局部坐标系系统的选择.ppt

第五节 局部坐标系统的选择 一、比例尺与坐标系统的关系 不同比例尺地图因为精度不同，对投影变形的要求也不相同，导致在投影选择上亦各不相同。 1：2.5万-1：50万比例尺地形图采用6°分带进行投影； 1：1万比例尺地形图采用3°分带投影； 1：500-1：2000的大比例尺地形图则常采用相对独立的平面坐标系。 按高斯正形投影6°分带或3°分带所建立的高斯平面坐标系统通常称为国家统一坐标系统。高斯投影会引起长度变形，投影带的边沿长度变形更大。工程测量采用国家统一坐标系统时，控制网实测边长应化算为高斯平面边长。测图时地面长度化算为高斯平面边长要加改正；另外地面点如果高出椭球面一定高度，则地面长度归算至椭球面上也要加改正。这样，给测图带来不便。选择工程控制网局部坐标系统可以有效地控制投影长度变形在一定的精度范围内，实测水平边长可以代替高斯平面边长，这对于大比例尺地形测图和工程测量是十分有利的。 第五节 局部坐标系统的选择 二、长度变形及其容许值 地面水平长度归算至国家规定的椭球面上要加如下改正： （7-24） 椭球面上的长度投影至高斯平面要加如下的改正： （7-25） 地面长度归算至高斯平面后引起的长度综合变形为： （7-26） 取S=s，R=RA=6371km，Y、H以km为单位，将上式写成相对变形的形式 ： 长度综合变形公式表明，高斯投影所产生的长度综合变形与该长度所在的投影带内的位置和平均高程有关。 我国《工程测量规范》和《城市测量规范》均对长度综合变形的容许值作出了明确规定，选择独立坐标系时，应保证长度综合变形不超过±2.5cm/km（相对变形为1：40000）的这一原则。 将长度综合变形的容许值1：40000代入上式，得： 以H为纵坐标轴，y为横坐标轴，上式方程绘成如图7-7。 第五节 局部坐标系统的选择 二、局部坐标系统的选择 地面长度归算到椭球面与从椭球面投影到高斯平面，所加的两项长度改正有互相抵偿的性质，据此，可以采用如下措施： 1．选择“抵偿高程面”作为投影面，按高斯正形投影3度带计算平面直角坐标 2．保持国家统一的椭球面作投影面不变，选择“任意投影带”，按高斯投影计算平面直角坐标 第五节 局部坐标系统的选择 3．选择平均高程面作投影面，通过测区中心子午线作为中央子午线，按高斯投影计算平面直角坐标。 比较三种方法，以第3种选择适用测区面积最大。 三、选择独立坐标系应注意的事项 1．独立坐标系测绘的地形图，不便与国家坐标系测绘的地形图接边。所以，对城市测图，选择独立坐标系应取慎重态度。 2．采用独立坐标系进行测图，虽然方便，但坐标系不是国家统一的坐标系，这对于大面积的基础测绘是不允许的。 第六节 GPS高程与局部地区大地水准面精化问题 由GPS相对定位得到三维基线向量，通过GPS网平差，可以得到高精度大地高差。从而得到各点高精度的大地高；通过水准测量又可得到各GPS点的正常高Hr。 如果通过GPS测量和水准测量精确求定GPS点的大地高和正常高，则通过高程异常的计算，就得到了高精度的似大地水准面。通常又称利用GPS和水准测量成果确定似大地水准面的方法为GPS水准。 第七节 GPS高程与局部地区大地水准面精化问题 在局部地区，利用GPS水准精化似大地水准面，GPS网点应具有精确的WGS-84大地坐标系的大地高程，同时，GPS网要有联测的分布比较均匀的多个水准高程点，即所谓公共点。 求GPS点的水准高程的方法一般用多项式拟合法。 精化后的大地水准面统一了区域高程基准，为实现GPS测图一体化创造了有利的条件。 大地测量学复习题 大地测量学复习题 第一章 绪论 1．大地测量的任务 2．大地测量与普通测量的区别 第二章 大地测量基础知识 1．垂线偏差，大地水准面差距 2．大地坐标系的定义与其分类 3．正高、正常高和大地高及其区别 第三章 国家大地控制网的建立 1．国家平面控制网的作用及其建立的经典方法和布设原则 2．一、二、三和四等大堤控制网各自的布设方法和作用 3．国家GPS网简介 第四章 局部控制网的技术与方法 1．局部平面控制网的分类及其建立方法 2．局部高程控制网的分类及其建立方法 3．局部控制网技术设计的一般步骤 4．导线的布设形式 5．光学经纬仪等级中的英文字母及其下标的含义是什么 6．水准仪等级中的英文字母及其下标的含义是什么 大地测量学复习题 第五章 地球椭球及椭球面上的计算 1．地球椭球与参考椭球 2．椭球定位