每一个新项目搜集到的材料并不一定全是一致的,如座标种类不一样:大地经纬度坐标,平面坐标等,也是有很有可能选用的椭球体不一样(平面坐标不一样)或投射方法不一样这些。因此平面坐标的互相变换在新项目中应用十分广泛,如大地座标转平面坐标,平面坐标转室内空间直角坐标系,平面坐标转大地座标这些。下边是有关坐标转换的一些基本要素。
1.坐标系转换法
(1)室内空间直角坐标
室内空间直角坐标的座标起点坐落于参考椭球的核心,Z轴偏向参考椭球的北极圈,X轴偏向开始子午面与赤道的相交点,Y轴坐落于赤道面上切按右手系于X轴呈90度交角,某点中的座标可以用该点在这里平面坐标的每个纵坐标上的投射来表明。室内空间直角坐标可以用如下图所示:
(2)大地平面坐标
大地坐标系是选用大地层面、经纬度和大地高程来叙述室内空间地方的。层面是室内空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的交角;经纬度是室内空间的点与参考椭球的自转轴所属的面与参考椭球的开始子午面的交角;大地高程是室内空间的点顺着参考椭球的法线方位到参考椭球面的间距。
路面点的高程和国家高程标准
(a)肯定高程。路面点沿垂直线方位至大地水准面的间距称之为肯定高程或称海拔高度。以往在我国选用青岛市验潮站(tide gauge station)1950~1956年观察成效求取的黄海均值海水面做为高程的零点,称之为“1956年黄海高程系”(Huanghai height system 1956水平起点高程为72.289m)。后经复诊,发觉该高程系的验潮材料時间过短,精确性较弱,改成青岛市验潮站1950~1979年的观察材料再次测算,并定名为“1985年国家高程标准”(Chinese height datum 1985)。国家水平起点(leveling origin高程为72.260m)设于青岛观宁波象山周边,做为在我国高程精确测量的根据。它的高程值是以“1985年国家高程标准”所确认的均值海水面为零点计算而得。在应用原“1956年黄海高程系”的高程成效时,应留意将其转换为新的高程标准系统软件。
(b)相对性高程。路面点沿铅垂线方位至随意假设的水准面的间距称之为该点的相对性高程,亦称假设高程。在图l—5中,路面点A和B的相对性高程各自为H’A 和H’B 。
(3)平面图直角坐标系
平面图直角坐标系:如座标起点o是随意假设的,则为独立自主的平面图直角坐标。因为精确测量上所使用的方位是以北方地区向(纵坐标方位)起按顺时针以视角计值(象限也按顺时针方向序号)。因而,将数学课上平面图直角坐标(角值从横坐标正方位起按反方向方位计值)的x 和 y轴交换后,数学课上的三角函数计算方法并不加更改立即用来精确测量信息的测算。
2.地核平面坐标和参心坐标系
大地平面坐标是一种固定不动在地球上,随地球上一起旋转的非惯性力平面坐标。大地坐标系依据其起点的地方不一样,分成地核平面坐标和参心坐标系。地核平面坐标的起点与地球上形心重叠,参心平面坐标的起点与某一区域或国家所采取的参考椭球核心重叠,通常与地球上形心不重叠。在我国依次创建的1954年北京市平面坐标、1980西安市平面坐标和新1954年北京市平面坐标,全是参心平面坐标。这种平面坐标为中国经济发展和军队建设做出了主要奉献。可是,伴随着当今科技的发展,尤其是卫星数据精准定位技术应用的快速发展和运用,全世界很多比较发达国家和中等水平比较发达国家早已在很多年前就開始应用地核平面坐标。
坐标转换的几条关键主要参数
(1)七参数:便是2个空间坐标系中间的转动,移动和放缩,这三步便会造成务必的七个主要参数,移动有三个自变量Dx,Dy,DZ;转动有三个自变量,再添加一个限度放缩便是七主要参数了。
(2)四参数 :四主要参数是同一个椭球内不一样平面坐标中间实现转化的主要参数,它四个基本上项分别是:X移动、Y平移、旋转角和占比,从主要参数看来,四主要参数沒有高程纠正,因此它适用平面坐标中间的变换。
(3)三主要参数:假如说你需要变换的平面坐标XYZ三个方位上是相似的,那麼咱们仅根据移动就可以达到目标,移动只要三个主要参数,假如放缩占比为一,那样就造成了三主要参数,三参便是七参的充分必要条件,转动为零,限度放缩为一。
3.普遍的几类坐标转换种类
(1)大地座标(BLH)→对平面图直角坐标系(XYZ)
基本的变换应先明确变换主要参数,即椭球参数、分带规范(3度,6度)和中央子午线的经纬度。椭球主要参数是指平面图直角坐标选用怎样的椭球标准,相匹配有不一样的长度轴及扁率。画到直角坐标可以写成(x z*acosθ,y z*asinθ)a,θ为主要参数。
(2)随意两空间坐标系的变换
因为精确测量平面坐标和工程施工平面坐标选用不一样的规范,不一样椭球体间的坐标转换在部分地区的选用的常见方法是类似转换法,即运用一部分遍布相对性有效高级公共点求出相对应的变换主要参数。一般而言,较为严实的是用七主要参数的类似转换法,即X移动,Y平移,Z移动,X转动,Y旋转,Z转动,限度转变K。规定得七主要参数就必须在一个地域必须3个以上的已经知道点,假如地区范畴并不大,比较远点间的间距不得超过30Km,这可以用三主要参数,即X移动,Y平移,Z移动,而将X转动,Y旋转,Z转动,限度转变K视作0,因此三主要参数仅仅七主要参数的一种充分必要条件。
在应用主要参数开展坐标转换以前,最先要清晰下边几个方面:
(a)、四主要参数适用小范畴坐标转换,一般不超过30平方千米。
(b)、大规模坐标转换应选用七主要参数法.
(c)、求取四参数,最少要2对公共点,求取七主要参数时,最少必须3对公共点。
(d)、求取七主要参数选用的点,最好是能包含整了总体目标地区。
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