当前位置:文档之家› 1-2第二节 公路测设中的测量坐标系

1-2第二节 公路测设中的测量坐标系


3、投影带
带号与中央子午线经度的关系为
L6, 0
L
3,
0
6N 3n
3
4、国家统一坐标
我国位于北半球,在高斯平面直 角坐标系内,X坐标均为正值,而 Y坐标值有正有负。 为避免Y坐标出现负值,规定将 X坐标轴向西平移500km,即所有 点的Y坐标值均加上500km。 为了便于区别某点位于哪一个投 影带内,还应在横坐标值前冠以 投影带带号,这种坐标称为国家 统一坐标。
我国高程系统日常测量中采用的是正常高,GPS测量得到的是 大地高。
我国采用青岛验潮站1950-1956年观测成果求得的黄海平均海 水面作为高程的零点,称为“1956年黄海高程系”。后经复查, 发现该高程系验潮资料过短,准确性较差,改用青岛验潮站 1950-1979年的观测资料重新推算,并命名为“1985年国家高 程基准”。
我国现行的坐标参考系是我国北京54坐标系及我国80坐标 系,它是一个参心坐标系。
西安80坐标系
参心坐标系,大地原点位于我国陕西省泾阳县永乐镇。
1:采用的国际大地测量和地球物理联合会于1975年推荐的椭球参 数,简称1975旋转椭球。它有四个基本参数:
地球椭球长半径
a=6378140m
地心引力常数
GM3.9860015014m3 / s2
地球重力场二阶带谐系数 J21.08263108
地球自转角速度
7.292111505rad/ s
2:椭球面同大地水准面在我国境内最为拟合;
3:椭球定向明确,其短轴指向我国地极原点JYD1968.0方向,大 地起始子午面平行于格林尼治平均天文台的子午面。
4:大地高程基准面采用1956黄海高程系统。
新北京1954年北京坐标系
新北京1954坐标系是由1980西安坐标系转换得来的,它是在采用 1980西安坐标系的基础上,仍选用克拉索夫斯基椭球为基准椭 球,并将椭球中心平移,使其坐标轴与1980西安坐标系的坐标 轴平行。其特点如下:
1:是采用克拉索夫斯基椭球;
2:采用多点定位,但椭球面同大地水准面在我国境内并不是最 佳拟合;
国家水准点设于青岛市观象山,1956年黄海平均海水面的水准 原点高程为72.289m,“1985国家高程基准”的水准原点高程 为72.260m。
在有限范围内两点之间的高差与高程起算面无关 。
四、空间直角坐标系
以O为原点,起始子午面与赤道面 交线为X轴,赤道面上与 X轴正交的 方向为Y轴,椭球体的旋转轴为 Z轴, 指向符合右手规则。在该坐标系中, P点的点位用OP在这三个坐标轴上 的投影X,Y,Z表示。
标的完整性。
2、地心地固坐标系
地心地固坐标系就是能解决上述问题的地心坐标系。地心地固 坐标系原点在地球质心,Z轴指向国际习用原点CIO,X轴指向 格林尼治子午线与对应CIO的赤道面的交点,是右手系。 WGS-84坐标系是地心地固坐标系。
WGS-84坐标系的几何定义是:原点是地球质心,Z轴指向 BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,轴指向BIH1984.0 的零子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、轴构成右手坐标系。
GPS测量中所使用的地球坐标系统为WGS-84坐标系。
2、地心地固坐标系
表示方法: 笛卡尔直角坐标系:X,Y,Z 大地坐标:B,L,H 球坐标:,,r
换算公式(1-4,1-5)
3、局部坐标系
基于限制变形、方便、实用和科学的目的,在许多城市和工程 测量中,常常会建立适合本地区的地方独立坐标系,建立地方
空间直角坐标系又可分为:参心坐 标系、地心地固坐标系、局部坐标 系
1、参心坐标系
参心坐标系通常是选取一参考椭球面作为基本参考面,选 一参考点作为大地测量的起算点(或称为大地原点),并 且利用大地原点的天文观测量,来确定参考椭球体在地球 内部的位置及方位,且该参考椭球体的中心一般不会与地 球的质心重合。这种原点位于地球质心附近的坐标系即为 地球参心坐标系。
❖ 2、 正高系统 以大地水准面为基准面的高程系
统。大地水准面为平均海平面通过大陆 延伸勾画出的一个封闭连续的封闭曲面。
❖ 3、 正常高 以似大地水准面为基准的高程系
统。似大地水准面为从地面点沿正常重 力线量取正常高所得端点构成的封闭曲 面。
正常高
正高
大地高
高程系统的由来及特点:
正常高系统和正高系统是有区别的,主要是由于重力场的影响 不同,重力线就会产生一些偏移。
独立坐标系,实际上就是通过一些参数来确定地方参考椭球与 投影面。
地方参考椭球一般选择与当地平均高程相对应的参考椭球,该
椭球的中心、轴向和扁率与国家参考椭球相同,其椭球半径a
增大为:
11 1Hm10
式中, H m 为当地平均海拔高程, 0 为该地区平均高程异

在地方投影面的确定过程中,应当选取过测区中心的经线为独 立中央子午线,并选取当地平均高程面为投影面。
3:椭球定向明确,其短轴指向与我国地极原点JYD1968.0方向平 行,大地起始子午面平行我国起始天文子午面。
4:大地高程基准面采用1956黄海高程系统;
5:大地原点与1980西安坐标系相同,但起算数据不同;
参心坐标系,就整个地球空间而言,有以下缺点: (1)不适合建立全球统一的坐标系统; (2)不便于研究全球重力场; (3)水平控制网和高程控制网分离,破坏了空间三维坐
例:P点的高斯平面直角坐标 Xp=3 275 611.188Biblioteka Yp=-376 543.211m
若该点位于第19带内,则P点的 国家统一坐标表示为:
xp=3 275 611.188m yp=19 123 456.789m
三、高程系统
❖ 1、 大地高系统 参考椭球面为基准面的高程系统。
大地高也称为椭球高,是一个纯几何量, 不具有物理意义,同一个点,在不同的 基准下,具有不同的大地高。
第二节 公路测设中的测量坐标系
二、高斯平面直角坐标系
1、高斯投影
将椭球面上各点的大地坐标按照一定的规律投影到平面 上,并以相应的平面直角坐标表示。
2、高斯平面直角坐标系
在投影面上,中央子午线和赤道的投影都是直线。以中央 子午线和赤道的交点O作为坐标原点,以中央子午线的投影为 纵坐标轴X,规定X轴向北为正;以赤道的投影为横坐标轴Y, Y轴向东为正,这样便形成了高斯平面直角坐标系。
相关主题