空间数据产品坐标系统转换方法与实现

详细介绍了3D产品(DOM、DLG、DEM)在1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系之间的相互转换。3D源数据包括以Geo TIFF格式为代表DOM数据、以Autodesk公司的DXF文件为代表的DLG数据和以Arc/Info Binary Grid格式为代表的DEM数据。本系统以VB6.0为平台进行开发设计,通过解析各数据文件的文件结构,直接定位、修改数据文件的坐标信息,该系统独立于现有GIS及测绘相关软件产品,数据处理快速,转换效率高,能够比较精确地实现小区域的坐标转换。     

区域椭球面上数字高程模型的建立

提出了在局部区域的椭球面上建立数字高程模型的原理和方法。这种椭球面的DEM是在区域性椭球面上基于新大地坐标系建立的,不同于现有的基于投影平面的DEM。由于未经过从椭球面到平面的投影,从而杜绝了投影变形,也消除了平面位置与水准高程之间作为3维坐标的不兼容性。在具体建模中,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面,采用格网DEM的建模方法来建立椭球面DEM。     

3维激光扫描仪的全站化实现方法

3维激光扫描仪扫描得到的是目标点的相对坐标,无法直接满足需要大地坐标的工程应用的要求,且不同扫描站间点云数据的拼接非常麻烦.对这些问题,让3维激光扫描仪如全站仪一样能够直接获得大地坐标是一种理想的解决办法.分析了3维激光扫描仪的工作原理,介绍了扫描仪的极坐标系和直角坐标系并推导了其转换关系;在扫描仪中引入旋转平台和平台坐标系,推导了平台坐标系与扫描坐标系及大地坐标系之间的转换模型.在此基础上将扫描坐标转化为大地坐标,实现3维激光扫描仪的全站化.     

3维激光扫描仪的全站化实现方法

3维激光扫描仪扫描得到的是目标点的相对坐标,无法直接满足需要大地坐标的工程应用的要求,且不同扫描站间点云数据的拼接非常麻烦。对这些问题,让3维激光扫描仪如全站仪一样能够直接获得大地坐标是一种理想的解决办法。分析了3维激光扫描仪的工作原理,介绍了扫描仪的极坐标系和直角坐标系并推导了其转换关系;在扫描仪中引入旋转平台和平台坐标系,推导了平台坐标系与扫描坐标系及大地坐标系之间的转换模型。在此基础上将扫描坐标转化为大地坐标,实现3维激光扫描仪的全站化。     

关于中国采用地心3维坐标系统的探讨

就中国建立现代大地测量平面基准而言，目前主要焦点在于是否采用地心3维坐标系统，也就是在中国这样一个大国进行这一坐标系更换的必要性和可行性的论证。在必要性方面重点讨论下面几个方面的问题：中国大地坐标系统和大地坐标框架的现状和问题；中国地心3维坐标框架应具有的特点；中国采用地心3维坐标系统的优点；以及建议采用何种大地测量基本常数。可行性是中国能否采用地心3维坐标系统的核心问题。只讨论了可行性可能涉及的4个问题中的2个，一是必须具备有足够数量，适宜密度，动态的高精度坐标框架来实现地心3维坐标系统；二是坐标系统更换对全国千万张现有各类地图，特别是地形图的影响，其中包括地面点经纬度和高斯平面坐标的变更幅度，地图上两点间连线(包括图廓线)的方位和长度变化等。     

智慧城市中空间基准与坐标转换的应用与探索

在智慧城市建设中,需将1954北京坐标系和1980西安坐标系的空间地理信息数据转换到2000国家大地坐标系;由于二者未提供大地高,采用二维七参数转换模型实现以上不同基准之间的坐标转换。以智慧老河口为例,在建立城市基准控制网的基础上,通过二维七参数来实现其坐标转换。实践结果表明,该方法简单实用,坐标转换精度符合要求。     

地形三维场景实时变换及可视化方法研究

地形数据的三维可视化技术一直是3DGIS领域一项重要的研究技术。从地形实时渲染的需求出发,提出大地坐标系下的多分辨率地形组织模型,并对可视化过程中的坐标空间变换方法进行研究,提出一种适合大区域地形可视化的坐标空间变换方案,使可视化的三维地形场景尽可能真实反映其自然的分布形态,使影像纹理、地物与地形之间进行精确的映射与匹配。     

大地位置坐标系探讨

本文对大地位置坐标系作了较详细的探讨。指出大地位置坐标系与大地坐标是一一对应的,并且可以相互精确转换。推导了坐标增量和速度在大地位置坐标系与空间直角坐标系间的转换公式。其中坐标增量在大地位置坐标系与空间直角坐标系间的转换公式,适用于地面上不包括两极的区域。大地位置坐标系融合了大地坐标系和站心切平面坐标系的特点,也容易造成概念上的混乱,因此在应用时应该特别注意。最后,以维持我国地心坐标系的数据处理为例,简单介绍了大地位置坐标系的应用。     

坐标换算程序设计及实现

我国常用的坐标系有如下几种:1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、WGS-84世界大地坐标系、2000国家大地坐标系。本文对上述四种坐标系进行了深入研究,重点研究在同一参考基准下的坐标换算,涉及的内容有空间直角坐标同大地坐标相互换算、高斯坐标正反算以及邻带换算。本文以Visual Basic 6.0为编程语言,研制了相应的坐标换算软件,现有的资料处理结果表明程序设计是合理的,软件可行性较好。     

利用IGS站空间数据求定CGCS2000坐标的方法研究

2000国家大地坐标由2000国家GPS大地网在历元2000.0的点位坐标和速度具体实现,其实质是使CGCS 2000框架与ITRF97在2000.0参考历元相一致.原国家测绘地理信息局规定从2008年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系,届时将停止提供非2000国家大地坐标系下的测绘成果,因此,获得2000国家大地坐标系下的测绘成果尤为必要.本文利用IGS站数据与测区数据联合解算并进行框架转换和历元转换获得CGCS 2000坐标,该方法不依赖外部的CGCS 2000控制点,实现CGCS 2000坐标的获取,满足了1:1000数字化测图精度要求.     

我国大地坐标系的换代问题

首先指出了我国现有大地坐标系在先进性和实用性方面存在的问题，提出了我们面临的选择与采用地心坐标系的建议，然后就地心坐标系的定义和实现、参考椭球常数、正常重力公式等问题提出了初步意见，并就坐标系改变对旧地形图的影响问题进行了研究。我国大地坐标系应由局部坐标系更新为地心坐标系。我国大地坐标系的定义应与IERS(国际地球自转服务)协议相一致，采用国际常用的参考椭球和正常重力公式。本文提出的参考椭球和正常重力公式符合这些原则，提出的地形图坐标系变化改正方案应是基本可行的。     

球面坐标系非连续变形分析折数学模型

从球面坐标系的弹性力学基础方程出发，推导出球面上块体的位移与6个位移不变量之间的数学关系，进一步建立了联立方程式的球面坐标形式，为大范围现代地壳运动的非连续形变形下了数学基础。     

地极坐标系统及其相互关系

本文回顾了各种地极坐标系统的状况，包括地极坐标原点的定义、系统的组成和这些系统之间的相互关系等。地极坐标系的原点，就是地球参考系Ｚ轴与地面的交点，因而选择某个地极坐标原点，在实际上也选取了相应的地球参考系。本文还详细叙述了常用的各种地球参考系原点和轴向的定义，实现的方法、精度，不同地球参考系之间的转换参数等等。     

测地坐标系的优良性质及其在大城市精密定位中的应用

为真正实现大城市中的精密定位 ,提出了直接采用区域性椭球面上的测地坐标代替高斯平面直角坐标以作控制网点平面位置的表述 ,分析了测地坐标系的优良性质 ,阐述了采用测地坐标系实现大城市精密定位的原理和方法 ,初步探索了其应用的可行性     

基于FME的国家基本比例尺图幅坐标系转换研究

我国测绘成果长期存在坐标系统不统一的现状,使得不同坐标系测绘成果的使用存在一定的局限性,无法充分地利用测绘成果。本文以1∶10 000比例尺成果数据从西安80系到国家2000系转换为例,详细地介绍了基于FME软件零编程实现坐标系转换的方法。     

参心坐标系向地心坐标系转换若干问题的分析

通过实例数据,对1980西安（参心）坐标系向2000（地心）坐标系转换过程中遇到的若干问题进行探讨,分析了参心坐标系大地高的粗差、公共点位于不同投影带、公共点位于不同高程抵偿面等因素对转换精度的影响。     

应用GPS建立区域独立坐标系中椭球变换的研究

阐述了在应用GPS技术建立区域独立坐标系过程中的椭球变换问题。通过椭球变换的广义模型,系统地描述了椭球膨胀法、平移法、变形法三种常用的椭球变换方法,并利用广义大地坐标微分公式从理论角度分析了各方法的共同点和区别,提出了量化分析指标,分别从不同角度反映和量化了椭球变换前后对长度和平面坐标影响的情况。     

基于 CGCS2000的达州市独立坐标系建立

建立达州市中心城区CGCS2000坐标系时,投影变形值已经大于2.5 cm/km ,需要根据城市中心离中央子午线的距离和城市平均高程面,确定了建立达州市相对独立坐标系的方案,通过边长的高程归化和高斯投影改化,最终解算出地方椭球基于2000国家大地坐标系的椭球参数。     

地方坐标系图幅结合表生成及其向国家坐标系的坐标转换

省级测绘档案资料馆馆藏了该省内各市、县的1∶500,1∶1 000等大比例尺地形图数据,这些数据大多采用地方坐标系。由于城市大比例尺数据的空间参考多为地方坐标系,使得对大比例尺数据进行统一查询、统计、定位难以实现。本文提出由地方坐标系地形图数据的图幅号生成相应的结合表,并将其转换到国家坐标系,将国家坐标系下的大比例尺结合表叠加到国家基本比例尺地形图数据中,可快速查询、定位到需要的城市大比例尺数据。     

独立坐标系模型对长度变形影响的研究

针对海拔较高的城市建立或改造独立坐标系,存在着如何选择模型及各模型对长度变形的影响等问题,通过算例对常见椭球变换和比例缩放模型进行较为全面系统的分析,归纳出常见模型在不同投影带区域、不同投影面高度对长度变形的影响差异,并得出有益的结论。