黑工程大地测量实习报告1.docVIP

实验项目

大地坐标系坐标转换计算

实验日期

2015.3.24

实验地点

实验楼

同组人数

1

实验类型

□传统实验(□,√)现代实验□其他

(□,√)验证性□综合性□设计性□其他

(□,√)自立式□合作式□研究式□其他

一、实验目的

经过大地测量学基础课程的学习，在掌握了大地测量有关基本理论、基本知识、基本方法的基础上，验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识。使学生对大地控制网布设原理、原则和方法等有一个更加深刻的理解和认识，并能自行不同椭球下的坐标转换算例及同一椭球下的坐标转换算例。具备正确处理实验数据的能力，培养运用所学理论解决实际问题的能力、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。

二、实验仪器设备

计算机

三、实验原理、内容及步骤

不同坐标系转换是大地测量工作中一项重要内容。按照椭球参数不同，不同坐标系转换分为同一椭球下的坐标转换和不同椭球下的坐标转换。同一椭球下的坐标转换一般包括基于同一椭球参数的地心空间直角坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系之间的相互转换；不同椭球下的坐标转换包括地心空间直角坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系之间的相互转换。不同椭球参数下的坐标转换模型有：二维三参数模型、二维四参数模型、二维六参数模型和三维七参数模型。本实验主要作不同椭球下的坐标转换。

1、坐标转换数学模型

(1)二维三参数坐标转换模型：用于将基于一种椭球的平面坐标转换为另一种椭球的平面坐标。

x0，y0：平移参数

α:旋转角（弧度）

(2)二维四参数坐标转换模型：用于将基于一种椭球的平面坐标转换为另一种椭球的平面坐标。

x0，y0：平移参数

k：尺度参数（ppm）

α:旋转角（弧度）

(3)二维六参数坐标转换模型：用于将基于一种椭球的平面坐标转换为另一种椭球的平面坐标。

x0，y0：平移参数

：X尺度参数（ppm）

：Y尺度参数（ppm）

：X旋转角（弧度）

：Y旋转角（弧度）

(4)三维七参数模型：用于将一种椭球的空间直角坐标转换为另一种椭球的空间直角坐标。

X0，Y0，Z0：平移参数

k：尺度参数（ppm）

,,:X,Y,Z的旋转角（弧度）

2、坐标转换GPS控制网

以松浦村\Y132点以及测绘局主楼顶\FG01点作为平差起算点。

3、坐标转换的数据

GPS网共有13个控制点，以JZLS、SP两个点为起算已知点，采用二维约束平差解算其他11个点在北京54坐标系、西安80坐标系、哈尔滨城市坐标系的坐标，采用三维约束平差解算其他11点国家2000坐标系的高斯坐标。其结果如下：

表1国家2000坐标系（高斯坐标）单位：m

Point

Coordinates

Sigmas(mm)

Name

Northing(m)

Easting(m)

Height(m)

s(N)

s(E)

s(U)

AJSH

5069617.0694

546426.0165

133.67103

5.8

4.4

11.5

G102

5055674.0732

549574.1928

191.27937

7.3

6

16.4

G201

5080743.2259

542324.5917

134.16252

10.5

8.8

23.4

G211

5058701.6307

536725.6629

155.76135

9.1

7.6

20.8

G221

5071950.2458

562500.6406

147.98273

11

8.8

24.6

G301

5057658.4643

560990.0329

210.90808

9.4

7.8

20.8

HANZ

5059978.6228

547834.0307

208.43324

4.7

3.5

8.9

JJJB

5071896.3709

547849.3980

134.82487

6.6

4.8

12.7

JZLS(FG01)

5063223.2495

548357.4301

203.1221

0

0

0

SP(Y132)

5079271.0222

547403.3400

131.7991

0

0

0

WJYY

5067105.5565

546193.5685

184.71102

7.3

5.2

12.3

YLDS

5070087.0901

550290.6558

254.86181

6.6

5

12.7

江北

5073651.1415

538439.5276

133.10466

9.7

7.9

21.7

表2北京54坐标系单位：m

Point

Coordinates

Sigmas(mm)

Name

Northi