第2章坐标系统技巧.pptx

第2章坐标系统陈晓avidcxy@163.com内容地理坐标系统地图投影投影坐标系统3ThetopmapshowstheroadnetworksinIdahoandMontanabasedondifferentcoordinatesystems.Thebottommapshowstheroadnetworksbasedonthesamecoordinatesystem.图层在空间相匹配2.1地理坐标系统2.1地理坐标系统是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。(大地坐标系)在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度、大地经纬度和地心经纬度。2.1地理坐标系统子午线——经度相同的线；纬线——纬度相同的线；本初子午线——0°经线；赤道——0°纬线。天文经纬度天文经度在地球上的定义，即本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角；天文纬度在地球上的定义，即为过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。天文经纬度是通过地面天文测量的方法得到的，其以大地水准面和铅垂线为依据，精确的天文测量成果可作为大地测量中定向控制及校核数据之用。大地经纬度大地经度是指过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角；大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角。大地经纬度是以地球椭球面和法线为依据，在大地测量中得到广泛采用。地图学中常采用大地经纬度。地心经纬度地心，即地球椭球体的中心。地心经度等同于大地经度，地心纬度是指参考椭球体面上的任意一点和椭球体中心连线与赤道面之间的夹角。地理研究和小比例尺地图制图对精度要求不高，故常把椭球体当作正球体看待，地理坐标采用地球球面坐标，经纬度均用地心经纬度。2.1.1地球的近似表示地球空间模型描述第一类：地球的自然表面，地球是一个近似梨形的椭球体第二类：相对抽象的面，即大地水准面第三类：模型：地球椭球体模型地球椭球体模型地球椭球的基本元素长半轴=a；短半轴=b；扁率α=(a-b)/a；第一偏心率第二偏心率已知其中两个元素（包含a或b）,就可以推算其他三个元素。2.1.2大地基准椭球体名称年代长半径（m）短半径（m）扁率使用的主要国家白塞尔（德,Bessel）1841637739763560791：299.15波兰，罗马尼亚，捷克，斯洛伐克，瑞士，瑞典，智利，葡萄牙，日本克拉克Ι（英，Clarke）1866637820663565341：295.0埃及，加拿大，美国，墨西哥，法国克拉克Ⅱ（英，Clarke）1880637824963565151：293.47越南，罗马尼亚，法国，南非海福特（美国，Hayford）1910637838863569121：297.0意大利，比利时，葡萄牙，保加利亚，罗马尼亚，丹麦，土耳其，芬兰，阿根廷，埃及，中国（1952年前）克拉索夫斯基（前苏，Красовский）1940637824563568631：298.3前苏联（1946年起），保加利亚，波兰，罗马尼亚，匈牙利，捷克，斯洛伐克，原得意志民主共和国，中国1975年国际椭球1975637814063567551：298.2571975年国际第三个推荐值1980年国际椭球198063781371：298.2571979年国际第四个推荐值2.1.2大地基准大地基准是地球的一个数学模型。大地基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近。每个国家通过本地测量逐渐建成，因此每个国家或地区均有各自的大地基准面。用于计算一个地点的地理坐标的基础。基准面由椭球体派生而来。相对同一地理位置，不同的大地基准面，它们的经纬度坐标是有差异的。2.1.2大地基准地心基准面使用地球的质心作为原点。区域基准面是在特定区域内与地球表面极为吻合的旋转椭球体。美国的三大基准NAD27(1927年北美大地基准，它是基于Clarke1866椭球体，中心位于堪萨斯州的MeadesRanch.)NAD1983(1983年北美大地基准，它是基于WGS84或GRS80椭球体，并从椭球体中心进行量算。)WGS84（全球大地测量系统），是由美国国家地理空间情报局(NGA)制定的。我国的两个大地基准北京54坐标系西安80坐标系1954年北京坐标系属参心大地坐标系；采用克拉索夫斯基椭球参数（a=6878245m，扁率=1：298.3）；多点定位；εx=εy=εz；；大地原点是原苏联的普尔科沃；大地点高程是以1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面为基准；高程异常是以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为水准起算值，按我国天文水准路线推算出来的；1954年北京坐标系建立后，30多年来用它提供的大地点成果是局部平差结果（制作了国家系列比例尺地形图）。1954年北京坐标系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