第八讲 工程坐标系系统的选择问题
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测绘技术中坐标系选择与转换的原理与方法引言测绘技术在现代社会中起着重要的作用,它涵盖了许多方面,包括坐标系的选择与转换。
在进行测量和制图过程中,选择合适的坐标系统以及进行坐标系转换是不可或缺的。
本文将介绍测绘技术中坐标系选择与转换的原理与方法,并探讨其在实践中的应用。
1. 坐标系的选择在进行测绘时,选择合适的坐标系是非常重要的。
坐标系可以用来描述地理空间上的位置,并通过坐标值来表示。
在选择坐标系时,需要考虑以下几个因素:1.1 地理位置地理位置是选择坐标系时必须要考虑的因素。
不同的地理位置可能适用不同的坐标系。
例如,在全球范围内,可以选择采用大地坐标系,该坐标系适用于表示地球表面上的点的位置。
而在局部范围内,可以选择使用局部坐标系,该坐标系适用于描述具体区域内的位置。
1.2 坐标精度要求坐标精度要求是选择坐标系时需要考虑的另一个重要因素。
不同的坐标系有不同的精度要求。
例如,UTM坐标系适用于小范围区域内的测绘,其精度要求相对较高。
而对于较大范围的测绘,可以选择采用高斯-克吕格坐标系或国家大地坐标系,其精度要求相对较低。
1.3 数据共享与整合数据共享与整合也是选择坐标系时需要考虑的因素之一。
在现代社会中,不同机构、部门和个人可能会产生大量的地理数据。
为了实现数据的共享和整合,需要选择统一的坐标系来标准化数据。
例如,国际上通用的WGS84坐标系可以用于实现不同国家和地区之间的数据共享和整合。
2. 坐标系转换方法在测绘过程中,有时需要将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
坐标系转换是一个复杂的任务,但可以通过一些方法来实现。
以下是常用的坐标系转换方法:2.1 参数转换法参数转换法是一种常用的坐标系转换方法。
它通过计算不同坐标系之间的转换参数来实现坐标系之间的转换。
这些转换参数通常包括平移参数、旋转参数和尺度参数。
通过计算这些转换参数,可以将数据从一个坐标系转换到另一个坐标系。
2.2 数学模型法数学模型法是另一种常用的坐标系转换方法。
建立工程坐标系的方案一、引言工程坐标系是工程测量中的重要组成部分,它是确保工程测量准确和可靠的基础。
建立工程坐标系最终目的是为了实现工程测量和工程施工的精准定位和方位的控制。
在现代工程中,常见的工程坐标系统有地理坐标系、平面坐标系和高程坐标系等。
建立工程坐标系的方案需要考虑到工程地质特征、地理环境以及测量技术等多方面因素,才能确保建立的工程坐标系满足实际工程需求。
二、确定建立工程坐标系的目标1. 确定工程测量的需要:首先需要明确工程测量的具体需要,比如工程地质调查、施工测量、工程监测等。
不同的测量需要可能对工程坐标系的要求不同,因此需要根据具体需求来确定建立工程坐标系的目标。
2. 确定测量精度要求:根据工程的实际情况和测量的精度要求,确定建立工程坐标系的精度标准。
比如,对于高精度测量,需要建立高精度的工程坐标系,而对于一般工程测量,可能只需要建立一般精度的工程坐标系。
3. 考虑工程地质和地理环境:工程坐标系的建立还需要考虑工程地质特征和地理环境因素,比如地表形态、地形地貌、地质构造等因素。
这些因素对工程坐标系的建立会产生一定的影响,需要进行综合分析和考虑。
三、工程坐标系的建立方案1. 工程坐标系的选取根据工程测量的需要和测量精度的要求,选取合适的工程坐标系。
常见的工程坐标系有直角坐标系、极坐标系等,需要根据具体情况选取合适的坐标系。
2. 坐标系原点的确定确定坐标系原点是建立工程坐标系的关键步骤。
原点的确定需要考虑到工程实际需求、测量精度和方便性等因素。
原点的选取应尽量符合工程测量和施工的实际需求,并且易于控制和使用。
3. 坐标系的坐标轴方向确定坐标系的坐标轴方向是建立工程坐标系的重要环节。
坐标轴方向的确定应符合工程测量的需要,比如工程方向、施工方位等。
同时,还需要考虑实际控制的便利性和测量的准确性等因素。
4. 坐标系统的缩放比例确定坐标系统的缩放比例是工程坐标系建立的重要步骤。
根据实际工程测量的需求和精度要求,确定合适的缩放比例。
城市平面控制网坐标系统的选择(一)投影长度变形 城市平面控制网坐标系统的选择决定于网中投影长度变形。
平面控制网中的观测边长D 归化至参考椭球面上时,其长度将缩短△D 。
设归化高程(该边两端点高出于椭球体面的高程)为H ,地球平均曲率半径为R ,则有下列近似关系式:R HDD =△ (2) 椭球体上的边长S 投影至高斯平面,其长度将放长△S ,设该边两端点的平均横坐标为y m ,则有下列近似关系式:222R y S S m =△ (3)以上两项长度变化的相对数值的共同影响称为投影的长度变形:R H Ry S V m S -=222 (4) 《城市测量规范》规定:城市平面控制网的坐标系统的选择应满足投影长度变形不大于2.5cm/km (即1/40000)。
因此城市平面控制网要采用国家统一3°带坐标系统,必须具备下列条件:1) 城市中心地区位于高斯正形投影统一3°带主子午线附近; 2) 城市平均高程面必须接近参考椭球面或平均海水面。
同时能满足上述条件的城市为数不多。
因此,应根据城市所在地理位置及城市地面平均高程按下列次序选择坐标系统:统一3°带坐标系,抵偿坐标系,任意带坐标系。
对于面积小于25km2的小城镇,长度元素归化至城市平均高程面上,可以不经过高斯投影改正,直接在平面上进行计算。
(二)统一3°带坐标系和任意带坐标系 平面控制网坐标系统的采用体现于网中边长和方向观测值的化算方面。
统一3°带坐标系统的长度归化,是把已经化算到两端点测站的平均高程面上的水平距离D ,归算到参考椭球体面上。
距离归化的相对改正值计算公式为:m m R h H D D+-=△ (5)式中 D △――归化改正值;mH ――两端点测站相对于大地水准面的平均高程;h ――大地水准面相对于参考椭球面的高度;mR ――参考椭球面在测区内的平均曲率半径,可按测区的纬度查表2。
统一3°带坐标系统的高斯投影长度改化公式为:⎭⎬⎫⎩⎨⎧++=222224)(21m m m R y R y S s △ (6)式中 S ――参考椭球面上的长度;s――投影至统一3°带高斯平面的长度;y m ――边长S 两端点在统一3°带高斯平面上的横坐标的平均值;y △――边长S 两端点在统一3°带高斯平面上的横坐标的增量。
摘要摘要:近几年来,国家大力兴建高速铁路,由于高速铁路对边长投影变形的控制要求很高(2.5cm /km),因而导致长期以来一直使用的三度带高斯投影平面之间坐标系已难以满足高速铁路建设的的精度要求,本文就具有抵偿高程投影面的任意带坐标系原理作出了阐释,具有抵偿高程投影面的任意带坐标系,克服了三度带坐标系在大型工程中精度无法满足要求的局限性,能有效地实现两种长度变形的相互抵偿,从而达到控制变形的目的。
关键词:高速铁路、抵偿高程面、坐标转换、投影变形、高斯正形投影AbstractAbstract:In recent years, countries build high-speed railway, due to high speed railway projective deformation control of revised demanding (2.5 cm/km), and therefore cause has long been used with three degrees of gaussian projection planes already difficult to satisfy between coordinate system of high-speed railway construction, this article the accuracy requirement of the planes with counter elevation arbitrary made interpretation with coordinate system, with the principle of any planes with anti-subsidy elevation, overcome three degrees coordinate with coordinate system in large engineering accuracy can't satisfy requirements limitation, can effectively achieve the two length deformation of mutual counter, achieve the purpose of controlling deformation.keywords:rapid transit railway Counter elevation surface Coordinate transformation Projective deformation Gaussian founder form projection目录第一章前言 .................................................................................. 错误!未定义书签。
如何选择合适的坐标系进行测量定位在测量与定位领域,选择合适的坐标系是十分重要的。
一个恰当的坐标系能够帮助我们准确地描述和计算测量定位的结果,提高测量的可靠性和准确性。
本文将介绍如何选择合适的坐标系进行测量定位,并探讨不同坐标系的特点及适用场景。
首先,我们需要明确测量定位的目的和需求。
根据不同的应用场景,我们对测量定位的要求也会有所不同。
因此,在选择坐标系时,我们需要充分考虑测量定位的具体目标和需求。
例如,在地理信息系统(GIS)中,常用的坐标系有经纬度坐标系和UTM坐标系。
在选择这些坐标系时,我们需要根据具体的应用需求来决定使用哪种坐标系。
其次,我们需要考虑测量定位的精度和精度要求。
不同的坐标系有不同的精度要求,而我们的测量仪器和方法也对测量精度有一定的限制。
因此,在选择坐标系时,我们需要考虑测量仪器和方法的精度,并选择与之相匹配的坐标系。
例如,在全球定位系统(GPS)测量中,我们通常使用WGS84坐标系,这是一种全球通用的坐标系,具有较高的精度。
此外,坐标系的选择还需要考虑数据的转换和处理。
不同的测量仪器和软件系统使用的坐标系可能不同,因此在数据处理和分析时,我们需要将不同坐标系的数据进行转换和统一。
这对于保证测量数据的一致性和可比性至关重要。
因此,在选择坐标系时,我们需要考虑数据统一的便捷性和准确性。
最后,我们需要考虑坐标系的局限性和适用范围。
不同的坐标系在不同的地理区域和应用场景下可能有不同的局限性。
因此,在选择坐标系时,我们需要了解不同坐标系的适用范围,并根据测量定位的具体应用场景来选择合适的坐标系。
例如,在区域性的地震监测和海洋测量中,我们常常使用局部坐标系,以提高测量定位的精度。
综上所述,选择合适的坐标系对于测量定位至关重要。
我们需要根据测量定位的目的和需求,考虑测量精度和精度要求,处理和分析数据的便捷性和准确性,以及坐标系的局限性和适用范围来选择合适的坐标系。
只有选择恰当的坐标系,我们才能得到准确可靠的测量定位结果,为各个领域的实际应用提供支持和指导。
测绘技术中的地理坐标系统选择方法一、引言地理坐标系统是测绘技术中必不可少的一个环节,它将地球上各个位置准确地转化为数学坐标,为地理信息系统的构建和应用提供关键的基础。
然而,选择适合的地理坐标系统并不是一项简单的任务,它牵涉到多个因素的综合考虑。
本文将就测绘技术中的地理坐标系统选择方法进行探讨和分析。
二、地理坐标系统的定义与分类地理坐标系统是一种用于地理空间位置描述的坐标系统,它由椭球体、基准面、坐标轴和基准点共同构成。
根据所采用的坐标轴和基准面不同,地理坐标系统可分为经纬度坐标系统、局部坐标系统和投影坐标系统三类。
经纬度坐标系统采用地球的经线和纬线作为坐标轴,通常用度、分和秒表示。
它适用于全球性的测绘和GIS项目,但在大尺度的局部地区精度较差。
局部坐标系统以某个地理区域内的某一点为基准点,以该基准点为原点建立坐标系。
它在小范围内精度较高,但局限于特定地区使用。
投影坐标系统是将地球表面的曲面映射到平面上,通过坐标投影来描述地理位置。
不同的投影方法和参数设置可以获得不同精度和形状的平面坐标系。
三、地理坐标系统选择方法1. 测区范围和地图用途在选择地理坐标系统时,首先需要考虑的是测区的范围和地图用途。
如果测区范围较大且需要进行全球性的分析和比较,经纬度坐标系统是首选。
如果测区范围较小且只需进行局部分析和应用,局部坐标系统更为适用。
而如果需要获得精确的平面坐标,并进行测区内详细的空间分析,投影坐标系统是理想的选择。
2. 应用环境和工程要求地理坐标系统的选择还需考虑应用环境和工程要求。
在地理信息系统和导航定位等领域,经纬度坐标系统广泛应用并在多个设备和平台上实现了交互性和互操作性。
在地质勘探和土地规划等工程项目中,局部坐标系统提供了更高的精度和准确性。
而投影坐标系统则适用于GIS分析和测量制图等复杂空间任务。
3. 基准面和椭球参数选择地理坐标系统的基准面和椭球参数是选择过程中关键的因素。
基准面通常选择海平面,椭球参数可根据测区的地理特征和参数库进行合理的选择。
详细论述公路测量中坐标系统确定方法及若干问题摘要:本文笔者结合公路测量工作的特殊性,详细论述了不同地形条件下坐标系统的确定方法,从而有效解决了控制网中长度综合变形对于测量精度所造成的影响,对于实际测量工作具有一定的指导和借鉴意义。
关键词:公路测量;坐标系统;确定方式0前言随着国家经济建设的快速发展,我国公路建设范围的扩大,在高原、山地、丘陵等地区的公路工程也日益增多,而不同地表形态所引起的长度综合变形的主要原因也不尽相同,所以,工程控制网如果采用国家统一的坐标系统,就容易使控制网各边的实际长度发生变化,导致长度的变形,这对于公路测量工作来说有着较大危害。
除此之外,公路测量工作本身也具有着自身的特殊性,如果测量的跨越区域较长且地域狭窄,就会使测量必须经过不同的地形区域,很难满足对于测量精度的要求。
想要对投影长度变形进行有效控制,就必须对国家统一坐标系统的适用范围、长度变形的来源和允许数值等内容进行分析,形成相应的抵偿方法,以便满足不同地形条件下的测量精度要求。
1长度变形的产生及允许值在测量工作中,将真实长度归化到国家统一椭圆球面上时,测量人员应注意加入下面的改正数,即:△s=—(Hm/RA)s(1)在公式(1)中,Hm表示的是长度所在高程相对于椭圆球面的高差;RA 表示的是长度所在方向的椭圆球面的曲率半径;s表示的是实际测量的水平距离。
随后,将椭圆球面的长度投影到高斯平面上,并加入下面的改正数,即:△S=+(y2m/2R2)S(2)在公式(2)中,ym表示的是测量区域中心位置的横坐标;R表示的是测量区域中点位置的曲率半径的平均值。
经过两次改正计算之后,地面上距离的真实长度被改变,像这种在高斯投影面上与地面长度之间的差异,就是长度综合变形,我们可以通过下面的公式对其进行计算,即:δ=+(y2m/2R2)S—(Hm/RA)s(3)想要在不损失精度的同时使计算变得更加简便,我们认为R≈RA≈6371m,S≈s,在将公式(3)转化为相对变形的形式后,我们得出公式(4),即:δ/s=(y2m/2R2)—Hm/R(4)由公式(4)我们可以发现,由国家统一坐标系统所导致的综合变形,与测量区域的平均高程以及所处的投影带位置有关。
浅析城市工程测量中坐标系的选用伴随着我国经济迅速的发展,城市工程测量的要求也在逐年发展着改变,现如今。
我国城市工程的测量已不再仅仅局限于传统的测量方法,而对于测量技术有了一个更加全面、更加先进的技术手段。
随着社会的日益进步,城市工程测量技术对坐标系的要求也在不断改变,尤其是对工程测量规范化测量的要求越来越严格,不仅要求坐标系的选择要充分结合每一个工程测量的实际情况;对于工程平面控制网络坐标体系的构建也在逐渐趋向于经济适用型的模式。
另外,对城市工程测量技术中各个坐标之间精度取值范围以及实现测量成果的自由转换技术的要求也越来越严格。
因此,想要建立一个完善的城市过程测量技术这就要求我们严格要求我国工程测量过程中的坐标系选择。
本文主要从我国坐标系边长问题出发,通过对我国城市工程测量坐标系选择原则的叙述,进一步得出不同的测试区域不同的坐标系选择方案。
标签:城市过程测量坐标系选取坐标系的选择和转换作为城市工程测量过程中的一个重要组成部分,既包括城市工程测量过程中大比例尺寸地形图的绘制工作,还对各种不同地形的工程测量有着不同的严格精度要求。
如何满足当代各种城市测量施工工程规范化的精度要求,不仅要求我们严格结合每一个工程测量的实际情况,还需我们不断建立起一个既经济又实用的工程平面控制网络坐标体系,同时还要求我们对各种不同垒坐标系之间在精度取值范围内实现工程测量成果的自由转换有一个明确的目标。
这不仅是我国每一位城市工程测量人员工作的重点,还是完善我国城市工程测量坐标系选用的重要组成部分。
1城市工程测量坐标系边长问题城市工程测量中经常采用的是北京坐标系,坐标系的边长也在随着时间的增长逐渐趋向两次投影方面发展。
具体表现为两个方面,一个是将实量边长投影到参考系椭球体上;另一个就是将参考椭球体上的边长投影改化到高斯面上来。
众所周知,边长经过两次投影改化会引起长度的直接改变,与实地测量的边长存在着一定的误差,尤其是在城市工程测量过程中的建筑物的施工放样工程测量,直接降低了控制网平面精度。
测绘技术中的坐标系选择与转换方法引言:坐标系是测绘技术中最基本的概念之一,它是将地球表面的各个位置抽象成具有数值描述的平面坐标系,实现地理位置的精确定位。
而坐标系的选择和转换方法是测绘工作中至关重要的一环,它关系着地图制作的准确性和使用的可靠性。
本文将探讨在测绘技术中坐标系选择与转换方法的相关问题。
一、坐标系的选择在测绘技术中,常用的坐标系有地心坐标系、大地坐标系、平面坐标系等。
根据实际应用需求和测量对象的特点,我们需要灵活选择适合的坐标系。
例如,在大范围地理信息系统中,通常使用地心坐标系,以纬度、经度和椭球高来描述地球上的点;而在小范围地理信息系统中,常用平面坐标系,以x、y坐标来描述地图上的点。
坐标系的选择应符合地图制作的精度要求和实际应用的需要。
二、坐标系转换方法1. 地心坐标系与大地坐标系的转换:地心坐标系是由地球质心、地球自转轴和赤道面确定的坐标系,是进行全球测量和建图的基础。
而大地坐标系是在地心坐标系的基础上,通过引入大地椭球来近似地球形状,以经纬度和大地高来描述地球上的点。
在进行地理坐标转换时,常用的方法有椭球参数法、四参数法和七参数法等。
椭球参数法是利用基准椭球的参数计算得到的,适用于小范围内的坐标转换;四参数法是利用四个参数来描述平移和旋转的关系,适用于中等精度的坐标转换;七参数法则是同时考虑平移、旋转和尺度差异的坐标转换方法,适用于高精度的坐标转换。
2. 大地坐标系与平面坐标系的转换:大地坐标系与平面坐标系之间的转换通常是在局部坐标系内进行的,例如在一张城市地图中,我们需要将大地坐标系下的经纬度转换成平面坐标系下的地图坐标。
这种转换需要考虑地图投影、坐标原点、坐标比例尺等因素。
常用的方法有高斯投影法、墨卡托投影法和UTM投影法等。
高斯投影法适用于局部区域的坐标转换,它以传统的高斯平面投影方式来描述地图坐标;墨卡托投影法则是一种全球性的投影方式,它将地球表面划分为等间隔的经线和纬线,可以实现全球范围内的坐标转换;UTM投影法是一种通用的投影方式,采用分带投影的方式将地球划分为多个狭长带,适用于中等精度的坐标转换。