参考椭球定位与坐标转换解析PPT学习教案.pptx

【参考椭球定位与坐标转换解析】 在地理信息系统和测绘科学中，参考椭球定位与坐标转换是核心概念，它们涉及到如何准确地描述地球表面的地理位置。参考椭球是一种数学模型，用来近似地球的形状，它具有长半径(a)和扁率(α)，并可以通过定位和定向来最佳拟合地球表面。 1. **椭球定位**： - **局部定位**：主要关注在特定区域内椭球与大地水准面的最佳匹配，对椭球中心位置不做特殊要求。 - **地心定位**：要求全球范围内椭球面与大地水准面最佳拟合，并且椭球中心尽可能接近地球质心。 2. **椭球定向**： - 椭球的短轴必须平行于地球自转轴。 - 大地起始子午面需与天文起始子午面平行。 3. **参考椭球与总地球椭球**： - **参考椭球**：具有特定参数的椭球，经过定位和定向后，与某一地区的大地水准面最佳拟合。 - **总地球椭球**：全球范围内与大地体最紧密贴合的椭球，同时考虑地心定位和双平行条件。 4. **坐标系的类型**： - **空间直角坐标系**：基于X、Y、Z轴，常用于描述点的三维空间位置。 - **大地坐标系**：以经度和纬度表示，与地球表面的地理特征相关联。 - **参心坐标系**：以参考椭球为基准的坐标系统。 - **地心坐标系**：以总地球椭球为基准，适用于描述全球范围内的位置。 5. **定位与定向实现**： - 选择椭球几何参数（长半径a，短半径b）。 - 确定椭球中心的位置（平移参数）。 - 确定椭球短轴方向（旋转参数）。 - 建立大地原点，通常通过天文测量和高程测量来实现。 6. **坐标转换**： - 一点定位和多点定位：前者在大地原点处确保椭球法线与铅垂线重合，后者通过多个测量点优化椭球的定位和定向，提高与大地水准面的吻合度。 7. **大地原点和大地起算数据**： - 大地原点是坐标系的中心，大地起算数据包括参考椭球参数和大地原点的测量值，它们定义了特定的坐标系。 8. **中国大地坐标系**： - 1954年北京坐标系是中国早期采用的坐标系统，基于苏联的坐标系。 这些基本概念和方法是现代地理信息处理和地图制作的基础，它们允许我们将地球表面的复杂地形和位置信息转化为精确的数学表述，从而支持各种地理分析和应用。理解这些原理对于地理信息系统(GIS)的专业人员至关重要。