坐标系与投影幻灯片.ppt
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1、坐标系与投影第1页,共26页,编辑于2022年,星期五主要内容主要内容n地图的空间参照系统地图的空间参照系统 地球椭球坐标系高程系 n地图投影的概念及其分类地图投影的概念及其分类n高斯高斯-克吕格投影克吕格投影第2页,共26页,编辑于2022年,星期五地球椭球地球椭球地图的空间参照系统地图的空间参照系统第3页,共26页,编辑于2022年,星期五坐标系与高程系坐标系与高程系n地球椭球的定位地球椭球的定位 按照一定条件将具有确定条件的地球椭球与大地水准体的相关位置确定下来,从而获得大地测量基准面和大地测量起算数据,称为地球椭球的定位。具体表现为大地原点和大地基准数据的确定。大地基准数据据包括大地经
2、纬度、大地高程、大地原点到另一点的大地方位角 n地理坐标系地理坐标系 经线和纬线是地球表面上两组正交(相交为90度)的曲线,这两组正交的曲线构成的坐标,称为地理坐标系(大地坐标系)n平面坐标系平面坐标系 极坐标系 平面直角坐标系 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第4页,共26页,编辑于2022年,星期五我国的大地坐标系n1954年北京坐标系 n1980年西安坐标系 n地方独立坐标系 nWGS84坐标系 n坐标系统之间的转换 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第5页,共26页,编辑于2022年,星期五1954年北京坐标系建国初期,由于国民经济建设的需要,并根据我国当时的具体情况,引进了原苏
3、联采用过的1942年普尔科夫坐标系(参考椭球是克拉索夫斯基椭球)建立起了全国统一的1954年北京坐标系,大地原点在苏联西部的普尔科夫主要缺点:o椭球参数同现代精确的椭球参数的差异较大,椭球定向不十分明确,并且不包含表示地球物理特性的参数,因而给理论研究和实际工作带来了许多不便;o所采用的参考椭球参数及其定位与我国的区域大地水准面配合欠佳,参考椭球面与我国大地水准面呈西高东低的系统性倾斜,东部高程异常达60余米,最大达67米;o该坐标系统的大地点坐标是经过局部分区平差得到的,因此,全国控制网的精度不均匀 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第6页,共26页,编辑于2022年,星期五1980西安坐
4、标系在30年积累的测绘资料的基础上,我国在80年代中期,完成了大地控制点的整体平差,采用了当时国际推荐的地球椭球参数(IAG 1975年的推荐值),而相应椭球的定位采用局部定位,即与我国的区域大地水准面最佳拟合的方法来确定,重新严格定义了我国国家坐标系统,建立1980年国家大地坐标系,大地原点在陕西省泾阳县 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第7页,共26页,编辑于2022年,星期五地方独立坐标系许多城市、矿区基于实用、方便与科学的目的,将地方独立测量控制网建立在当地的平均海拔高程面上,以当地子午线作为中央子午线进行高斯投影求得平面坐标,因此是以地方独立坐标系为参考的。地方独立坐标系隐含了一
5、个与当地平均海拔高程对应的参考椭球,该椭球的中心、轴向和扁率与国家参考椭球相同,其长半轴则有一改正量,称为“地方参考椭球”地图的空间参照系统地图的空间参照系统第8页,共26页,编辑于2022年,星期五WGS84坐标系WGS84坐标系是美国国防部根据TRANSIT导航卫星系统的多普勒观测数据建立的,从1987年1月开始作为GPS卫星所发布的广播星历的坐标参照基准。采用WGS84椭球,原点位于地球质心,是一种地心坐标系 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第9页,共26页,编辑于2022年,星期五坐标系统之间的转换坐标系统之间的转换 n北京北京5454转为西安转为西安8080的实用转换方法的实用转
6、换方法 n高斯平面坐标向大地坐标(经纬度)转换高斯平面坐标向大地坐标(经纬度)转换 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第10页,共26页,编辑于2022年,星期五北京北京5454转为西安转为西安8080的实用转换方法的实用转换方法每幅图的采用左下角图廓点的坐标改正数进行东西和南北方向的平移,实现北京54到西安80的转换。计算公式为:X80=X54+DX Y80=Y54+DY 其中DX DY 为坐标改正量。国家测绘局大地据处理中心(西安)以1:10万比例尺地形图图幅为基础提供北京54系到西安80系的坐标改正量 地图的空间参照系统地图的空间参照系统第11页,共26页,编辑于2022年,星期五高斯
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