我国常用的投影坐标系_我国常用坐标系和高程系详解

我国常⽤的投影坐标系_我国常⽤坐标系和⾼程系详解
北京54坐标系(BJZ54)
北京54坐标系为参⼼⼤地坐标系,⼤地上的⼀点可⽤经度L54、纬度M54和⼤地⾼H54定位,它是以克拉索夫斯基椭球为基础,经局部平差后产⽣的坐标系。
新中国成⽴以后,我国⼤地测量进⼊了全⾯发展时期,再全国范围内开展了正规的,全⾯的⼤地测量和测图⼯作,迫切需要建⽴⼀个参⼼⼤地坐标系。由于当时的“⼀边倒”政治趋向,故我国采⽤了前苏联的克拉索夫斯基椭球参数,并与前苏联1942年坐标系进⾏联测,通过计算建⽴了我国⼤地坐标系,定名为1954年北京坐标系。因此,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是在前苏联的普尔科沃。
北京54坐标系,属三⼼坐标系,长轴6378245m,短轴6356863,扁率1/298.3;
西安80坐标系
1978年4⽉在西安召开全国天⽂⼤地⽹平差会议,确定重新定位,建⽴我国新的坐标系。为此有了1980年国家⼤地坐标系。1980年国家⼤地坐标系采⽤地球椭球基本参数为1975年国际⼤地测量与地球物理联合会第⼗六届⼤会推荐的数据,即IAG75地球椭球体。该坐标系的⼤地原点设在我国中部的陕西省泾阳
县永乐镇,位于西安市西北⽅向约60公⾥,故称1980年西安坐标系,⼜简称西安⼤地原点。基准⾯采⽤青岛⼤港验潮站1952-1979年确定的黄海平均海⽔⾯(即1985国家⾼程基准)。
西安80坐标系,属三⼼坐标系,长轴6378140m,短轴6356755,扁率1/298.25722101
WGS-84坐标系
WGS-84坐标系(WorldGeodeticSystem)是⼀种国际上采⽤的地⼼坐标系。坐标原点为地球质⼼,其地⼼空间直⾓坐标系的Z轴指向国际时间局(BIH)1984.0定义的协议地极(CTP)⽅向,X轴指向BIH1984.0的协议⼦午⾯和CTP⾚道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右⼿坐标系,称为1984年世界⼤地坐标系。这是⼀个国际协议地球参考系统(ITRS),是⽬前国际上统⼀采⽤的⼤地坐标系。GPS⼴播星历是以WGS-84坐标系为根据的。
WGS84坐标系,长轴6378137.000m,短轴6356752.314,扁率1/298.257223563。
由于采⽤的椭球基准不⼀样,并且由于投影的局限性,使的全国各地并不存在⼀⾄的转换参数。对于这种转换由于量较⼤,有条件的话,⼀般都采⽤GPS联测已知点,应⽤GPS软件⾃动完成坐标的转换。当然若条件不许可,且有⾜够的重合点,也可以进⾏⼈⼯解算。
2000国家⼤地坐标系
英⽂缩写为CGCS2000。2000国家⼤地坐标系是全球地⼼坐标系在我国的具体体现,其原点为包括海洋和⼤⽓的整个地球的质量中⼼。2000国家⼤地坐标系采⽤的地球椭球参数如下:
双层杯
长半轴a=6378137m,扁率f=1/298.257222101,
地⼼引⼒常数GM=3.986004418×1014m3s-2
⾃转⾓速度ω=7.292l15×10-5rads-1
我国常⽤⾼程系
“1956年黄海⾼程系”,是在1956年确定的。它是根据青岛验潮站1950年到1956年的黄海验潮资料,求出该站验潮井⾥横按铜丝的⾼度为3.61⽶,所以就确定这个钢丝以下3.61⽶处为黄海平均海⽔⾯。从这个平均海⽔⾯起,于1956年推算出青岛⽔准原点的⾼程为
72.289⽶。
国家85⾼程基准其实也是黄海⾼程基准,只不过⽼的叫“1956年黄海⾼程系统”,新的叫“1985国家⾼程基准”,新的⽐旧的低
0.029m瓶花木
我国于1956年规定以黄海(青岛)的多年平均海平⾯作为统⼀基⾯,为中国第⼀个国家⾼程系统,从⽽结束了过去⾼程系统繁杂的局⾯。但由于计算这个基⾯所依据的青岛验潮站的资料系列(1950年~1956年)较短等原因,中国测绘主管部门决定重新计算黄海平均海⾯,以青岛验潮站1952年~1979年的潮汐观测资料为计算依据,并⽤精密⽔准测量接测位于青岛的中华⼈民共和国⽔准原点,得出1985年国家⾼程基准⾼程和1956年黄海⾼程的关系为:1985年国家⾼程基准⾼程=1956年黄海⾼程-0.029m。1985年国家⾼程基准已于1987年5⽉开始启⽤,1956年黄海⾼程系同时废⽌。
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各⾼程系统之间的关系
56黄海⾼程基准:+0.000
85⾼程基准(最新的黄海⾼程):56⾼程基准-0.029
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
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我国⽬前通⽤的⾼程基准是:85⾼程基准
兰勃托投影
(1)兰勃托投影性质
高温熔化炉兰勃托(Lambert)投影,⼜名"等⾓正割圆锥投影”,由德国数学家兰勃特(J.H.Lambert)在1772年拟定。设想⽤⼀个正圆锥切于或割于球⾯,应⽤等⾓条件将地球⾯投影到圆锥⾯上,然后沿⼀母线展开,即为兰勃托投影平⾯。投影后纬线为同⼼圆弧,经线为同⼼圆半径。
兰勃托投影采⽤双标准纬线相割,与采⽤单标准纬线相切⽐较,其投影变形⼩⽽均匀,兰勃托投影的变形分布规律是:
a)⾓度⽆变形,即投影前后对应的微分⾯积保持图形相似,亦称为正形投影;
b)等变形线和纬线⼀致,即同⼀条纬线上的变形处处相等;
中开泵节能c)两条标准纬线上没有任何变形;
d)在同⼀经线上,两标准纬线外侧为正变形(长度⽐⼤于1),⽽两标准纬线之间为负变形(长度⽐⼩于1)。因此,变形⽐较均匀,变形绝对值也⽐较⼩;
e)同⼀纬线上等经差的线段长度相等,两条纬线间的经纬线长度处处相等。
我国1:100万地形图采⽤了兰勃托投影,其分幅原则与国际地理学会规定的全球统⼀使⽤的国际百万分之⼀地图投影⼀致。纬度按纬差4°分带,从南到北共分成15个投影带,每个投影带单独计算坐标,每带两条标准纬线,第⼀标准纬线为图幅南端纬度加30′的纬线,第⼆标准纬线为图幅北端纬度减30′的纬线,这样处于同⼀投影带中的各图幅的坐标成果完全相同,不同带的图幅变形值接近相等,因此每投影带只需计算其中⼀幅图(纬差4°,经差6°)的投影成果即可。由于是纬差4°分带投影的,所以当沿着纬线⽅向拼接地图时,不论多少图幅,均不会产⽣裂隙;但是,当沿着经线⽅向拼接时,因拼接线分别处于上下不同的投影带,投影后的曲率不同,致使拼接时产⽣裂隙。

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