如何建立地方独立坐标系

《如何建立地方独立坐标系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《如何建立地方独立坐标系（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、为 满 足 城 市 大 比 例 尺 地 形 测 图 及 城 市工 程 测 量 的 要 求 , 需 对 投 影 长 度 变 形 大 于 2. 5 cm/km的 测 区 建 立 地 方 独 立 坐 标 系 , 使 计 算 出 来 的 长 度 在 实 际 利 用 时 ( 如 工 程 放 样 ) 不 需 要 作 任 何 改 算 。上 不 受 影 响 , 投 影 ( 包 括 高 程 归 化 和 高 斯 投影 ) 的 长 度 变 形 不 得 大 于 1/40000,即 不 得 大 于 2 . 5 c m / k m 。利 用 高 程 归 化 和 高 斯 投 影 对 于 控 制 网 边 长 的 影 响 ,

2、为 高 程 归 化 缩 短 和 高 斯 投 影 伸 长 的 特 点 , 存 在 着 两 者 抵 偿 的 地 带 , 即 :以 得 到 下 式 :y0 y 1 40000如 果 y 为 正 值 , 则 令 y = y + y, 此 时 E 0上 式 应 为 :21 建 立 地 方 独 立 坐 标 系 的 主 要 参 数( 1 ) 中 央 子 午 线 。 中 央 子 午 线 的 确 定比 较 关 键 , 在 于 国 家 坐 标 系 统 带 号 中 央 子 午 线 附 近 时 , 如 果 投 影 长 度 变 形 不 大 于 2. 5 cm/km时 , 可 以 采 用 国 家 坐 标 系 统 带 号

3、中 央 子 午 线 。 当 投 影 长 度 变 形 大 于 2. 5 cm/km时 , 就 要 自 定 义 中 央 子 午 线 , 一 般 中 央 子 午 线 的 确 定 都 是 测 区 中 心 的 经 线 , 也 有 些 是 考 虑 到 市 、 县 和 乡 镇 辖 区 面 积 。 ( 2) 抵 偿 面 。 建 立 地 方 独 立 坐 标 系 中规 定 , 城 市 平 均 高 程 面 必 须 接 近 国 家 参 考 椭 球 体 面 或 平 均 海 水 面 。 满 足 这 个 条 件 的 测 区 不 多 , 投 影 面 可 以 采 用 测 区 平 均 高 程 作 为 抵 偿 面 。( 3) 地

4、方 独 立 坐 标 系 椭 球 参 数 。 地 方独 立 坐 标 系 的 投 影 面 确 定 , 将 产 生 一 个 新 椭 球 , 这 就 必 须 计 算 新 椭 球 参 数 , 新 的 椭 球 是 在 国 家 坐 标 系 的 参 考 椭 球 上 扩 展 形 成 的 , 它 扁 率 应 与 国 家 坐 标 系 参 考 椭 球 的 扁 率 相 等 。 2R y 2H y02y =E m 40000R 2R 2如 果 y 为 负 值 , 则 令 y = y + y, 此 时 w 0分 为 两 种 情 况 :当 y 4 5 k m 时 ,0当 然 , 完 全 抵 偿 是 不 可 能 的 , 因 为

5、 同 一 测 区 高 程 H 有 变 化 ,Y 仅 是 指 测 区 平 均 横 m坐 标 , 测 区 总 是 有 一 个 东 西 方 向 的 宽 度 。 如果 不 能 完 全 抵 偿 而 容 许 有 一 个 残 余 的 差 数 2 2R y 2y = -0w 400002Vs ym HV , 则 其 相 对 差 数 为 : 2 当 y 4 5 k m 时 ,s S 2R R 0可 见 对 于 一 定 的 高 程 只 存 在 一 定 的 抵偿 地 带 , 其 东 西 宽 度 随 高 程 的 增 加 而 越 来 越 狭 窄 。 测 区 的 区 域 往 往 不 可 能 正 好 在 这 一 范 围 内

6、 。用 人 为 地 改 变 归 化 高 程 来 使 它 与 高 斯 投 影 的 长 度 改 化 相 抵 偿 , 但 并 不 改 变 按 统 一 3带 的 主 子 午 线 的 投 影 方 法 称 为 抵 偿 高 程 面 的 高 斯 正 形 投 影 统 一 3带 平 面 直 角 坐 标 系 , 简 称 抵 偿 坐 标 系 。 此 时 选 择 高 程 修 正2R 22y0 40000y =w对 于 各 种 y 的 数 值 ,东 、 西 边 缘 的 横 坐 0标 值 yE、 yw以 及 向 东 、 向 西 的 横 坐 标 差 y 、E y 都 不 一 致 , 抵 偿 坐 标 系 的 容 许 东 西 宽

7、 w度 随 着 y 数 值 变 化 而 改 变 。 如 果 超 出 了 容 许0东 西 宽 度 范 围 ,虽 然 采 用 了 抵 偿 坐 标 系 , 东西 边 缘 的 长 度 变 形 仍 大 于 规 定 的 要 求 。 如 果 由 于 以 上 原 因 不 能 采 用 统 一 的 3带 高 斯 正 形 投 影 平 面 直 角 坐 标 系 或 抵 偿 坐 标 系 时 , 则 可 以 采 用 任 意 带 ( 使 主 子 午 线 通 过 测 区 中 心 ) 高 斯 正 形 投 影 平 面 直 角 坐 标 系 , 并 用 测 区 平 均 高 程 面 进 行 高 程 归 化 , 以 减 小 长 度 变 形

8、 。 2H H y值 H 使 : 0 2R 2R式 中 y 为 测 区 中 心 地 区 某 点 的 横 坐 标0值 。 由 于 抵 偿 坐 标 系 仍 按 统 一 3带 进 行 高 斯 投 影 的 方 法 和 距 离 改 化 , 因 此 在 系 统 中 的 坐 标 值 和 按 真 正 高 程 进 行 归 化 的 3带 高 斯 投 影 的 坐 标 换 算 仅 是 简 单 的 缩 放 比 例 关 系 。 采 用 抵 偿 坐 标 系 时 , 长 度 变 形 完 全 被 抵 偿 的 也 仅 仅 是 在 某 一 横 坐 标 ( y ) 处 , 因 此0也 应 有 东 西 宽 度 的 限 制 。 设 横

9、坐 标 变 化 y, 使 投 影 的 长 度 变 形 限 制 为 1 /4 0 0 00 , 则 可 2 建 立 地 方 独 立 坐 标 系 的 分 析对 于 城 市 大 比 例 尺 测 图 ,如 果 认 为 横 跨 相 邻 图 幅 的 两 个 平 面 控 制 点 间 的 投 影 长 度 变 形 小 于 0.05 mm时 可 以 忽 略 不 计 ,则 其 相 对 变 形 为 1/10000;对 于 一 般 市 政 工 程 施 工 放 样 , 要 求 平 面 控 制 点 间 的 相 对 精 度 为 1/20000。 因 此从 城 市 最 大 比 例 尺 测 图 与 市 政 工 程 施 工 放 样

10、 两 者 中 要 求 较 高 的 来 考 虑 , 使 其 实 际 3 建 立 地 方 独 立 坐 标 系 实 例测 区 位 于 阿 拉 山 口 口 岸 及 保 税 区 , 其 地 理 位 置 为 :东 经 :8232 52 8236 25 (测 区 距 离 中 央 子 午 线 84范 围 约 :109.51 14.2 km);北 纬 :4507 43 4511 291阿 拉 山 口 口 岸 在 84中 央 子 午 线 每 公 里 投 影 的 长 度 变 形 分 析 :测 区 平 均 纬 度 为 4509 36 ,根 据 公表 1 (a 1 e2 ) /(1 e2 sin 2 B) 计式 R m

11、= M N算 , 得 出 该 地 区 椭 球 平 均 曲 率 半 径 R m =6 3 7 8 2 2 3 m 。 测 区 最 远 边 ( H 远 = 3 8 0 m , Y 远= 1 1 4 . 2 k m ) ; 测 区 最 近 边 ( H 近 = 2 2 0 m , Y 远= 1 0 9 . 5 k m ) ; 测 区 中 部 ( H m = 3 0 0 m ,Y m = 1 1 1 . 8 k m ) 。 根 据 公 式 :( 1) 归 划 至 参 考 椭 球 面 上 的 变 形 :表 2 D H D ( 1 )Rm高 程 H(m) Y(km) D (cm/km) S (cm/km)

12、D + S (cm/km)80 3.7 -1.2 0 -1.2 -80 8.4 1.2 0.1 1.3 0 6.0 0 0 0高程 H(m) Y(km) D (cm/km) S (cm/km) D + S (cm/km)380 114.2 -5.9 16.0 10.1 220 109.5 -3.4 14.7 11.3 300 111.8 -4.7 15.4 10.7 22R 2y 202R 2 20 12 NO .3 3 科技资SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION测 绘 工 程( 2) 投 影 到 高 斯 平 面 上 的 变 形 : 5 结 语按 上 述 公 式 (

13、1)、 (2),分 别 计 算 在 8230中 央 子 午 线 每 公 里 投 影 的 长 度 变 形 。 两 种变 形 列 入 （ 表 2 ） 。 通 过 计 算 ,每 公 里 投 影的 长 度 变 形 均 小于 城 市 测 量 规 范 2. 5 cm/ km的 规 定 。 阿 拉 山 口 城 市 坐 标 系 统 与 1980西 安 坐标 系 统 的 转 换 公 式 如 下 :2 S Y S 通 过 上 面 测 区 建 立 的 地 方 独 立 坐 标( 2 )22Rm 得 出 的 结 论 , 每 公 里 投 影 的 长 度 变 形 均按 上 式 ,分 别 计 算 在 84中 央 子 午 线

14、每公 里 投 影 的 长 度 变 形 。 两 种 变 形 列 入 （ 表 1 ） 。 以 上 变 形 均 超 过 城 市 测 量 规 范 2 . 5 c m / k m 的 规 定 。 于 城 市 测 量 规 范 2 . 5 c m/k m的 规 可 满 足 测 区 远 景 规 划 范 围 内 各 项 建 设 工的 勘 测 、 设 计 、 施 工 对 测 绘 数 据 的 需 要 成 果 与 1980西 安 坐 标 系 换 算 方 便 。x x x x Hmp i i o 参 考 文 献Rm4 拟 建 的 阿 拉 山 口 口 岸 相 对 独 立 平 面 坐标 系 ,每公里投影的长度变形分析阿 拉

15、 山 口 口 岸 相 对 独 立 平 面 坐 标 系 是 在 1980西 坐 标 系 下 ,以 东 经 8230 为 中 央 子 午 线 ,平 均 曲 率 半 径 Rm=6378223 m,以 口 岸 平 均 高 程 Hm=300 m为 坐 标 系 的 抵 偿 面 , 以 国 家 二 等 三 角 点 沙 尔 加 干 为 坐 标 原 点 , 建 立 阿 拉 山 口 口 岸 相 对 独 立 平 面 坐 标 系 统 。 测 区 最 近 距 8 2 3 0 中 央 子 午 线 3 .7 k m , H= 38 0 m; 测 区 最 远 距 中 央 子 午 线 8. 4 k m, H=220 m;测 区 中 部 距 中 央 子 午 线 6.0 km,平 均 高 程 Hm=300 m。Hm 1 23孔 祥 元 , 郭 际 明 . 控 制 测 量 学 .张 正 禄 . 工 程 测 量 学 .y p yi yi