常用坐标系转换-分析透彻、浅显易懂.ppt

Bursa 椭球面 三维 平面 七参数 七参数 四、坐标转换模型及适用范围 四参数 四参数 三参数 四、坐标转换模型及适用范围 二维七参数转换模型 省级以下 相对独立的平面坐标系统与CGCS2000的联系 全国 及省级 三维四参数转换模型 平面四参数转换模型 范围与模型选择 多项式回归 模型 * * * * * 特别是50年代末，人造地球卫星和远程弹道武器出现后，为了描述它们在空间的位置和运动，以及表示其地面发射站和跟踪站的位置，都必须采用地心坐标系。因此，建立全球地心坐标系（也称为世界坐标系）已成为大地测量所面临的迫切任务。 上世纪八九十年代以来，国际上通行以地球质量中心作为坐标系原点，采用以地球质心为大地坐标系的原点，可以更好地阐明地球上各种地理和物理现象, 特别是空间物体的运动，来处理国家、区域、海洋与全球化的资源、环境、社会和信息等问题， 因此，国家测绘局会同有关部门，在充分调研十几个国务院部委的基础上，对我国采用地心坐标系必要性、科学性、可行性进行了深入研究。 　　2008年3月，由国土资源部正式上报国务院《关于我国采用2000国家大地坐标系的请示》，并于2008年4月获得国务院批准。自2008年7月1日起，我国将全面启用2000国家大地坐标系，国家测绘局受权组织实施。 坐标类型 空间直角坐标-XYZ 大地坐标BLH 　　　对同一空间点，直角坐标系与大地坐标系参数间有如下转换关系： 直角坐标系与大地坐标系参数间的转换 直接算法 大地坐标系与空间直角坐标系变换 由空间直角坐标系变换至大地坐标系采用迭代法 两个坐标系三个平移参数、三个旋转参数、一个尺度参数 国家大地坐标系之间及与国际上坐标系之间的转换 布尔莎七参数模型 布尔莎七参数模型 大地微分公式－椭球面上的转换三维七参数坐标转换模型 大地微分公式－椭球面上的转换二维七参数转换模型 用于大地高的精度较低的转换 三维四参数转换 若不考虑两者尺度的差异 只顾及两个坐标系原点及起始定向的差异 进行空间坐标转换时这4个参数可以是3个坐标平移参数和1个旋转参数 平面四参数转换模型 平面相似变换模型 考虑两个方向不同尺度Sx，Sy 独立坐标系建立方法 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 城市独立坐标系一般是以国家坐标系坐标为基础建立的，独立坐标系建立方法大致归类为以下三种类型或它们的组合： （1）高斯正形投影于参考椭球面上任意带平面直角坐标系； （2）高斯正形投影于低偿高程面的任意带平面直角坐标系； （3）以中心点坐标平移或者坐标加常数和旋转。 建立城市独立坐标系模型 1）椭球膨缩法 独立坐标系投影面即可高出CGCS2000椭球面，也可降低。 建立高斯投影于抵偿高程面上任意带平面直角坐标系，可采用椭球膨缩法。 2）椭球平移法 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 （1）高斯正形投影于参考椭球面上任意带平面直角坐标系 这种类型通常采用用高斯投影计算方法，将独立坐标变换到相应椭球的国家平面坐标。 （2）高斯正形投影于低偿高程面的任意带平面直角坐标系 这种类型通常采用椭球变换法或比例缩放法进行变换。 ① 椭球变换法 在不改变扁率（偏心率）的前提下，改变椭球的长半轴，使改变后的椭球面与区域平均高程面重合，然后在改变参数后的椭球基础上进行投影。 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 转 换 步 骤 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 ② 比例缩放法 比例缩放法1：通常在一定的精度和范围内进行不同投影归算面的坐标换算，可视为是长度元素进行一次按比例的缩放。 转 换 步 骤 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 比例缩放法2：在测区中央选择一个中心点，保持其它各点与中心点的 方位不变，对各点与中心点的距离乘以一个变形系数K后得到零变形距离，然后根据零变形距离与方位角计算各点的坐标改正量，从而得到各点的新坐标（地方坐标）。 转 换 步 骤 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方法 ③ 算法比较 比例缩放法：适用在小区域范围，算法上只考虑两个投影归算面简单近似的平面缩放关系，没有考虑由于归算面的变化而产生的椭球面变化问题。而且需要选择一个重合点，选择不同重合点换算后坐标也会有差异，其优点换算后坐标值与原坐标值较接近，便于展到原地形图上。 椭球变换法：通过改变椭球参数来确定新椭球面，换算后坐标值具有唯一值，适用换算区域范围更大，精度较高，但是，换算后坐标值与原坐标值相差较大，不便于展到原坐标地形图上。 地方独立坐标系测绘成果向地心坐标系转换的方