第10章采用坐标系及其换算.pptVIP

第10章 常用大地坐标系及其变换 §10.1 建立大地坐标系的基本原理 建立大地坐标系：确定椭球参数、定位、定向。 椭球参数 椭球定位：局部定位和地心定位 椭球定向：满足两个平行条件 参考椭球和参心坐标系 总地球椭球和地心坐标系 两种坐标系皆可分为空间直角坐标系和大地坐标系 §10.2 参心坐标系 10.2.1 参考椭球定位与定向的概念 定位与定向：3个平移参数X0、Y0、Z0，3个旋转参数εx、εy、εz 实际，6个参数是ζK、ηK、ΝK，εx、εy、εz，经推导得（10-1）、（10-2），顾及平行条件（10-3），得（10-4）、（10-5） 一点定位：两线重合，两面相切 多点定位：按ΣN2=min 原则 大地原点 大地起算数据 §10.3 我国大地坐标系 10.3.1 1954年北京坐标系 克拉索夫斯基椭球参数，单点定位，大地原点在前苏联普而科沃 参考椭球面存在自西向东系统性倾斜，东部地区大地水准面差距达+68米，南京约+57米 几何大地测量与物理大地测量的参考面不统一 定向不明确 局部平差 1975年国际推荐的椭球参数，多点定位，大地原点在陕西泾阳县 定位定向满足3个条件 整体平差 §10.4 不同坐标系之间的变换 10.4.1 不同平面直角坐标系之间的变换 2个平移参数，1个旋转参数，1个尺度因子。至少需2个公共点。 新旧坐标换算的概念 新旧坐标换算的方法 3个平移参数，3个旋转参数，1个尺度因子。至少需3个公共点。 转换公式（10-17） X=（N+H）cosBcosL Y=(N+H)cosBsinL Z=(N(1-e2 )+H)sinB 10.4.4不同大地坐标系的变换 3个平移参数，3个旋转参数，1个尺度因子，2个椭球元素变化参数。至少需3个公共点。 转换公式（10-24） 注意dL=L2- L1, db=B2-B1, dH=H2- H1 §10.5 地心坐标系 10.5.1 地心坐标系的概念 地心空间直角坐标系——国际协议地球坐标系 地心大地坐标系 地心坐标系和参心坐标系的变换——10.4.4 10.5.2 WGS-84世界大地坐标系——国际协议地球参考系 GPS采用的系统 原点是地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极CTP方向，X轴指向BIH1984.0零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。 WGS-84坐标系与参心坐标系的变换——10.4.4 §10.6 站心坐标系 10.6.1 垂线站心直角坐标系 垂线站心直角坐标系 空间一点Q相对于P的的坐标为（10-25） 地心直角坐标系的变换（10-32）、（10-33） 法线站心直角坐标系 与地心直角坐标系的变换（10-34）、（10-35） * * 图10-1 起始天文子午面 起始大地子午面 地球地轴 O1地心 O椭球中心 椭球短轴 X Y Z X1 Y1 Z1 10.2.2 大地原点和大地起算数据 10.3.2 1980年西安坐标系 图10-3 x1 x2 y1 y2 o ? 图10-4 O X2 X1 X0 Y1 Y2 Y0 Z1 Z2 Z0 ?Y ?Z ?Z ?X ?X ?Y 10.4.2 不同空间直角坐标系之间的变换 10.4.3空间直角坐标与大地坐标的关系 图10-6 图10-7 X Z Y ? ? y” y P Q z z” x y’ ? P y x z Q d a z 10.6.2 法线站心直角坐标系