第二章测绘学基本知识(二)坐标系、时间系统、电子地图.ppt

上一节课的要点 地球的大小和形状（WGS84） a=6378137m b=6356752.3142 f=1/298.257 表示坐标的方法（经纬度、平面直角坐标系、高斯坐标系） 地图投影的基本概念(圆柱、圆锥、平面) 地图投影的实质是建立平面坐标（x,y）和地理坐标（B,L）之间的关系 x=f1(B、L) y=f2(B、L) 空间直角坐标系 问题 实际上，要实现GPS的定位与导航，仅仅了解了坐标系还是不够的，还要了解时间和时间系统 1.GPS卫星是静止卫星么？ 2.定位时，我们要测定的是用户和卫星之间的距离，如何测定？精度如何？ 3.GPS要有自己独立的时间系统？ 时间和时间系统 时间和时间系统 时间和时间系统 时间和时间系统 时间和时间系统 时间和时间系统 GPS 时间系统 GPS 时间系统采用原子时秒长作为时间基准，但时间起算的原点定义在1980年1月6日UTC 0时。启动后不跳秒，保持时间的连续性。以后随着时间的积累，GPS 时与UTC 时的整秒差通过时间服务部门定期公布。 2006年1月1日两者差14秒 时间标示法 1.历法 格力高利历（gregorian calendar） 2.儒勒日 （Julian day） 3. 约化儒勒日 （Modified Julian Day） 4. GPS （GPS week+ second） 5.年积日 在GPS数据处理中，频繁地用到上述时间标示法间的转换。 GPS时间系统与各种时间系统 电子地图的特点 1.动态性 2.交互性 3.无极缩放 4.无缝拼接 5.多尺度显示 6.地理信息多维化 7.超媒体集成 8.共享性 9.空间分析功能 导航的基本概念 导航的概念首先起源于航海事业，其最初的含义是引导运载体从一个地点航行到另一个地点的过程。 导航的作用：保证航行安全、为载体或载体中的监视、测量、装备等系统提供精确的导航信息。 导航的基本概念 概念：所谓导航，就是引导航行的意思；也就 是确定航行体运动到什么地方和向何方向运动的意思。 实质：导航是一种广义的动态定位。 导航的基本概念 对于任何某一具体的导航过程，首先必须确定本次航行的起始点、目的点以及航行计划路径(总称之为一条航线)。路径的标定一般是用一系列均匀分布于路径上的坐标点来确定，这些坐标点就叫航路点。起始点、目的点、航路点的位置坐标可以是从地图上量取，也可以是直接测得，总之必须是已知的(如右图)。 导航的基本概念 在航行过程中，GPS定位系统能够实时提供给航行体位置信息(坐标)，结台计算机中存储的航行路径中各航路点位置信息，可以计算出各种可用来纠正航行偏差、指导正确航行方向的制导参数，如应航迹角、偏航距和待航距离(待航时间)等，下图以飞机导航为例，形象说明各制导参数的物理意义(图中还示出真航向、航迹角、偏流角和地速V)。 导航的基本概念 利用制导参数，可以计算出航行体的操纵指令，再通过控制系统，可实现航行的自动化。按给定的航行计划航行，常因自然条件和任务的改变而不可能实现。随着科学技术的发展，20世纪80年代民用飞机以经济、准时、安全为目的，发展了飞行管理系统；军用飞机以完成军事任务为目的，发展了飞行综合控制系统；公路交通以经济、快速为目的，发展了智能交通管理系统。这些系统都能在任务和地理、交通、气象情况改变的条件下自动计算出最优的前进路径，并将控制系统和导航系统组合在一起，完成航行任务。这种系统对导航系统的准确性和可靠性提出了更高的要求，促使导航系统向综合化和容错化发展。