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    188宝金博页面版: 独立网椭球变换与坐标转换的研究

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    内容提示： 　　 文章编号: 04942 0911(2008) 082 00042 03中图分类号: P282. 2　　　　　　 文献标识码 :B独立网椭球变换与坐标转换的研究丁士俊(1. 武汉大学 测绘学院 ,湖北 武汉 430079; 2. 太原市勘察测绘研究院 ,山西 太原 030002)Research on Independent Ellipsoid Transformationand Coordinates ConversionD I NG Shi2jun, CHANG Kai2shi, GAO Suo2yi1, 畅开蛳2, 高琐义2摘要 :详细阐述利用 GPS技术建立独立坐标系的椭球变换与坐标换算问题。通过椭球变换模型 ,系统介绍椭球膨胀法、 平移法、变形法三种常用的椭球变换方法。在此基础上较详细推证独立坐...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：55 | 上传日期：2012-06-22 22:11:25 | 文档星级：
    　　 文章编号: 04942 0911(2008) 082 00042 03中图分类号: P282. 2　　　　　　 文献标识码 :B独立网椭球变换与坐标转换的研究丁士俊(1. 武汉大学 测绘学院 ,湖北 武汉 430079; 2. 太原市勘察测绘研究院 ,山西 太原 030002)Research on Independent Ellipsoid Transformationand Coordinates ConversionD I NG Shi2jun, CHANG Kai2shi, GAO Suo2yi1, 畅开蛳2, 高琐义2摘要 :详细阐述利用 GPS技术建立独立坐标系的椭球变换与坐标换算问题。通过椭球变换模型 ,系统介绍椭球膨胀法、 平移法、变形法三种常用的椭球变换方法。在此基础上较详细推证独立坐标系椭球面与平均高程面之间的相互关系 ,同时介绍独立坐标系的建立过程。最后通过实例计算 ,验证其理论的正确性 ,并得出一些有益的结论。关键词 : GPS;椭球变换;独立坐标;平均高程面;坐标转换　　 收稿日期: 20072 122 07基金项目:国家自然科学基金资助项目 (40604001) ;武汉大学实践教学改革研究项目 (2005035)作者简介: 丁士俊 (19622) ,男 ,湖南澧县人 ,副教授 ,博士 ,主要从事测量数据处理理论及其应用等方面的研究。　　 一、 引 　 言GPS技术已被广泛应用于独立坐标系的建立。众所周知 ,独立坐标一般应用于城市测量与工程测量领域 ,独立坐标系的主要特点是限制长度变形 ,一般是以测区的平均高程面 (或抵偿高程面 )作为坐标的投影面 ,且要求实地量测边长与坐标反算得到的边长应满足一定的限差 (城市测量要求每千米长度变形小于 2. 5 cm) ,对于控制面积较大的区域 ,为了限制边长形变 ,一般选择测区中央子午线为高斯投影中央子午线 ;另外采用 GPS技术建立独立坐标系则必然涉及椭球的变换问题 ,过去人们从理论上对方法作过一些研究大都没有从方法上作计算比较分析 ,尤其是对独[ 14 ],但立坐标系所对应的椭球面与平均高程面之间的关系大都没有给出定性的结论。本文对此作一些理论推证与实例计算 ,其结论对于指导我们的实际工作具有一定的指导意义。　　 二、 椭球变换方法1. 广义大地坐标微分方程新大地坐标系的建立考虑到椭球的定向与定位不同、 椭球参数的变化以及两坐标系统尺度的差异 ,常采用广义大地坐标微分公式标系向独立坐标系转换 ,原则上保持坐标原点、 坐标轴的指向以及两坐标系的尺度不变 ,则广义大地[5, 6 ]。从国家坐坐标微分方程可简化为dB =sin BcosBM +HNae2da +M(1 - α)(2 - e2sin2B) d αdL = 0dH = -Na(1 - e2sin2B) da +　　 　　M1 - α(1 - e2sin2B) sin2Bd α(1)式中 , M= a ( 1 -e2sin2B ) /W3; N= a /W;W =1 - e2= 2 α - α2sin2B。由 e2,可得 (1 - α)2/2 (1 -α) ,用第一偏心率的微2替代 d α,则式 (1)变为dB =sin B cosB(M +H)W2= 1 - e2, de2=2(1 -α) d α, d α= de分 dee2da +N2W(2 - e2sin2B ) de2dL = 0dH = - W da +N2sin2B de2(2)　　2. 几种常见的椭球变换方法假设某一位置基准点 P0正常高为 h0,投影面的正常高为 Δh,测区平均高程异常为 ζ ,则位置基准点的大地高为 H0 = h0 +ζ ,投影面的大地高为 ΔH=Δh +ζ ,设该点在国家参考椭球面上的大地经纬度为 B0和 L0。(1) 椭球膨胀法椭球膨胀法只改变参考椭球的长半径 a,不改变参考椭球的扁率α,一般采用两种方法法 1是以独立坐标投影面的大地高 ΔH作为长半径[2, 5 ]。膨胀4测 　 绘 　 通 　 报 　　　　 　　　　　　　　2008年 　 第 8期

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