角坐标系定义5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系地面点X坐标：大地空间直角坐标（X，Y，Z）地面点Y坐标：地面点Z坐标：参考椭球一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系3

4、、几点说明5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系一个参考椭球（大小+定位）可以确定一套大地坐标系和一套大地空间直角坐标系，这些坐标系之间必有一定的关系，坐标系的关系也即同一点的两套坐标之间的关系。参考椭球一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系3、几点说明5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系大地测量学中，所说的地面点的大地坐标和大地空间直角坐标都隐含着一个参考椭球，没有参考椭球也就没有这些坐标。参考椭球一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系3、几点说明5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系实用中，经常说的某个点的某一坐标系下的坐标，也意味着有一个参

5、考椭球，坐标是相对该参考椭球的。因此，大地测量学中，坐标系与参考椭球是等价的。参考椭球一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系3、几点说明5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系地面上每点沿法线在参考椭球面上都相应有一个投影点，这两点的B、L相同，因此，如果知道了投影点的B、L，也就知道了地面点的水平坐标，这就是在椭球面上推算坐标的思想。参考椭球一、相对于参考椭球的大地坐标系与大地空间直角坐标系3、几点说明5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系相对参考椭球的坐标系也称为参心坐标系、相对坐标系，相对总地球椭球的坐标系也称为地心坐标系、绝对坐标系。参考椭球二、法线长公式1

6、、椭球面上点的法线长公式5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球二、法线长公式1、椭球面上点的法线长公式5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系大地子午面二、法线长公式1、椭球面上点的法线长公式5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系大地子午面二、法线长公式1、椭球面上点的法线长公式5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系大地子午面二、法线长公式2、地面点的法线长公式5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球三、同一参考椭球下大地坐标与空间直角坐标的转换5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球1、（B，L，H）→（X，Y，Z）三、同一参考椭球下大地坐

7、标与空间直角坐标的转换5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球2、（X，Y，Z）→（B，L，H）迭代求解法，初始值：收敛条件为：迭代收敛解为：三、同一参考椭球下大地坐标与空间直角坐标的转换5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球2、（X，Y，Z）→（B，L，H）说明：1）ε为一小正数，如ε=5×10-10；2）J为迭代收敛时的迭代次数。三、同一参考椭球下大地坐标与空间直角坐标的转换5.3大地坐标系与大地空间直角坐标系的关系参考椭球2、（