分段累加法大地主题解算及高斯投影
大地测量编程实习报告班号：XXXX 学号：XXXXXXXXXX 姓名：XXX大地主题解算（分段累加法正算）结果截图：主要代码：privatevoid button1_Click(object sender, EventArgs e){double bx, by, bz, B1, lx, ly, lz, L1, ax, ay, az, A1, S;double dB, dL;double e2 = 0.006693421622966, a = 6378245.0000000000;double M, N, W, C;double B2 = 0, L2 = 0, A2 = 0;int Bx, By, Lx, Ly, Ax, Ay;double Bz, Lz, Az;bx = Convert.ToDouble(du1.Text); by = Convert.ToDouble(fen1.Text); bz = Convert.ToDouble(miao1.Text);lx = Convert.ToDouble(du2.Text); ly = Convert.ToDouble(fen2.Text); lz = Convert.ToDouble(miao2.Text); ax = Convert.ToDouble(du3.Text); ay = Convert.ToDouble(fen3.Text); az = Convert.ToDouble(miao3.Text); S = Convert.ToDouble(m.Text);double PI = Math.PI;B1 = (bx + by / 60 + bz / 3600) * PI / 180;L1 = (lx + ly / 60 + lz / 3600) * PI / 180;A1 = (ax + ay / 60 + az / 3600) * PI / 180;W = Math.Sqrt(1 - e2 * (Math.Sin(B1) * Math.Sin(B1)));M = a * (1 - e2) / (W * W * W);N = a / W;C = N * Math.Cos(B1) * Math.Sin(A1);int n ,i; double s;n = (int)(S / 4000 + 1);s = S / n;for (i = 1; i <= n; i++){dB = Math.Cos(A1) * s / M;dL = Math.Sin(A1) * s / N / Math.Cos(B1);B2 = B1 + dB;L2 = L1 + dL;W = Math.Sqrt(1 - e2 * (Math.Sin(B2) * Math.Sin(B2)));M = a * (1 - e2) / (W * W * W);N = a / W;A2 = Math.Asin(C / N / Math.Cos(B2));B1 = B2; L1 = L2; A1 = A2;}Bx =(int)( B2 / PI * 180);By = (int)((B2 / PI * 180 - Bx) * 60);Bz = Math.Abs(((B2 / PI * 180 - Bx) * 60 - By) * 60);By = Math.Abs(By);Lx = (int)(L2 / PI * 180);Ly = (int)((L2 / PI * 180 - Lx) * 60);Lz = Math.Abs(((L2 / PI * 180 - Lx) * 60 - Ly) * 60);Ly = Math.Abs(Ly);Ax = (int)(A2 / PI * 180);Ay = (int)((A2 / PI * 180 - Ax) * 60);Az = Math.Abs(((A2 / PI * 180 - Ax) * 60 - Ay) * 60);Ay = Math.Abs(Ay);du4.Text = Bx.ToString(); fen4.Text = By.ToString(); miao4.Text = Bz.ToString("0.0000"); du5.Text = Lx.ToString(); fen5.Text = Ly.ToString(); miao5.Text = Lz.ToString("0.0000"); du6.Text = Ax.ToString(); fen6.Text = Ay.ToString(); miao6.Text = Az.ToString("0.0000"); }高斯投影正、反算结果截图：正算：反算：主要代码：正算：privatevoid button1_Click(object sender, EventArgs e){double a = 0 , e12 = 0, e2 = 0;double PI = Math.PI;string tt;try{tt = boBox1.Items[boBox1.SelectedIndex].ToString();}catch{MessageBox.Show("请选择坐标系！"); return;}if (pareTo("1954年北京坐标系") == 0){a = 6378245;e2 = 0.006693421622966;e12 = 0.006738525414683;}if (pareTo("1980年国家大地坐标系") == 0){a = 6378140;e2 = 0.006694384999588;e12 = 0.006739501819473;}if (pareTo("WGS-84") == 0){a = 6378137;e2 = 0.00669437999013;e12 = 0.00673949674227;}if (pareTo("CGCS2000") == 0){a = 6378137;e2 = 0.00669438002290;e12 = 0.00673949677548;}double m0, m2, m4, m6, m8, a0, a2, a4, a6, a8, N, B, L, X, Bb, cosB ,sinB , ρ, η2, t, l, d, x, y;B = Convert.ToDouble(du1.Text) + (Convert.ToDouble(fen1.Text) / 60) + (Convert.ToDouble(miao1.Text) / 3600); L = Convert.ToDouble(du2.Text) + (Convert.ToDouble(fen2.Text) / 60) +(Convert.ToDouble(miao2.Text) / 3600);Bb = B * PI / 180;m0 = a * (1 - e2);m2 = 3 * e2 * m0 / 2;m4 = 5 * e2 * m2 / 4;m6 = 7 * e2 * m4 / 6;m8 = 9 * e2 * m6 / 8;a0 = m0 + (m2 / 2) + ((3 * m4) / 8) + ((5 * m6) / 16) + ((35 * m8) / 128);a2 = m2 / 2 + m4 / 2 + 15 * m6 / 32 + 7 * m8 / 16;a4 = m4 / 8 + 3 * m6 / 16 + 7 * m8 / 32;a6 = m6 / 32 + m8 / 16;a8 = m8 / 128;ρ = 180 * 3600 / PI;cosB = Math.Cos(Bb);sinB = Math.Sin(Bb);η2 = e12 * cosB * cosB;t = Math.Tan(Bb);d = Math.Floor(L / 6) + 1;l = Math.Abs(L - (6 * d - 3)) * 3600;N = a / Math.Sqrt(1 - e2 * sinB * sinB);X = a0 * Bb - sinB * cosB * ((a2 - a4 + a6) + (2 * a4 - 16 * a6 / 3) * sinB * sinB + 16 * a6 * sinB * sinB * sinB * sinB / 3);x = X + N * sinB * cosB * l * l / (2 * ρ * ρ) + N * sinB * cosB * cosB * cosB * (5 - t * t + 9 * η2) * l * l * l * l / (24 * ρ * ρ * ρ * ρ) + N * sinB * cosB * cosB * cosB * cosB * cosB * (61 - 58 * t * t + t * t * t * t) * l * l * l * l * l * l / (720 * ρ * ρ * ρ * ρ * ρ * ρ);y = N * cosB * l / ρ + N * cosB * cosB * cosB * (1 - t * t + η2) * l * l * l / (6 * ρ * ρ* ρ)+ N * cosB * cosB * cosB * cosB * cosB * (5 - 18 * t * t + t * t * t * t) * l * l * l * l * l/ (120 * ρ * ρ * ρ * ρ * ρ);x1.Text = x.ToString("0.0000")+"m";y1.Text = y.ToString("0.0000")+"m";}反算：privatevoid button2_Click(object sender, EventArgs e){double a = 0, e12 = 0, e2 = 0;double PI = Math.PI;string tt;try{tt = boBox2.Items[boBox2.SelectedIndex].ToString();}catch{MessageBox.Show("请选择坐标系！"); return;}if (pareTo("1954年北京坐标系") == 0){a = 6378245;e2 = 0.006693421622966;e12 = 0.006738525414683;}if (pareTo("1980年国家大地坐标系") == 0){a = 6378140;e2 = 0.006694384999588;e12 = 0.006739501819473;}if (pareTo("WGS-84") == 0){a = 6378137;e2 = 0.00669437999013;e12 = 0.00673949674227;}if (pareTo("CGCS2000") == 0){a = 6378137;e2 = 0.00669438002290;e12 = 0.00673949677548;}double x, y, m0, m2, m4, m6, m8, a0, a2, a4, a6, a8, Bf, Bf1, B , Mf , W, Nf, tf, ηf2, n2, n4, n6, n8 , l;x = Convert.ToDouble(x2.Text);y = Convert.ToDouble(y2.Text);m0 = a * (1 - e2);m2 = 3 * e2 * m0 / 2;m4 = 5 * e2 * m2 / 4;m6 = 7 * e2 * m4 / 6;m8 = 9 * e2 * m6 / 8;a0 = m0 + (m2 / 2) + ((3 * m4) / 8) + ((5 * m6) / 16) + ((35 * m8) / 128);a2 = m2 / 2 + m4 / 2 + 15 * m6 / 32 + 7 * m8 / 16;a4 = m4 / 8 + 3 * m6 / 16 + 7 * m8 / 32;a6 = m6 / 32 + m8 / 16;a8 = m8 / 128;Bf1 = 0;Bf = x / a0;while (Math.Abs(Bf - Bf1) > 1E-10){Bf1 = Bf;double sinB = Math.Sin(Bf1);double cosB = Math.Cos(Bf1);double sin2B = sinB * cosB * 2;double sin4B = sin2B * (1 - 2 * sinB * sinB) * 2;double sin6B = sin2B * Math.Sqrt(1 - sin4B * sin4B) + sin4B * Math.Sqrt(1 - sin2B * sin2B);Bf = (x - (-a2 / 2.0 * sin2B + a4 / 4.0 * sin4B - a6 / 6.0 * sin6B)) / a0;}double sinBf = Math.Sin(Bf);double cosBf = Math.Cos(Bf);ηf2 = e12 * cosBf * cosBf;tf = Math.Tan(Bf);W = Math.Sqrt(1 - e2 * sinBf * sinBf);Mf = a * (1 - e2) / (W * W * W);Nf = a / W;B = Bf - tf * y * y / (2 * Mf * Nf) + tf * (5 + 3 * tf * tf + ηf2 - 9 * ηf2 * tf * tf) * y * y * y * y / (24 * Mf * Nf * Nf * Nf) - tf * (61 + 90 * tf * tf + 45 * tf * tf * tf * tf) * y * y * y * y * y * y / (720 * Mf * Nf * Nf * Nf * Nf * Nf);l = y / (Nf * cosBf) - (1 + 2 * tf * tf + ηf2) * y * y * y / (6 * Nf * Nf * Nf * cosBf) + (5 + 28 * tf * tf + 24 * tf * tf * tf * tf + 6 * ηf2 + 8 * ηf2 * tf * tf) * y * y * y * y * y / (120 * Nf * Nf * Nf * Nf * Nf * cosBf);int Bx, By, lx, ly;double Bz, lz;Bx = (int)(B / PI * 180);By = (int)((B / PI * 180 - Bx) * 60);Bz = Math.Abs(((B / PI * 180 - Bx) * 60 - By) * 60);By = Math.Abs(By);lx = (int)(l / PI * 180);ly = (int)((l / PI * 180 - lx) * 60);lz = Math.Abs(((l / PI * 180 - lx) * 60 - ly) * 60);ly = Math.Abs(ly);du3.Text = Bx.ToString();fen3.Text = By.ToString();miao3.Text = Bz.ToString("0.0000");du4.Text = lx.ToString(); fen4.Text = ly.ToString();miao4.Text = lz.ToString("0.0000");}。
应用大地测量学第六章-高斯投影及其计算
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78° 84° 90° 96° 102° 108° 114° 120° 126° 132° 138° 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
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应用大地测量学
§6.2.3 高斯投影的分带
6°带带号N和中央子午线经度 LN的关系式：LN=6N-3 3°带带号n和中央子午线经度 Ln的关系式：Ln=3n
2、将椭球面上起算元素和观测元素归算至高斯投 影平面，然后解算平面三角形，推算各边坐标方位角， 在平面上进行平差计算，求解各点的平面直角坐标。
§6.2.4 高斯投影的计算内容
第二种方法的具体推算内容如下:
应用大地测量学
1、将起算点的大地坐标（B1，L1）换算为高斯平面坐标（x1，y1）——高 斯投影坐标计算。 2、将起算边的大地方位角A12改换为平面坐标方位角T12； T12=A12-γ+δ12 式中，γ为子午线收敛角，δ12为方向改正。 3、将起算边的大地线长度S12归算为高斯平面上的直线长度D12： D12=S12+△S 式中△S为距离改正。 4、对于椭球面上三角网的各观测方向和观测边长分别进行方向改正和距离 改正，归算为高斯平面上的直线方向和直线距离。组成平面三角网，平差计 算，推求各控制点的平面直角坐标。
应用大地测量学
§6.3 高斯投影坐标计算
高斯投影坐标正算——由（B，L）求（x，y）
高斯投影坐标反算——由（x，y）求（B，L）
y2 y4 m 1 2 2R 24R 4
式中y为投影点的横坐标，R为该点处椭球平均曲率半径。
应用大地测量学
§6.2.2 高斯投影的长度比和长度变形
3、长度变形m-1与横坐标y的关系
高斯平均引数大地主题解算程序设计
高斯平均引数大地主题解算程序设计田桂娥;谢露;马广涛【摘要】介绍了大地主题解算基本方法,以Visual Studio 2010作为开发平台,采用C#语言编写,设计实现了一套基于高斯平均引数的大地主题解算实用程序,指出该程序功能强大,实现了单点和批量大地主题解算,能方便的将计算结果保存在文本,且精度满足大地测量及相应工程的需求.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)027【总页数】2页(P192-193)【关键词】大地主题解算;高斯平均引数法;Visual Studio 2010;批量解算【作者】田桂娥;谢露;马广涛【作者单位】华北理工大学,河北唐山063000;中铁十一局集团第一工程有限公司,湖北襄阳441104;河北省制图院,河北石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TU198在天文大地测量中，为了获得点的大地坐标，需要在椭球面上进行控制点间的坐标解算。
椭球面上两点间的大地坐标(大地经度、大地纬度)、大地线、大地方位角称为大地元素，已知一些大地元素，推求另一些大地元素，通常称为大地主题解算。
大地主题解算包含大地主题正算和大地主题反算两种，已知椭球面上一点P1的大地坐标(L1，B1)，P1到P2点的大地线长度S及其大地方位角A12，计算P2点的大地坐标(L2，B2)和大地线长度S在P2点的反方位角A21，称为大地主题正解；反之，已知P1和P2点的大地坐标(L1，B1)和(L2，B2)，计算P1至P2的大地线长度S及其正反方位角A12和A21，称为大地主题反解。
由于椭球计算的复杂性，带来大地主题解算的复杂性，有的需要进行迭代计算逐步趋近，给人工计算带来极大困难。
随着计算机技术的飞速发展，计算机在大地主题解算上的应用也得到了快速的发展，迭代计算已经不再是难题，而且，可以根据精度的需要而自行确定迭代次数，极大的提高了计算效率。
同时，随着大地主题解算在空间技术领域的广泛运用，大地主题解算已经成为一项重要的研究工作。
高斯-克吕格投影分带
该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。
投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。
设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。
将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。
取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。
高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。
由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。
高斯-克吕格投影分带 按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。
分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第1、2…60带。
三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第1、2…120带。
我国的经度范围西起73°东至135°，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度带二十二个。
六度带可用于中小比例尺（如1：250000）测图，三度带可用于大比例尺（如1：10000）测图，城建坐标多采用三度带的高斯投影。
《高斯投影教材》课件
# 高斯投影教材 PPT课件
本PPT课件将向您介绍高斯投影的原理、应用与意义。我们将详细讨论基础知 识、高斯投影模型、正反解的计算方法与应用，以及异常点处理和精度评定 等内容。
简介
- 高斯投影定义 - 高斯投影的应用与意义
基础知识
- 大地测量学原理 - 高斯投影坐标系的基本概念
小结
- 本次课程的重点和难点 - 需要掌握的技能和知识点 注意：以上内容仅供参考，具体大纲内容可以根据实际情况进行调整改写。
高斯投影模型
- 高斯投影模型的定义 - 高斯投影模型的性质
高斯投影正解
- 高斯投影正解的计算方法 - 高斯投影正解的应用
高斯投影反解
- 高斯投影反解的计算方法 - 高斯投影反解的应用
高斯投影异常点处理
- 高斯投影异常点的产生过程 - 高斯投影异常点的处理方法
精度评定
- 高斯投影精度评定的方法 - 高斯投影精度评定结果的分析与应用
大地测量学基础习题与思考题及答案含重点及两份武大测绘试题@
《大地测量学基础》习题与思考题一 绪论1．试述您对大地测量学的理解？2．大地测量的定义、作用与基本内容是什么？3．简述大地测量学的发展概况？大地测量学各发展阶段的主要特点有哪些？4．简述全球定位系统（GPS ）、激光测卫（SLR ）、 甚长基线干涉测量（VIBL ）、 惯性测量系统（INS ）的基本概念？ 二 坐标系统与时间系统1．简述是开普勒三大行星定律？ 2．什么是岁差与章动？什么是极移？ 3．什么是国际协议原点 CIO?4．时间的计量包含哪两大元素？作为计量时间的方法应该具备什么条件? 5．恒星时、 世界时、 历书时与协调时是如何定义的？其关系如何？ 6．什么是大地测量基准？7．什么是天球？天轴、天极、天球赤道、天球赤道面与天球子午面是如何定义的 ？ 8．什么是时圈 、黄道与春分点？什么是天球坐标系的基准点与基准面？ 9．如何理解大地测量坐标参考框架？10．什么是椭球的定位与定向?椭球的定向一般应该满足那些条件？ 11．什么是参考椭球？什么是总地球椭球？12．什么是惯性坐标系？什么协议天球坐标系 、瞬时平天球坐标系、 瞬时真天球坐标系？13．试写出协议天球坐标系与瞬时平天球坐标系之间，瞬时平天球坐标系与瞬时真天球坐标系的转换数学关系式。
14．什么是地固坐标系、地心地固坐标系与参心地固坐标系？15．什么协议地球坐标系与瞬时地球坐标系？如何表达两者之间的关系？16．如何建立协议地球坐标系与协议天球坐标系之间的转换关系，写出其详细的数学关系式。
17．简述一点定与多点定位的基本原理。
18．什么是大地原点？大地起算数据是如何描述的？19．简述1954年北京坐标系、1980年国家大地坐标系、 新北京54坐标系的特点以及它们之间存在相互关系。
20．什么是国际地球自传服务(IERS ）、国际地球参考系统(ITRS) 、国际地球参考框架(ITRF)? ITRS 的建立包含了那些大地测量技术，请加以简要说明？21. 站心坐标系如何定义的？试导出站心坐标系与地心坐标系之间的关系？22．试写出不同平面直角坐标换算、不同空间直角坐标换算的关系式？试写出上述两种坐标转换的误差方程式？ 23．什么是广义大地坐标微分方程（或广义椭球变换微分方程）？该式有何作用？ 三 地球重力场及地球形状的基本理论1．简述地球大气中平流层、对流层与电离层的概念。
高斯-克吕格投影分带
该投影按照投影带中央子午线投影为直线且长度不变和赤道投影为直线的条件，确定函数的形式，从而得到高斯一克吕格投影公式。
投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线均为对称于中央子午线的曲线。
设想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线，按上述投影条件，将中央子午线两侧一定经差范围内的椭球面正形投影于椭圆柱面。
将椭圆柱面沿过南北极的母线剪开展平，即为高斯投影平面。
取中央子午线与赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为纵坐标x轴，赤道的投影为横坐标y轴，构成高斯克吕格平面直角坐标系。
高斯-克吕格投影在长度和面积上变形很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大之处在投影带内赤道的两端。
由于其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，能在图上进行精确的量测计算。
高斯-克吕格投影分带 按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。
分带时既要控制长度变形使其不大于测图误差，又要使带数不致过多以减少换带计算工作，据此原则将地球椭球面沿子午线划分成经差相等的瓜瓣形地带,以便分带投影。
通常按经差6度或3度分为六度带或三度带。
六度带自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带，带号依次编为第1、2…60带。
三度带是在六度带的基础上分成的，它的中央子午线与六度带的中央子午线和分带子午线重合，即自 1.5度子午线起每隔经差3度自西向东分带，带号依次编为三度带第1、2…120带。
我国的经度范围西起73°东至135°，可分成六度带十一个，各带中央经线依次为75°、81°、87°、……、117°、123°、129°、135°，或三度带二十二个。
六度带可用于中小比例尺（如1：250000）测图，三度带可用于大比例尺（如1：10000）测图，城建坐标多采用三度带的高斯投影。
6 高斯投影及其计算
所以
∂f ∂f =i ∂l ∂q
∂x ∂y = ∂q ∂l
大地测量学基础
第二节 高斯投影与国家平面直角坐标系
一、高斯投影的基本概念
横轴椭圆柱等角投影， 高斯投影又称横轴椭圆柱等角投影 属于正形投影。 高斯投影又称横轴椭圆柱等角投影，属于正形投影。 x 世界上最先采用高斯投影的国家是奥地利和德国， 世界上最先采用高斯投影的国家是奥地利和德国，我国于 1952年正式决定采用高斯投影 年正式决定采用高斯投影。 1952年正式决定采用高斯投影。 N
200 1/2000
250 1/1300
300 1/900
大地测量学基础
第二节 高斯投影与国家平面直角坐标系
三、高斯投影的分带
为限制长度投影变形，投影分带有6度分带和3度分带两种方法。 为限制长度投影变形，投影分带有6度分带和3度分带两种方法。
L0 3° 9° 75° 81° 87° 93° 99° 105° 111° 117° 123° 129° 135°
2、引入等量纬度q，将x、y表为q、l的函数； 引入等量纬度q 表为q 的函数； x=f1（ ），y=f2 y=f2（ 取全微分， 3、对 x=f1（q，l），y=f2（q，l）取全微分，引入符号 E、F、G； 4、根据长度比m与方向A无关，a=b，得E=G； 根据长度比m与方向A无关，a=b， E=G； 5、由E=G、F=0得主要条件。 E=G、F=0得主要条件。 得主要条件
大地测量学基础
第一节 地图投影概念和正形投影性质
正轴投影——圆柱面中心轴与椭球短轴重合，圆柱面与赤 圆柱面中心轴与椭球短轴重合， 正轴投影 圆柱面中心轴与椭球短轴重合 道相切。 道相切。 横轴投影——圆柱面中心轴与椭球长轴重合，圆柱面与某 圆柱面中心轴与椭球长轴重合， 横轴投影 圆柱面中心轴与椭球长轴重合 一子午圈相切。 一子午圈相切。 斜轴投影——圆柱面中心轴与椭球长、短轴都不重合，位 圆柱面中心轴与椭球长、 斜轴投影 圆柱面中心轴与椭球长 短轴都不重合， 于两者之间。 于两者之间。
大地主题解算方法综述
测绘科学 Sc ience o f Survey ing and M app ing
V o l132 N o14 Ju l1
大地主题解算方法综述
周振宇, 郭广礼, 贾新果
(中国矿业大学 环测学院, 江苏徐 州 221008)
【摘 要】大地主题解算是大地测量中的 重要问 题, 由于 椭球的 复杂性, 随 之产生 的解算 方法也 是多种 多样。本
和方位角差。
像这类方法 还有 很多, 就 不再一 一赘 述, 其 基本 原理
大致相同。
21 2 以白塞尔 大地投影为基础
可以近似认 为地球 椭球 的形状 与圆 球区 别不大。 在椭
球面上解算大地主 题问题 时可 借助于 球面 三角 学公式 简单
而严密的进 行。因此, 如 将椭 球面上 的大 地线长 度投 影到
在于: 解算精 度与距 离有 关, 距离 越长, 收敛 越慢, 因此
只适用于较短的距离。当公式 为四次项时 , 在中纬度 地区,
公式可用于 200km 以下的 大地主 题解算, 经纬 度计算 精度
可达 01 0001", 方位 角计 算精度 达 01001", 计算 边长 可精
确至厘 米。是 短 距离 解 算 的理 想 公式。 当距 离 小于 70km
椭球的过渡。
白塞尔 ( Besse l) 首先提出并解决了投影条件, 使这一解
法得以实现。
这类公式的特点是计算 公式展 开 e2 或 的幂级 数, 解算
精度与距离 长短无 关。因此 它既 适用于 短距 离解 算, 也适 用于长距离 解算 [ 5] 。其主 要缺 点在 于: 由 S 求 R、由 L 求 K, 或相反的运算, 需要进行迭代。同时还要预先 计算辅助
大地测量学第四章 7高斯投影坐标正反算
2
∂y + ∂l
得长度比的通用公式： 得长度比的通用公式：
E ( dq ) 2 + 2 F ( dq )( dl ) + G ( dl ) 2 m = r 2 ( dq ) 2 + ( dl ) 2
m0 = X
高斯投影坐标正算（ ） 高斯投影坐标正算（3）
dm0 dX dB N cos B c = =M =N cos B , m1 = N cos B = cos B dq dB dq M V
子午线曲率半径
m2 = N sin B cos B 2
等量纬度定义式
N c o s 3 B (1 − t 2 + η 2 ) m3 = b N m4 = s i n B c o s 3 B ( 5 − t 2 + 9η 2 ) 24 N cos5 B (5 − 18 t 2 + t 4 ) m5 = 120
？
上式为与方向有关的长度比的通用公式。 上式为与方向有关的长度比的通用公式。 长度比的通用公式 上式在什么条件下与方向无关？ 上式在什么条件下与方向无关？
F = 0
E = G
柯西.黎曼条件（ 柯西 黎曼条件（续） 黎曼条件
正形条件： 与 无关 即满足： 无关， 正形条件：m与A无关，即满足： F = 0
π ab 面积比：P = = ab π
地图投影的分类
• 按投影变形性质分类: 等角投影 a=b • 按投影面分类 : 圆锥面 圆柱(椭圆柱) 面 平面投影 等距投影 a=1 or b=1 等积投影 a·b=1
大地主题的数值解法
大地主题的数值解法范业明1,王解先1,2,刘慧芹1(1 同济大学测量与国土信息工程系,上海 200092;2 现代工程测量国家测绘局重点实验室,上海 200092)摘要:本文基于椭球面上大地线的微分方程,将法截弧方位角与大地线方位角之间的关系作为初始条件,通过用数值方法求解大地线的微分方程,进行大地主题的正反解。
并以实际数据验证了其正确性与可行性。
本法均采用封闭公式计算,精度高,公式简单,特别适用于计算机解算。
关键词:大地线;微分方程;数值解法中图分类号:P226+1文献标识码:BAbstract :Based on differential equation of geodesic on the surface of ellipsoid,the problem of direct and inverse solution of geodetic is solved through numerical method.The relationship of normal arc and geodesic is deduced and introduced as the initial condition for the differential equation.Numerical experiments are given,and the validity and feasibility of the method proposed in this paper have been proved.Besides,all the formulas are close,simple and easy to be realized by computer.Key words :geodesic;differential equation;numerical method 收稿日期:2006 02 15;修订日期:2006 05 10作者简介:范业明(1982-),男(汉族),辽宁沈阳人,硕士研究生.0 引言一直以来由于计算工具的限制,大地主题解算一般都采用级数展开形式,如短距离的高斯平均引数法,长距离的贝塞尔-赫尔默特方法等等。