第二章坐标系统与时间系统.ppt

参考椭球定位定向方法 选定某一适宜的点K作为大地原点，在该点上实施精密的天文测量和高程测量，由此得到该点的天文经度 ， 天文 纬度 ，至某一相邻点的天文方位角 和正高 一点定位 多点定位 一点定位的结果在较大范围内往往难以使椭球面与大地水准面有较好的密合。所以在国家或地区的天文大地测量工作进行到一定的时候或基本完成后，利用许多拉普拉斯点（即测定了天文经度、天文纬度和天文方位角的大地点）的测量成果和已有的椭球参数，按照广义弧度测量方程按 =最小（或 =最小）这一条件，通过计算进行新的定位和定向，从而建立新的参心大地坐标系。按这种方法进行参考椭球的定位和定向，由于包含了许多拉普拉斯点，因此通常称为多点定位法。 大地原点的整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。高出地面２５米多的立体建筑共七层，顶层为观察室，内设仪器台；建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶，可用电控翻开以便观测天体；中心标志埋设于主体建筑的地下室中央 1、什么是岁差、章动与极移？ 2、时间的计量包含哪两大元素？作为时间计量的方法应该具备什么条件？ 3、恒星时，世界时、历书时与协调时是如何定义的？其关系何如？ 4 、何为拉普拉斯方程，简述大地坐标系与天文坐标系的关系。 5、我国解放后主要采用哪两种参考椭球?其主要参数是什么? 6、椭球定位分几类？什么是参心坐标系？什么是地心坐标系？其区别表现在什么方面？ 第二章习题 7、何谓建立大地坐标系？椭球定位的含义是什么？试从椭球的多点定位法和一点定位法的区别说明多点定位的优点。 8、什么叫大地起算点和大地起算数据？有何意义？试说明参考椭球定位的原则。 9、何谓国家统一坐标系统？概述1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系的建立过程，试从椭球元素、定位方法、对应的空间大地直角坐标系原点和作用等方面进行比较(可列表说明) 10、不同空间直角坐标系间的转换需要几个参数？有几个转换公式？坐标转换的精度与哪些因素有关？ * 2.3.4 坐标系换算 1 ) 欧勒角与旋转矩阵 两个直角坐标系进行相互变换的旋转角称为欧勒角 。 二维直角坐标系旋转 * 三维空间直角坐标系的旋转 O-X1Y1Z1和O-X2Y2Z2，通过三次旋转，可实现O-X1Y1Z1 到O-X2Y2Z2的变换 * * * 不同空间直角坐标系转换 * * * 注意: 由于公共点的坐标存在误差，求得的转换参数将受其影响，公共点坐标误差对转换参数的影响与点位的几何分布及点数的多少有关，为了求得较好的转换参数，应选择一定数量、精度较高、分布较均匀公共点。 当利用3个以上的公共点求解转换参数时存在多余观测，由于公共点误差的影响而使得转换的公共点的坐标值与已知值不完全相同，而实际工作中又往往要求所有的已知点的坐标值保持固定不变。为了解决这一矛盾，可采用配置法，将公共点的转换值改正为已知值，对非公共点的转换值进行相应的配置。 * ①计算公共点转换值的改正数V=已知值-转换值，公共点的坐标采用已知值。 ② 采用配置法计算非公共点转换值的改正数 * 不同大地坐标系换算 * * * * * 称为广义大地坐标微分公式或广义变换椭球微分公式，在新旧坐标变换时，通常采用最小二乘法求 第二章习题 * 坐标系统(续) 广义弧度测量方程: 设 垂线偏差与大地水准面公式: * * * * 上式称为广义弧度测量方程 特殊情况下： * 多点定位的过程： 1)由广义弧度测量方程采用最小二乘法求 椭球参数: 旋转参数: 新的椭球参数： 2)由广义弧度测量方程计算 大地原点: 3)广义垂线偏差公式与广义拉普拉斯方程计算 大地原点坐标: * 大地原点和大地起算数据 大地原点也叫大地基准点或大地起算点，参考椭球参数和大地原点上的起算数据的确立是一个参心大地坐标系建成的标志. * 1954年北京坐标系 1954年北京坐标系可以认为是前苏联1942年坐标系的延伸。它的原点不在北京，而在前苏联的普尔科沃。相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。 1954年北京坐标系的缺限: ① 椭球参数有较大误差。 ② 参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜，在东部地区大地水准面差距最大达+68m。 * ③ 几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。我国在处理重力数据时采用赫尔默特1900～1909年正常重力公式，与这个公式相应的赫尔默特扁球不是旋转椭球，它与克拉索夫斯基椭球是不一致的，这给实际工作带来了麻烦。 ④