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几何

\[\frac{x^2}{a²} + \frac{y^2}{b²} + \frac{z^2}{c²} = 1\]

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椭球体

常见椭球体

参数 长半轴(a/m) 短半轴(b/m) 扁率  
克拉索夫斯基椭球体 6378245.0 6356863.01877304 1/298.3  
1975国际椭球 6378140.0 6356755.28815752 1/298.257  
WGS84椭球体 6378137.0 6356752.31424517 1/298.257223563  
CGCS2000坐标系椭球 6378137.0 6356752.31414036 1/298. 25722210100
GRS80坐标系椭球 6378137.0 6356752.31414036 1/298.25722210103  
PZ90坐标系椭球 6378136.0 6356751.36179569 1/298.25784  
Helmert椭球参数(1906) 6738140.0 6715551.53201475 1/298.3  
Hayford椭球参数(1910) 6378388±35 6356911.94612795 1/297.0±0.5  
Bessel椭球参数(1841) 6377397±210 6356075.04413240 1/299.1±4.7  
Clarke椭球参数(1840) 6378249 6356517.31686542 1/293.5  

高程系

1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m

85高程基准(最新的黄海高程):56高程基准-0.029 高程基准采用1985黄海高程系统,基准是青岛水准原点及其高程值

吴淞高程系统:56高程基准+1.688

珠江高程系统:56高程基准-0.586

我国目前通用的高程基准是:85高程基准

正高(Orthometric Height):以大地水准面为基准面的高程系统。地面点沿铅垂线到大地水准面垂直距离 正常高(Normal Height):是以似大地水准面为基准的高程系统。地面点沿铅垂线到似大地面的垂直距离 大地高(geodetic height;ellipsoidal height ):地面点沿椭球面的法线到椭球面的距离。大地高=正高+大地水准面差距;大地高=正常高+高程异常。

似大地水准面(quasi-geoid) 似大地水准面的引入是为了简化高程计算。计算正高时,需要考虑重力沿垂直方向的变化,这个过程较为复杂。相比之下,正常高的计算只需考虑到似大地水准面的高程,省去了复杂的重力积分过程,因此计算更为简便。

正高系统

正常高系统

高程基准

大地水准面(geoid)

大地水准面:是指地球重力场中,与处于自由静止状态的平均海水面相重合或最为接近的重力等位面。也称为重力等位面,它既是一个几何面,又是一个物理面,相当于地球完全静止的海水所包围的一个曲面。物体沿该面运动时,重力不做功(如水在这个面上是不会流动的) 在大地测量学中,大地水准面被视作是地球的物理形状和数学形状。 这一假想的海水面不受潮汐、风浪及大气压的变化影响,仅在地球引力和因地球自转产生的离心惯性力的作用下保持平衡。将该平均海水面所处的重力等位面延伸到陆地内部,形成的闭合曲面即为大地水准面,其所包围的形体又被称为大地体。

大地水准面是唯一的

区域性大地水准面模型

大地水准面模型

椭球体 + 高程 + xyz 轴 = 基准面

大地基准面(Geodetic datum)

基准面 参考椭球体 坐标系原点 X
WGS84 ** ** **
NAD83 ** ** **
ETRS89 ** ** **
GDA94 坐标系 CGCS2000参考椭球 地球的质心(重力中心) **
Tokyo Datum CGCS2000参考椭球 地球的质心(重力中心) **

基准面是在椭球体基础上建立

大地基准面:主要用于处理经纬度,定义地球表面点的水平位置。 高程基准面:主要用于处理高程,定义地面点相对于大地水准面的垂直高度。

ITRF

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大地坐标系(L、B、H) 空间坐标系(X、Y、Z) (E、N、H)

大地基准面不是唯一的

水准面 大地水准面 大地基准面

坐标系

坐标系 参考椭球体 坐标系原点 X
北京54坐标系(BJZ54) ** ** **
西安80坐标系 ** ** **
WGS-84坐标系 ** ** **
CGCS2000 坐标系 CGCS2000参考椭球 地球的质心(重力中心) **

X轴:经过本初子午线(0°经线)并与地球赤道面相交。 Y轴:经过90°经线(东经90°)并与地球赤道面相交。 Z轴:与地球自转轴重合,并垂直于赤道面。

地理坐标系(GCS)

WGS 1984 被绑定到国际地球参考系统 (ITRF)。而 NAD 1983 被绑定到北美构造板块

基准面仅仅是 GCS 的一部分。GCS 包括角度测量单位、本初子午线和基准面(基于椭圆体)。

问题: 1.我们是不是没有使用到黄海高程的地方?用到的都是正高 2.有用到正常高和大地高的地方么? 也就是 app 有正算、反算?地理坐标系之间的转换?投影坐标系之间的转换 基准格网是什么原理?跟七参数有啥异同? 平面校正作用是什么? 平面矫正方式(四参数、平面平差)原理名是什么? 高程拟合方式(加权平均、平面拟合、曲面拟合、垂直平差)原理各是什么? 1、高程拟合的入参是什么?参数是什么?输出是什么? 格网改正 dam 文件与 cds 文件异同? 10.电台数据给 GNSS,是给主天线是么? 北东高的基准是什么?北东天坐标系?同部?原点不是地心? wgs84 坐标转换为 cgcs2000 坐标 四参数转换、七参数转换区别 点校正逻辑? 七参数 -》地理坐标系之间的转换

三参数

七参数模型(Bursa-Wo1f Mode1,布尔莎七参数模型)

  1. 七参数转换的数学模型
  2. 布尔莎四参数、六参数模型的转换精度在全国区域范围内适用
  3. 布尔莎七参数模型适用于全球范围的坐标系统转换。 4.三参数法 http://www.xiaokcehui.com/?post=372 https://www.tersus-gnss.cn/tech_blog/220638

正高不方便直接测量 地理坐标系是基于 框架、历元的 设置地方中央子午线,可以减少投影时的变形 大地坐标系B(大地纬度)、L(大地经度)、H(大地高) 四参数是用于同一椭球内不同坐标系之间转换的参数,控制范围通常在5-7公里: 七参数适用于不同椭球内两个坐标系之间的转换,其控制范围大约可达18公里左右,计算时需至少三个公共控制点,且无法与四参数同8

投影

投影坐标系

投影坐标系在二维平面中确定,地理坐标系是在三维。 投影坐标系本身不直接包含高程信息

投影

正算:是指将地理坐标转换为投影坐标 反算:

定理

markdown 语法 mardown 2 Using Coordinate Systems WGS 84 基准面转换用户手册 https://www.cnblogs.com/arxive/p/9494784.html https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/map/projections/vertical-datums.htm