高速铁路精密工程控制测量精度研究

高速铁路轨道控制测量采用精密控制测量技术,采用斜轴墨卡托投影可以避免高斯投影投影带可控范围小,坐标转换和分带计算的问题,对于东西走向的线路能很好地控制投影长度变形。文章以长吉高铁控制测量数据,实现斜轴墨卡托投影,经过其投影精度的探讨,确定斜轴墨卡托投影能满足高铁精密控制测量的精度要求。     

斜轴墨卡托投影方法在郑西客专中的应用研究

介绍了斜轴墨卡托投影，分析了其具体实现过程，实现了在郑西客运专线精密控制测量的应用，有效地解决了东西走向线路投影差对工程影响较大的问题。     

Web墨卡托投影及其性质分析

Web墨卡托投影是目前网络地图服务广泛采用的地图投影方法,但是该投影在使用之初便引起广泛争议,而且关于该投影目前仍缺乏统一的理解与认识。本文以Web墨卡托投影的定义为基本依据,推导了其变形公式,深入分析了该投影的变形特点,并从变形差异、坐标值、等角航线投影后形状等3个方面与墨卡托投影进行比较分析,在此基础之上归纳出关于Web墨卡托投影性质的3点结论。     

斜轴墨卡托投影在东西走向高速铁路中的应用

我国高速铁路控制网中采用高斯投影,它适合于南北走向的铁路,对于东西向铁路就需要划分为多个投影带,这给设计、施工都带来了不便;结合沪杭高铁探讨了斜轴墨卡托投影在高铁路控制网中的应用。     

利用双重投影改进横墨卡托投影极区应用方法

针对球体横墨卡托投影与基于地球椭球体的导航设备结合使用存在误差以及传统椭球横墨卡托投影依据经差分带不适用于极区的问题，在分析双重投影可用于极区存在计算奇异和计算溢出问题的基础上，研究了一种基于双重投影的横墨卡托投影极区应用改进方法。首先利用函数等效变换和经线长度比计算公式推导出椭球投影到球体上的坐标变换、球体半径和长度比计算公式，然后利用分段函数的方法研究了球体横墨卡托投影计算公式，综合两个阶段给出了完整的坐标变换公式和长度比计算公式，最后推导了子午线收敛角计算公式。理论分析和算例仿真表明，该改进方法能够解决极区投影计算奇异和计算溢出问题，近极点地区长度变形较小，且与导航设备采用的地球模型一致，可消除由于地球模型不同引起的误差，提高航海绘算精度。     

小比例尺地图投影设计方法研究

针对地图投影的设计通常只能由具有数学与制图专业知识的专家完成的不足,该文对Robinson完全视觉化的地图投影方法进行扩展,提出一种基于软件方法的小比例尺世界地图投影设计方法,使普通用户能够快速创建新的地图投影或是修改一个已存在的投影:利用纬线长、纬线与赤道的距离、纬线弯曲度、经线弯曲度四个参数描述一种投影,并通过对比例变形、面积变形、角度变形、可接受的变形度等变形指标的视觉化展示向用户直观反映新投影的变形程度;同时通过可结构化的指数从整体上评估区域和角度变形。最后以Aitoff投影为例验证了方法的正确性。     

基于斜轴圆柱投影的GNSS和地面测距联合平差研究

利用斜轴圆柱投影方法可控制长线路施工控制网的投影变形,避免了多个高斯投影带导致的坐标转换烦琐、线路坐标衔接误差较大的难题,但其控制网短边的边长相对中误差不符合规范要求(大于1/150 000),为此,本文提出了对特定的控制网短边进行高精度地面测距,解决了基于斜轴圆柱投影的GNSS和地面测距联合平差问题,减小了短边边长相对中误差,并消除了大跨度控制网高斯投影的系统误差。     

空间斜墨卡托投影及其在遥感图象处理中的应用

本文推导了球体、椭球体空间斜墨卡托(SOM)投影公式;指出了空间投影的特点和用途,给出了可实际应用的SOM投影正反解公式计算程序包;分析了真(垂直)卫星地面轨迹投影线附近的变形情况,提出了一种正形多项式快速算法,提高了SOM投影正反解计算速度;最后给出了SOM投影与传统地图投影(例如高斯、等角园锥投影)的转换程序包。     

大型调水工程施工控制网关键技术研究

结合鄂北地区水资源配置工程,首先研究西北-东南走向的超长调水线路的施工坐标系的建立问题,实现了顾及高程归化的斜轴墨卡托投影的工程坐标系,避免了采用高斯投影产生的沿东西方向分带较多的问题,满足控制网边长综合投影变形小于10 mm/km的设计要求。其次,对工程中的宝林隧道洞外GNSS控制网进行观测和数据处理,分别采用BDS、GPS、BDS+GPS 3种模式解算各个时段的基线向量,并以GAMIT解算值作参考进行成果的精度分析。结果表明,BDS可以满足宝林隧道的测量精度要求。对比BDS、GPS单系统基线结果,N与E方向差异保持在5 mm左右,U方向大部分保持在10 mm左右,BDS+GPS解算结果的精度高于任何一种单系统。最后,对宝林隧道洞内平面控制网的布设方案进行分析,并针对单一导线法、交叉导线法加测陀螺方位角,将其作为新增观测量进行联合平差,得到优化布网方案。     

斜轴变形椭球高斯投影方法

针对东西跨度较大的线路,借助最小二乘法建立斜轴参考椭球,以减小高斯投影横坐标;通过坐标系转换理论,推导出测区在各坐标系下的空间直角坐标,进而确定测区相对于斜轴参考椭球上的大地坐标;利用椭球变换法建立斜轴变形椭球以减小因高程引起的投影变形。以某铁路线为例,可知"斜轴变形椭球高斯投影方法"可大大减小投影后横轴方向分量,避免高斯投影分带现象,同时有效减小高程及其引起的投影变形。该方法数学模型严谨、运算过程清晰,便于编制相关软件,可投入工程使用。