椭球、投影参数变化对高斯平面坐标的影响

摘要

随着空间技术的发展，我国现有的大地坐标系统存在着一定的问题，其原有的先进性和实用性已不够明显，建立新的与世界通用坐标系接轨的大地坐标系是我国大地测量平面基准发展的必然趋势。同时，随着我国经济的飞速发展，城市规模也在不断地扩大，原先布设的城市控制网已经不能满足城市建设的要求，所以必须在原有的基础上重新进行布设城市控制网。一方面，大地坐标系的更换，即大地坐标系的参考椭球参数的变化，会引起地面点的高斯平面坐标发生变化；另一方面，城市控制网的扩建，会面临如何选择适合的城市控制网的中央子午线；如何实现新、旧控制网控制点坐标的统一；如何有效地克服长度变形等问题。 本文将通过对参考椭球、高斯-克吕格投影及投影族、坐标转换等一系列基本理论的阐述，以椭球参数的长半径、扁率，投影参数的中央子午线、投影面这四个因素为切入点，深入、详细地分析研究了椭球参数、投影参数的变化对地面点高斯坐标的影响，具体研究内容如下： 1.根据高斯投影原理，推导出当椭球几何参数变化，即仅长半径发生变化、仅椭球扁率发生变化以及长半径和扁率同时发生变化这三种情况时，地面点的高斯平面坐标变化量的计算公式，具体分析了3度投影带内以经差10′、纬差5°格网点的高斯平面坐标的差异。并结合实际，得出在考虑椭球参数对高斯平面坐标的影响时，必须顾及到转换参数的因素的结论。 2.根据高斯投影原理，给出当中央子午线发生变化时，地面点的高斯平面坐标变化量的公式并进行了计算、分析了中央子午线变化5′、10′、15′，1度投影带内以经差10′、纬差10′格网点的高斯平面坐标的差异。，提出了可以采用平面坐标变换的方法解决这一问题。 3.由正形投影的一般条件，推导了高斯-克吕格投影族的一般公式，并就高斯投影、双标准经线等角横圆柱投影、通用横墨卡托投影等情况分别进行了平面坐标比较分析，给出了这些投影产生的长度变形值；并在这基础上，提出了另外两个可以有效地控制长度变形的投影模型。 最后，对本文作了总结，并就进一步工作的方向进行了简要的讨论。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪言

1.1概述

1.1.1 我国大地坐标系现状及存在的问题

1.1.2 国内、外发展趋势

1.2 课题研究目的、理论意义和实际应用价值

第2章地球椭球

2.1地球椭球的基本几何参数及其相互关系

2.1.1 地球椭球的基本几何参数

2.1.2 地球椭球参数间的相互关系

2.2椭球面上的常有坐标系及其相互关系

2.2.1各种坐标系的建立

2.2.2各坐标系之间的关系

2.3椭球面上的几种扁率半径

2.3.1子午圈扁率半径

2.3.2卯酉圈扁率半径

2.3.3平均扁率半径

2.4椭球面上的弧长计算

2.4.1子午线弧长计算公式

2.4.2平行圈弧长公式

第3章高斯—克吕格投影

3.1高斯—克吕格投影的一般概念

3.2正形投影的一般条件

3.3高斯—克吕格投影族

3.4高斯投影正算公式

第4章椭球参数的变化对高斯坐标影响的研究

4.1椭球几何参数的变化对高斯坐标的影响

4.1.1 考虑扁率不变，长半径变化时的情况。

4.1.2 考虑长半径不变，扁率变化时的情况

4.1.3 考虑扁率和长半径同时变化时，高斯平面坐标的变化情况

4.2地面点在现用的大地坐标系中高斯平面坐标的变化情况

4.3建议

第5章投影参数的变化对高斯坐标影响的研究

5.1中央子午线的变化对高斯平面坐标的影响

5.1.1 算例

5.1.2 坐标换算

5.2投影面变化对高斯坐标的影响

5.2.1 m0=1-q cos2 KB等角投影系中常用的几种模型

5.2.2高斯投影族平面坐标的计算公式

5.2.3举例

5.2.4三种投影模型的投影变形

5.2.5总结与建议

第6章结论与展望

6.1结论

6.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历和在读期间发表的学术论文