斜轴墨卡托圆柱投影及其在高速铁路控制网中的应用

为了有效控制高速铁路全球定位系统(GPS)控制网投影变形,利用椭球变换、椭球面向球面投影以及球面圆柱投影基本理论,探讨了斜轴墨卡托投影的处理方法。通过算例分析表明,斜轴墨卡托投影与高斯投影相比,可有效控制长度变形,避免高斯投影分带过多的问题,因此该投影在高铁以及其它线路工程控制网中具有一定的优越性。     

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。     

基于任意带高斯投影建立轨道交通控制网的方法研究

建设城市轨道交通工程需要建立高精度平面控制网,在距离城市坐标系中央子午线较远的区域,会产生较大的高斯投影变形,导致平面控制网的理论边长与实测边长产生较大偏差。本文阐述了控制网边长变形的基本原理,并以上海郊区某轨道交通项目为例展开研究,确定了建立平面控制网的方法：首先,计算控制网原始坐标;然后,变换中央子午线计算控制网新坐标;最后,基于最小二乘准则通过平移、旋转三参数得到控制网最终坐标,通过数据演算对比,验证该方法有效,能够满足工程建设需求。     

复变函数斜轴椭球变换法的衔接应用

针对转折大、高差大的长线工程,在长度投影变形不大于10 mm/km的条件下,为了衔接斜轴椭球变换前后的高斯平面坐标,建立高精度的工程控制网.文中利用高斯投影正解的非迭代复变函数解出高斯平面横纵坐标组成的复变量z关于参数(a,e,B,l)的偏导数,结合椭球变换大地坐标的变化量,推导椭球变换前后高斯平面坐标位移量的解析公式,构建了椭球变换前后高斯平面坐标衔接模型,并通过实际工程数据对模型进行精度分析,验证该理论模型正确性以及高斯平面坐标衔接的优越性,进一步丰富斜轴变换椭球高斯投影理论在长线工程中的应用.     

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。     

加入边长的严密GPS网平差模型

本文根据空间坐标转换的推导过程,以GPS基线及空间测距边长为观测值,以当地高斯平面坐标、大地高、缩放系数、旋转角、测距常数和比例系数为平差参数,构造加入测距边长的严密GPS网平差模型。将测距边长观测值加入到平差模型中有效地利用了地面观测数据,增加了多余观测方程,提高了解算精度,还可以解得测距观测值的测距常数和测距比例系数,其中采用数值导数的方法,简化了GPS网平差的计算,通过对实测数据的处理和比较。表明了该模型是正确的,并且在精度方面也得到了改善。     

等距离球面高斯投影

针对传统高斯投影直接基于等角横切圆柱投影而带来的不能直接用球面坐标换算等问题,研究了一种运用等距离球面进行投影的高斯投影,即等距离球面高斯投影。借助等距离纬度正反解公式,推导了等距离球面高斯投影的正反解公式,分析了其经纬线变形情况;基于投影公式,计算和分析了等距离球面高斯投影的长度变形、角度变形、面积变形及子午线收敛角等参数;最后与传统高斯投影进行比较,说明了该投影的可用性。     

具有抵偿面的GPS基线向量网任意带高斯投影模型研究

通过GPS技术获取的空间基线向量和坐标信息是建立在WGS-84坐标系下的,无法直接应用于工程实际。因此使用GPS基线向量网必须将其从WGS-84坐标系转换到测区的平面坐标系统中,这就需要构造一个具有抵偿面的任意带高斯投影模型,来控制和减小边长投影变形。     

卫星网与地面网在高斯平面坐标系统中的转换模型

应用高精度的 GPS 定位成果来改善地面网的精度,首先要选择不同坐标系统之间的转换模型。本文从高斯正形投影的基本公式出发,建立了卫星网与地面网之间的转换关系式,从而为上述两网在高斯平面直角坐标系统中进行联合平差,提供了必要的数学关系式。     

公路勘察测绘中抵偿面任意带高斯投影坐标系的建立

根据投影综合变形公式针对线路长度归化变形值及高程归化变形值进行分析,结合公路勘察测绘项目的特点及投影变形规范要求,合理选择投影带和投影面,利用两种变形一正一负,相互抵消,建立抵偿面独立坐标系统,使工程平面控制网控制点之间的反算边长与实地量测边长基本一致。同时根据公路勘察项目特点需要划分几个抵偿坐标系并通过七参数坐标转换解决不同抵偿坐标系线性相接问题,得到公路勘察设计需要的最终坐标体系。     

电磁波测距短边三角高程测量的精度探讨

本文就电磁波测距短边三角高程测量时单向观测和对向观测的精度比较，用一元线性回归分析方法推求三角高程测量对向观测往返较差Δ与边长S的回归方程，以及线路闭合差f与线路长度L的回归方程，两个回归方程的显著性检验通过后，以此回归方程进行质量控制，从而得出两项限差的公式；并且对三角高程网平差时几种定权方法的比较等问题进行研究。     

GPS工程控制网坐标系的选择和短边GPS高程精度分析

从高斯投影理论出发，讨论了工程控制网坐标系的选择问题。提出了一种GPS工程控制网坐标系的选择方法，能够确保建立高精度的工程控制网；同时探讨了短边GPS高程的测量精度，得出了一些有益的结论。     

ME5000在小浪底水利枢纽外部变形测量平面控制网测边中的应用

本文介绍ＭＥ５０００在小浪底水利枢纽变形观测控制网测边中的应用，文章从控制网的布主测边误差来源的角度入手，介绍了施测中采取的措施以及数据处理过程，并对施测成果进行了分析，用边长中长误差及相对中误差分别评估了每条边的观测精度，对两次观测成果分别进行了综合评估，最后得出结论：在测边应有和中，若严格操作，测边精度达到了仪器的标称精度。     

工程测量专用控制网的最优化问题

在控制网的设计中,都应该进行精度分析,以了解所建成的网是否满足规定的要求。就三角网而言,一般都是估算最弱边的边长相对误差及其坐标方位角的误差。有时还估算最弱点的x与y坐标的误差(或者纵向与横向误差)。为了获得比较简单的计算的公式,还作了一些假设,例如假设三角形是等边的。从工程测量的实践来说,这样的精度估算,有时就不     

长江中游荆江航道整治工程控制测量的投影变形问题的分析和解决

在对荆江航道整治过程中,现有的控制网不能满足大比例尺的航道整治工程建设,需要重新布设控制网过程,但投影变形过大,设计和施工容易产生误差,不利于航道工程的建设的需要。因此有必要对航道建设中的投影变形进行改正,达到满足航道建设的及测量的规范要求。当长度变形值不大于2.5cm/km时,应采用高斯正形投影统一3°带的平面直角坐标系统。当长度变形值大于2.5cm/km时,采用抵偿高程投影面的方法来消除这种变形。将实地测量的真实边长归算到国家统一的椭球面上,再将椭球面上的边长投影到高斯投影面上。实例分析归算后的长度变形均小于规范要求,可以满足和保证整治工程的施工测量。抵偿高程投影面法既满足方便了资料的统一性,更方便了长江航道数字化航道建设的需要。     

具有抵偿面任意带高斯正形投影直角坐标系的选择

一项工程的开始首先要选择正确的坐标系统,坐标系统选择得是否合适对整个工程质量至关重要,因此,我们要把坐标系统的选择作为首要重点工作对待。对于项目工程而言,建立独立坐标系统的目的是使投影长度变形控制在允许的误差范围之内。高斯-克吕格投影所建立的平面坐标系,或简称高斯平面直角坐标系,是大地测量、城市测量、普通测量、各种工程测量和地图制图中广泛采用的一种平面直角坐标系。本文根据正形投影的长度综合形变公式,推导出最佳方法。理论和实践均表明,该方法简洁、有效,能较好地抑制投影过程中的边长形变。本文就工程实践,介绍一种选取方法,研究建立城市抵偿坐标系解决变形问题。     

城口县1∶500城镇地籍测绘工程独立坐标系统建立研究

本文简要分析了高程归化与高斯投影综合变形,介绍了建立地方独立坐标系中央子午线和抵偿投影面,并计算独立椭球参数的原理。运用重庆市国土资源和房屋管理局GNSS连续运行参考站系统技术建立了工程地区的独立坐标系统,建立了该县首级GPS控制网,包括数据采集、基线向量检核等,用常规测量方法进行了有关边长检验,为建立工程建设地区独立坐标系统GPS控制网积累了经验。     

椭圆等面积伪圆柱投影族及其应用

椭圆等面积伪圆柱投影在中高纬度与远离中央经线地区角度变形较大是限制该投影应用的主要原因,因此改善角度变形是该投影研究的重点。本文根据椭圆等面积伪圆柱投影的原理,进一步完善了椭圆等面积伪圆柱投影族公式,并依此求得经线投影为椭圆中心不在坐标原点的非标准椭圆等面积伪圆柱投影,通过该投影与投影族中其他常用投影的变形对比,表明该投影的角度变形得到了改善;最后对该投影在我国世界全图数学基础设计中的适用性进行了分析。     

两江新区东部区域地形图投影变形处理方法

两江新区东部区域位于重庆市独立坐标中东带结合部,无论采用重庆市独立坐标系中带还是东带,每千米边长高斯投影长度变形都在1．0～4．0 cm之间,超出规范规定。本文研究并确定控制两江新区投影变形的最终方案,建立了两江新区工程坐标系与重庆市独立坐标系的坐标转换关系,提出并编程实现了DXF格式地形图的坐标转换方法。