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。01图5.202两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5.301根据以上关系，可导出转换模型为：02（5.7）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）。站心坐标系与大地坐标系的转换站心坐标系求得的坐标是（x,y,z），如图5-4所示的站心坐标。如已知站心坐标原点的大地坐标，则可按（5.8）式将（x,y,z）转换成大地坐标（X,Y,Z）。式（5.8）中，——为旋转矩阵。——为点的天文经度、纬度。需要专门测定图5.4站心坐标转换成大地坐标示意图六）高斯投影及其坐标6.1地图投影的基本概念6.1.1地图投影 我们知道，地图是将地球表面的地形、地面表征在平面上的，而且要能真实地反映地形、地物的特征。如距离、方位、高程等。这就要求按一定的数学条件，将地面点投影到平面上，这称之为地图投影。全球定位系统技术与应用研究中心全球定位系统技术与应用研究中心全球定位系统技术与应用研究中心坐标系统及其转换一坐标系与其种类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显然，已知（x,y,z）可计算出01反之，已知（A,E,R）亦可计算（x,y,z）02图1.103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：工程测量测绘地图导航武器制导与军队指挥科学探测坐标系的作用天球坐标系地球坐标系参考椭球大地坐标系地心大地坐标系（总地球椭球大地坐标系）站心坐标系坐标系的种类12参考椭球大地坐标系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。010201参心大地坐标系建立的基本方法02选择一个较准确的参考椭球参数利用本国大地、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。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。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。参考椭球中心（坐标系原点）一般不与地球质心精确重合。参心大地坐标系的基本特点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）1954年北京坐标系（旧）01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。021954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球，其参数为：a