三轴椭球法截线的曲率半径

研究了三轴椭球的几何性质,得到了三轴椭球面上任意方向法截线的曲率半径,进而得到了三轴椭球面上过任一点的子午圈和卯酉圈的曲率半径     

依不同纬度变量的常用曲率半径的直接展开式

通过计算机代数系统Mathematica推导出了以地心纬度、归化纬度为变量的卯酉圈曲率半径、子午圈曲率半径和平均曲率半径的直接表达式,该表达式适用于任何椭球参数,具有通用性。并将常规的基于第一偏心率e表示的公式改写为基于第三扁率n表示的公式,以2000国家大地坐标系(China Geodetic Coordinate System2000,CGCS2000)椭球为例分析了推导出的直接表达式的精确性和可靠性。经分析可得,常用曲率半径展开至e⁶或n³时,既能满足大地测量学要求的精度,也更为紧凑简练,一定程度上提高了地图投影的计算效率。     

椭球点空间直角坐标转换的研究

地面点沿着法线方向投影到椭球面上的点称为椭球点。同一地面点在不同三维空间直角坐标系下投影的椭球点称为同名椭球点。本研究利用"布尔沙"模型进行不同坐标系下同名椭球点的三维空间直角坐标之间转换问题,即从经典"布尔沙"模型出发,利用最小二乘原理推导同名椭球点三维空间直角坐标之间的坐标转换原理,叙述转换的方法步骤,并用实例证明方法的可行性。     

3维直角坐标系直接转换算法的研究与实现

测绘工作中经常碰到3维直角坐标系的3维转换问题,本文通过简单的几何平移旋转缩放算法,对3维十六参数的直角坐标系变换,进行了理论描述和几何证明以及数据验证。     

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。     

地心直角坐标系下的航摄光学影像严密定位模型

对地心直角坐标系(Earth-centered Earth-fixed, ECEF)中航空光学影像几何定位模型的应用潜力及难点进行了分析,提出了四元数初始姿态与欧拉补偿偏置角相结合的严密定位模型,避开了单独使用四元数时姿态参数去相关性、高频变化姿态精化模型表达,以及姿态与其他观测值联合平差等方面存在的困难,克服了单独使用欧拉角姿态时可能存在的奇异、多解等不足,能够吸收已有成熟的定位定姿系统(position and orientation system, POS)辅助光束法平差方法,实现了ECEF下航摄光学影像的严密定位。利用航空框幅式影像和三线阵影像进行了实验,证明了模型和方法的可行性。本文模型不受影像地理覆盖范围的限制,能为ECEF中包含航空光学影像在内的多源遥感数据的联合处理提供参考。     

三维直角坐标转换的一种阻尼最小二乘稳健估计法

提出了一种利用阻尼最小二乘原理进行三维直角坐标转换的方法,并在模型中加入了稳健估计进行粗差探测与剔除。该方法的特点是:不依赖7个坐标转换参数初值,计算收敛速度快,计算结果精确稳定可靠,不仅适合于小旋转角而且也适用于任意的大旋转角。通过模拟算例验证了该方法的正确性。     

不同法截面子午线椭球衔接的研究及应用

为了满足高速铁路线路控制网的投影长度变形值不大于10 mm／km的要求,将长线工程线路分成多段并建立各自的法截面子午线椭球．针对相邻法截面子午线椭球的衔接问题,提出交点法线重合的方法,实现椭球变换之后交点位置的一致性,解决线路的衔接问题,从而大大加强法截面子午线椭球理论在工程线路弯曲性、复杂性及长度的适用性．      

三维任意旋转角度坐标转换的整体最小二乘回归解法

提出了一种简单适用于任意旋转角的三维空间直角坐标转换模型,采用了最小二乘和整体最小二乘回归进行解算,实例验证了模型的准确性。     

基于CGCS2000的城市平面坐标系最佳选取

本文以CGCS2000启用后城市平面坐标系的选取和确定为研究内容,提出了以投影改正平方和最小与投影变形大于2.5cm/km的点数最少为原则进行最佳中央子午线和抵偿高程面选取的方法,并以武汉市为例,通过实际控制点的CGCS2000大地坐标予以实现.相比常规方法,该方法更科学、严谨,比较客观地反映了区域地形起伏对平面坐标系...     

断面法选择独立坐标系的探讨

针对工程建设中为满足相应的测量精度要求而进行的独立坐标系选择相关研究不足的现状,该文阐述了高斯投影长度变形计算原理,基于数字高程模型绘制的断面图和高斯投影长度变形适用范围曲线的套合,提出了一种独立坐标系选择方法。试验结果表明本文提出的方法是可行的,能够对各种投影长度变形要求的独立坐标系选择提供参考。     

建立大型线路工程独立坐标系的方法

本文结合大型线路工程控制测量实例,分别对根据E1、E2、E3椭球建立适合大型线路工程独立坐标系的GPS方法进行阐述。应用实测数据对采用不同椭球作为投影面得到的平面距离进行比较,结果表明,应用区域性椭球建立的GPS平面控制网的控制测量成果适合国家测量规范的要求。     

基于CGCS2000下地方大地坐标基准的建立与应用

随着现代空间定位技术的发展,原有地方独立坐标系统和控制测量成果存在诸多的问题,迫切需要建立基于CGCS2000下的新一代地方大地坐标基准。文中对地方坐标系的建设要求进行分析,研究新一代地方坐标系的参数选择和首级控制网的布设方法,并运用实际案例进行说明。     

Influence of Adoptment of Geocentric 3D Coordinate System on Chinese Existent Maps

If a geocentric 3D coordinate system is adopted in China to replace 2D non-geocentric coordinate system, the coordinates of the surface points will be changed accordingly. The influences on the current maps of China, especially the topographic maps, are discussed due to the replacement of the coordinate systems. Taking the replacement of Xi‘an 80 coordinate system by GRS80 for a numerical example, this paper analyzes the changes of latitude, longitude, Gauss plane coordinates of the surface points, as well as the orientation and the length changes between the points on the map, including the changes of map border lines and sheet corner points.     

椭球面三角形外接大地圆圆心测地坐标的另一种解法

为了在测地坐标系中确定外接大地圆圆心,采用了解非线性方程组的牛顿迭代法,解法简便,易于理解.数据验证表明,由该数值法求解的结果与由解析公式获得的结果完全一致.由此亦表明,一些繁难的大地测量计算也可改用数值法来进行.     

双坐标系组合图在地球信息图谱化中的应用

文章选择新颖的斜角坐标系量化图形中的双坐标系组合图形用于展现地球信息图谱。通过筛选多种多样的组合形式选择适合于不同地球信息展示的最佳图形样式,高效、美观地传递信息,使地球复杂系统的统计数据中蕴藏的时空规律跃然纸上,为研究地学信息图谱引进了一种新的表达方法。     

坐标系统转换引起宗地面积变形分析

探讨了1954年北京坐标系和1980西安坐标系之间的转换方法.以实际项目为例,通过计算与分析,得出影响54、80坐标系统下面积变形的主要因素是坐标转换中的尺度因子.