坐标转换与地图投影.pptVIP

如图5.2所示，两个不同大地直角坐标系的差异是： 两个坐标系的原点 与 不同，其坐标差一般用 表示。 图5.2 第三十页，共四十七页，2022年，8月28日 两个坐标系的三个轴指向不一致，如图5.3所示。其差异采用 表示，称为欧勒角。 各坐标系的尺度不一致，其差异采用尺度比m表示。 图5.3 第三十一页，共四十七页，2022年，8月28日 根据以上关系，可导出转换模型为： （5.7） 第三十二页，共四十七页，2022年，8月28日 2）转换的方法——确定七个转换参数 由（5.7）式可知，当已知转换参数 ，m ， ，即可将 转换成 。所以说，确定转换参数是关键。 确定的方法，一般是在坐标转换地区内，选择3个以上的公共点。在公共点上，既测定 坐标，又测定 坐标。根据公共点上的坐标，按（5.7）组成方程，求解出七个转换参数。 显然，公共点愈多，组成的方程愈多，求解出的转换参数愈精确。一般在小地区内，有5~10个公共点即可；而在大范围地区，要有几十个，甚至上百个公共点。 坐标转换求出的是（X,Y,Z），需根据（5.5）式计算（L,B,H）。 第三十三页，共四十七页，2022年，8月28日 全球定位系统技术与应用研究中心 第一页，共四十七页，2022年，8月28日 一 坐标系与其种类 1.1 坐标系与其作用 坐标系又称参考基准，是人类活动的参考基准。如导航、工程建设、武器的发射等。 1）直角坐标系 最简单、直观的坐标系是直角坐标系，如图1所示。其中： o：坐标系原点，可以是选定的某地面点，称为站心。 x：x轴，一般选择指向地球北方向 y：y轴，选择为铅垂线方向 z：z轴与x，y相垂直，构成右手坐标系 R：距离 图1.1 此坐标系可以标定目标点的： 方位角A 仰角E 第二页，共四十七页，2022年，8月28日 显然，已知（x,y,z）可计算出 反之，已知（A,E,R）亦可计算（x,y,z） 图1.1 第三页，共四十七页，2022年，8月28日 坐标系是人类活动、经济、科学、军事等方面的参考基准，具有十分重要的作用。例如： 1. 工程测量 2. 测绘地图 3. 导航 4. 武器制导与军队指挥 5. 科学探测 2）坐标系的作用 第四页，共四十七页，2022年，8月28日 1）天球坐标系 2）地球坐标系 1. 参考椭球大地坐标系 2. 地心大地坐标系（总地球椭球大地坐标系） 3. 站心坐标系 1.2 坐标系的种类 第五页，共四十七页，2022年，8月28日 三 参考椭球大地坐标系 3.1 概述 在以前，当地球椭球未精确确定时，一个国家为了测绘地图，满足经济、科学和军事的需要，都建立一个适合本国情况的椭球大地坐标系。此坐标系又称参心坐标系，或国家大地坐标系，或局部大地坐标系。 第六页，共四十七页，2022年，8月28日 3.2 参心大地坐标系建立的基本方法 1）选择一个较准确的参考椭球参数 2）利用本国大地、重力、天文和水准测量数据，将参考椭球与地球的关系唯一地确定下来。 第七页，共四十七页，2022年，8月28日 参心大地坐标系的基本特点 1）参考椭球中心（坐标系原点）一般不与地球质心精确重合。 2）参考椭球面与本国（或地区）的大地水准面实现最佳密合，但与全球大地水准面并不完全密合。 3）该坐标系只适用于本地区的测量和测绘工作，对全球范围并不适合。 第八页，共四十七页，2022年，8月28日 3.3 我国的参心坐标系 旧中国，由于经济、科技落后，没有建立 一个全国统一的坐标系。新中国成立，先 后建立了三个参心坐标系。 1）1954年北京坐标系（旧） 2）1980国家大地坐标系 3）1954年新北京坐标系（整体平差值） 第九页，共四十七页，2022年，8月28日 1）1954年北京坐标系（旧） 解放初期，为了满足全国经济建设的需要，采取从苏联国家大地点联测，确定我国东北某基线网点的大地坐标；作为全国大地测量的起算点。而高程系统，则以我国青岛验潮点为零点，采用水准测量，确定各点的正常高。这个坐标系我国命名为1964年北京坐标系。其实质是苏联1942年国家大地系的延伸。高程为我国黄海高程系统。 第十页，共四十七页，2022年，8月28日 1）1954年北京坐标系（旧） 1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球，其参数为： a=6378245m f=1/