独立坐标系统建立方法分解
如何建立地方独立坐标系
如何建立地方独立坐标系
要建立地方独立坐标系，需要以下步骤：
1.了解现有的坐标系统：在开始建立地方独立坐标系之前，我们需要
先了解目前使用的常见坐标系统，主要包括国际标准坐标系统、地理坐标
系统和工程坐标系统。这些坐标系统通常由国际或国家标准机构规定，用
于描述和测量地球表面上的位置。
2.选择适当的基准面和投影方式：基准面是建立坐标系的基础，它定
义了度量位置的参考点。基准面的选择应考虑到所建立坐标系的使用目的，如地图制图、测量数据分析等。同时，还需要选择适当的投影方式，以将
三维地球表面的点映射到二维地图上。
3.收集地理控制点数据：地理控制点是已知位置的点，用于确定地方
独立坐标系中的起源和比例因子。收集足够数量和广泛分布的地理控制点
是至关重要的，这些点应包括土地边界、地物特征和地形等。
4.进行大地测量和数据处理：大地测量是测量地球表面位置和高程的
科学，包括天文测量、地形测量和地理测量等。通过使用收集的地理控制
点数据，进行大地测量和数据处理，可以计算出具体的坐标值和高程信息。
5.确定地方坐标参考系：根据收集的地理控制点数据和测量结果，确
定地方独立坐标系的原点、坐标轴方向和比例因子。这些参数是建立坐标
系的关键要素，用于将地方坐标系统与全球标准坐标系统进行转换。
6.创建坐标系转换工具和数据模型：为了使地方独立坐标系能够与其
他坐标系统进行转换和集成，需要创建坐标系转换工具和数据模型。这些
工具和模型可以用于在不同坐标系统之间进行地理位置和数据转换。
7.验证和调整坐标系：对建立的地方独立坐标系进行验证和调整是必
地方独立坐标系统的建立及其实现
地方独立坐标系统的建立及其实现
地方独立坐标系统指的是以特定地点为原点，建立起来的地理坐标系统。它是用来表示地球上其中一特定区域内的位置的方法，相比于全球性的坐标系统，更适用于对具体地理局部的描述和定位，具有更高的精度和实用性。本文将对地方独立坐标系统的建立及其实现进行探讨。
一、建立地方独立坐标系统的必要性
1.提高精度：全球性坐标系统，如GPS坐标系统，虽然能够提供全球范围的位置定位，但对于一些精细的地理描述和定位，精度可能不够。而建立地方独立坐标系统，可以根据具体区域的特点和需求，提高位置定位和导航的精度。
2.适应特定需求：不同地区有不同的需求，全球性坐标系统无法满足所有的需求。建立地方独立坐标系统，则可以根据具体区域的需求和应用场景，进行定制化设计，提供更符合实际需求的位置定位和导航方法。
3.降低成本：通过建立地方独立坐标系统，可以降低依赖全球性坐标系统的成本，降低对于卫星信号和网络的依赖，实现更加独立和可靠的位置定位和导航。
二、地方独立坐标系统的建立方法
建立地方独立坐标系统需要进行以下步骤：
1.确定原点：选择一个特定地点作为坐标系统的原点，例如一些标志性建筑物、地理特征等。原点的选择需要考虑到其在区域范围内的代表性和易于辨认性。
2.确定坐标轴：确定地理坐标系统的坐标轴，通常选择水平坐标轴和
垂直坐标轴。水平坐标轴可以根据地理方位进行划分，垂直坐标轴可以选
择地球表面的高度或者海拔高度。
3.建立参考框架：建立地方独立坐标系统需要选择一个适合的参考框架，例如等经纬度网格、UTM坐标系统等。参考框架的选择可以根据具体
建立地方独立坐标系的一般方法
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科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 学 术 论 坛
随着社会经济的迅速发展,城乡建设的日新月异。城乡的基础测绘的更新已变得尤为关键。测绘事业为城乡的发展和规划提供了最为详尽的基础信息。随着我国的1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系的相继使用之后其范围已经覆盖到了我国的所有区域。成为我国最为基础的测绘基本坐标系。我们在城乡或工程建设布置控制网、大比例测图、工程放样时,国家基础坐标系是无法满足这些要求的。这是因为国家基础坐标系每个投影带都是按一定的间隔(60或30)划分,由西向东有规律地分布,其中央子午线不大可能刚好落在每个城乡和工程建设地区的中央。再者国家坐标系的高程归化面是参考椭球面,各地区的地面位置与参考椭球面都有一定的高差,这将产生高斯投影变形和高程归化变形,经过这两项变形后的长度不可能与实测的长度相等。因此我们有必要通过采用自选的中央子午线,自选的计算基准面来建立地方独立平面坐标。1 建立地方坐标系的影响因素
当我们在一个椭球面上布设一个测边、测角的控制网,并将其投影到高斯平面上时,我们还需完成的工作包括方向改正、距离改正和大地方位角化算为坐标方位角等三项内容。因为方向改正、方位角化算其值都是非常小,在这里就不做叙述了。众所周知,地面测量的长度归算至高斯投影平面上长度应该加的改正数ΔS表示如下:
S R H R Y S S S m m m m
22122 (1)其中S为地面上的观测长度;ΔS 1为椭球面上距离改化到高斯平面的改正数;ΔS 2为地面观测距离归算到参考椭球面上的改正数;Y m 为距离边长在高斯平面上离中央子午线垂距的平均值;R m 为该地区平均曲率半径;H m 为观测边的平均大地高。
独立坐标系建立方法
1. 使用keySet()和entrySet()
•keySet()遍历键：for (K key : hashMap.keySet()) { ... }•entrySet()遍历键值对：for (Map.Entry<K, V> entry :
hashMap.entrySet()) { ... }
2. 使用 Java 8 流
•遍历键：hashMap.keySet().forEach(key -> { ... });
•遍历键值对：hashMap.entrySet().forEach(entry -> { ... });
3. 使用forEach()循环
•Java 9 及更高版本支持使用forEach()循环遍历Map：
–遍历键：hashMap.forEach((k, v) -> { ... });
–遍历键值对：hashMap.forEach((k, v) -> { ... });
示例：
import java.util.HashMap;
public class Main {
public static void main(String[] args){
HashMap<String,Integer> hashMap =new HashMap<>();
hashMap.put("Alice",20);
hashMap.put("Bob",30);
hashMap.put("Charlie",40);
// 使用 keySet() 遍历键
for(String key : hashMap.keySet()){
独立坐标系统建立方法
假
任 意坐标系
• 假 带坐标系就是在控制点坐标的坐标数字与标准带非常相近， 但是本质上却满足《规范》对投影变形的要求。在高等级公路 项目中，采用假带坐标系的话，公路占地图等与国家标准投影 坐标系的位置基本一致，方便直观。方法为 • 测区选择不动点 .计算高斯投影长度变换因子 • 选择投影高程基准,计算高程投影长度变换系数 • 计算控制点假 带坐标
三： 投影改正值的变化规律与坐标 系的选取
• 测区中任一点 k 与投影带东西方向上的距离为y，与测 区平均高程的高差为h ， • k 点的大地水准面投影改正为： • 令 可知高差h与投影改正的变化量成正比。 • k点的高斯平面投影改正为： 令 成正比关系，与y 成抛物线的关系。 • 有了上述关系式后，我们就可知道，测区中h和y 允许的 最大值 • 取S= 1 km，d = 25 mm ，设测区任一点与平均高程的高 差允许值 • 由式可以写成
二：投影面与投影带选择具体方法
• （一）选择合适的 高程参考面，以抵偿分 带投影变形 • 投影长度变形为零即： 可以得到 • 相对变形为：
（二）移动中央子午线改变 ，以抵 偿边长的投影变形
• 根据综合相对变形 知，测区中 心离子午线的距离 y 的选择与允许相对误差 和测区的平均高程有关 • 将长度综合变形的允许值1：4万代入上式， 即可得：
四、坐标系统最佳位置分析
• 2）将中央子午线设在测区中心后，还需考虑投影面的 位置。当测区地形起伏较大而相对范围较小的地区，将 投影面设在测区的平均高程面上是一种比较好的方法。 • 但是对于地形平坦而范围相对较大的测区，取平均高程 面作投影面并不是理想的选择。选择最佳投影面位置的 基本方法是： • 由于高斯平面投影始终为正值，中央子午线设在测区中 心，则高斯平面投影改正最小值就在测区中心，其值为 0 。这时应考虑将投影面尽可能的下移使在椭球面上投 影改正为负值以尽可能的控制最大的测区范围。具体要 求是： • 测区中心处的参考椭球面投影改正值不超过其允许值h； • 测区边缘两项改正之和不超过其允许值d。
工程独立坐标系的建立方法研究
工程独立坐标系的建立方法研究
建立工程独立坐标系的方法有以下几个步骤：
1.选择坐标原点：首先需要选择一个合适的坐标原点，以方便后续的
坐标计算和转换。一般情况下，可以选择一个具有明确地理特征的点作为
坐标原点，比如地球上的一些显著建筑物或地物。
2.确定坐标轴方向：在确定坐标原点之后，需要确定坐标轴的方向。
一般情况下，可以选择水平面上的南北方向作为Y轴正方向，东西方向作
为X轴正方向，垂直于水平面的垂直方向作为Z轴正方向。
3.建立坐标网格：根据工程实际需要，可以建立不同精度的坐标网格。在建立坐标网格之前，需要确定网格的划分方式以及划分的精度。常用的
划分方式有等距离和等面积两种，根据实际需求选择合适的方式。
4.坐标转换：在进行工程测量和计算时，常常需要将测量结果转换到
工程独立坐标系中。这就需要进行坐标转换。坐标转换的方法有很多，比
如正算和反算、七参数和四参数等。根据不同的测量需求，选择合适的坐
标转换方法进行计算。
5.坐标系统的实现和维护：在建立工程独立坐标系之后，需要进行实
现和维护工作。这涉及到监测和修正测量数据，以及处理和分析测量结果
的过程。同时还需要进行坐标系统的更新和调整，以适应地壳运动和地壳
形变等因素的影响。
总的来说，建立工程独立坐标系的方法主要包括选择坐标原点、确定
坐标轴方向、建立坐标网格、进行坐标转换以及实现和维护等步骤。这些
步骤需要根据具体的工程需求和条件进行调整和改进。通过合理的建立和
使用工程独立坐标系，可以为工程实践提供更加准确和可靠的坐标计算和转换方法。
工程独立坐标系的建立方法研究
工程独立坐标系的建立方法研究
建立工程独立坐标系的方法主要包括坐标投影和坐标变换两种。一、坐标投影法
坐标投影是指将地球表面上的点在投影面上进行投影，从而得到平面坐标。常用的坐标投影方法有正射投影、圆锥投影和圆柱投影。
1.正射投影法：正射投影通常用于小范围地图，它是将地球表面上的点投影到一个垂直于地面的平面上。通过确定投影中心和切点，再通过空间解析几何关系，可以计算出平面坐标。
2.圆锥投影法：圆锥投影是将地球表面上的点投影到一个圆锥面上，然后再将圆锥面展开成一个平面。这种方法适用于局部地区的地图制作。
3.圆柱投影法：圆柱投影是将地球表面上的点投影到一个圆柱面上，然后再将圆柱面展开成一个平面。这种方法适用于大范围地图制作。二、坐标变换法
坐标变换是指通过一系列数学关系，将地球上其中一地区的地理坐标转换成工程坐标。常用的坐标变换方法有三维坐标变换和大地坐标变换。
1.三维坐标变换法：三维坐标变换是指将地球上的点的大地经纬度坐标转换为三维笛卡尔坐标。它利用椭球体的数学模型，通过椭球的参数和大地基准面的参数，将地理坐标转换为笛卡尔坐标。
2.大地坐标变换法：大地坐标变换是指将地球上的点的大地经纬度坐标进行平面或者高程上的转换。在工程测量中，通常采用大地水准面或者大地水准面的近似面作为参考，通过数学公式计算相应的平面坐标或者高程。
综上所述，建立工程独立坐标系的方法主要包括坐标投影和坐标变换。在具体应用中，根据测量的范围和精度要求选择合适的方法进行建立。通
过建立坐标系，可以方便地描述和分析各种工程问题，为工程设计和施工
如何建立地方独立坐标系
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测 绘 工 程
为满足城市大比例尺地形测图及城市工程测量的要求,需对投影长度变形大于2.5cm/km的测区建立地方独立坐标系,使计算出来的长度在实际利用时(如工程放样)不需要作任何改算。
1 建立地方独立坐标系的主要参数
(1)中央子午线。
中央子午线的确定比较关键,在于国家坐标系统带号中央子午线附近时,如果投影长度变形不大于2.5cm/km时,可以采用国家坐标系统带号中央子午线。当投影长度变形大于2.5cm/km时,就要自定义中央子午线,一般中央子午线的确定都是测区中心的经线,也有些是考虑到市、县和乡镇辖区面积。
(2)抵偿面。
建立地方独立坐标系中规定,城市平均高程面必须接近国家参考椭球体面或平均海水面。满足这个条件的测区不多,投影面可以采用测区平均高程作为抵偿面。
(3)地方独立坐标系椭球参数。
地方独立坐标系的投影面确定,将产生一个新椭球,这就必须计算新椭球参数,新的椭球是在国家坐标系的参考椭球上扩展形成的,它扁率应与国家坐标系参考椭球的扁率相等。
2 建立地方独立坐标系的分析
对于城市大比例尺测图,如果认为横跨相邻图幅的两个平面控制点间的投影长度变形小于0.05mm时可以忽略不计,则其相对变形为1/10000;对于一般市政工程施工放样,要求平面控制点间的相对精度为1/20000。因此从城市最大比例尺测图与市政工程施工放样两者中要求较高的来考虑,使其实际
上不受影响,投影(包括高程归化和高斯投影)的长度变形不得大于1/40000,即不得大于2.5cm/km。
独立坐标方案
独立坐标方案
在现代社会中，独立坐标方案是一种非常重要的地理信息系统（GIS）中的关键概念。它是指通过建立独立的坐标系统来描述和表示
地理空间数据。本文将介绍独立坐标方案的定义、作用以及实施过程，并探讨其在现代社会中的应用。
一、独立坐标方案的定义和作用
独立坐标方案是一种用于描述和表示地理空间数据的坐标系统。它
通过建立独立的坐标系统，将地理空间数据的位置信息与地球坐标系
解耦，从而提供了更为灵活和自由的数据处理方式。独立坐标方案的
主要作用包括以下几个方面：
1. 数据可互操作性：不同地理空间数据源使用不同的坐标系统，这
给数据的集成和分析带来了困难。而独立坐标方案的引入可以解决这
个问题，使得不同坐标系统的数据能够进行互操作，从而更好地满足
用户的需求。
2. 空间分析和处理的便利性：独立坐标方案可以提供更为灵活和精
确的空间分析和处理功能。通过建立更合适的坐标系统，可以更好地
满足具体分析和处理需求，提高分析结果的准确性和稳定性。
3. 空间数据的一致性和精确性：由于地理空间数据来源的差异，新
旧数据的配准往往是一个复杂而耗时的过程。而独立坐标方案可以简
化这个过程，减少人工干预，提高数据的一致性和精确性。
二、独立坐标方案的实施过程
要实施独立坐标方案，需要经历以下几个步骤：
1. 坐标系统选择：根据具体需求和数据特点，选择适合的坐标系统。常见的坐标系统包括笛卡尔坐标系、经纬度坐标系等。
2. 数据配准：将原始数据映射到新的坐标系统中，保证数据的一致性。这个过程可能涉及到坐标转换、投影变换等操作。
3. 精度控制：根据实际需要，对数据的精度进行控制和调整。这包
RTK测量中如何建立独立坐标系的
RTK测量中独立坐标系的建立
向垂规
（红河州水利水电勘察设计研究院）
摘要：介绍GPS-RTK测量中WGS-84大地坐标系与独立坐标系转换的方法及南方测绘工程之星数据处理中坐标转换的方法，同时结合工程实例予以验证。关键词：GPS-RTK测量；WGS-84大地坐标系；独立坐标系；坐标转换
1 引言
在水利工程测量中，多数情况下工程所处位置地形复杂，交通不便，通视条件较差，采用以经纬仪、全站仪测量为代表的常规测量常常效率低下。随着GPS-RTK测量系统的使用，由于它具有观测速度快，定位精度高，经济效益高等特点，现在我院多数水利工程测量都是采用RTK测量技术来完成。对于GPS-RTK系统来说，由于它采用的是WGS-84固心坐标系，而在实际工程应用中，由于顾及长度变形、高程异常等影响而采用独立坐标系，这就需要将RTK 测量采集的数据在两坐标系中进行转换。
2 国家坐标系及独立坐标系的建立
2.1 国家坐标系的建立
在我国，由于历史原因先后采用不同的参考椭球体和大地起算数据而形成多个国家坐标系，主要国家坐标系有1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家坐标系和WGS-84坐标系。前两个是参心坐标系，后两个是固心坐标系。由于他们采用不同的椭球体参数，所以地面上同一个点在不同的坐标系中有不同的坐标值。
国家坐标系的主要作用是在全国建立一个统一的平面和高程基准，为发展国民经济、空间技术及国防建设提供技术支撑，也为防灾、减灾、环境监测及当代地球科学研究提供基础资料。
2.2 独立坐标系的建立
在工程应用中，由于起算数据收集困难、测区远离中央子午线及满足特殊要求等诸多原因，如在水利工程测量中，常要测定或放样水工建筑物的精确位置，要计算料场的土石方贮量和水库的库容。规范要求投影长度变形不大于一定的值（如《工程测量规范》为2.5cm/km,《水利水电工程测量规范（规范设计阶段）》为5.0cm/km）。如果采用国家坐标系统在许多情况下（如高海拔地区、离中央子午线较远地方等）不能满足这一要求，这就要求建立地方独立坐标系。
地方独立坐标系的建立
地方独立坐标系的建立
地方独立坐标系的建立
2006年第2期地方独立坐标系的建立43
地方独立坐标系的建立
张胜利
(水利部陕西水利电力勘测设计研究院测绘总队陕西西安710002) 摘要坐标系统是所有测量工作的基础,它影响到测量成果的正确性和可靠性,对
于不同的测量工作选择恰当的独立坐标系能保证工程项目顺利实施.本文介绍了建
立独立坐标系的几种方法,并对其优缺点进行分析.
关键词独立坐标系;高斯投影;抵偿高程面;高程归化面
1引言
在工程建设地区布设测量控制网时,其成果不仅要满足大比例尺地形图测图的需要,还要
满足一般工程放样的需要.施工放样时要求控制网中两点的实测长度与由坐标返算的长度应
尽可能相符,而采用国家坐标系其坐标成果大多数情况下是无法满足这些要求的,这是因为国
家坐标系每个投影带都是按一定间隔(6.或3.)划分,其高程归化面为参考椭球面,工程建设所
在地区不可能正好落在国家坐标系某一投影带中央附近,其地面位置也与参考椭球面有一定
距离,这两项将产生高程归化改正和高斯投影变形改正,经过这两项改正后的长度不可能与实
测长度相等.
《工程测量规范》(GB5oo26--93)规定:平面控制网的坐标系统,应满足测区内高程归化改
正和高斯投影变形改正之代数和(即投影长度变形值)不大于
2.5cm/km,即相对误差小于1/4
万.当测区的国家坐标系不能满足这一规定时,就要建立地方独立坐标系以减小投影长度变
形产生的影响,将它们的影响控制在微小的范围内,使计算出的长度在实际利用时不需作任何
改算.
2高程归化改正与高斯投影变形改化的计算
独立坐标系建立的原则和方法
独立坐标系建立的原则和方法
建立独立坐标系的原则和方法如下：
1. 原则：建立独立坐标系的原则是选择合适的坐标轴，使其相互垂直且互不依赖，且能够简化问题的描述和分析。
2. 方法：
a. 选择坐标轴：首先需要确定问题的几何特征和方向性，然后选择合适的坐标轴。通常情况下，选择笛卡尔坐标系是最常见的方法，即选择一个直角坐标系，其中x轴和y轴相互垂直。
b. 建立坐标原点：确定一个原点作为坐标轴的起点，通常选择一个物理参考点或问题的几何中心作为原点。
c. 刻度尺度：确定每个坐标轴的刻度尺度，即确定单位长度，并进行标尺刻度。
d. 坐标方向：确定坐标轴的方向，通常选择正方向作为正号方向。
e. 记录坐标值：根据问题的几何特征和方向性，将问题中的物体或点的位置用坐标值记录下来。
建立独立坐标系的原则和方法可以使问题的描述和分析更加简
单和直观，从而更好地解决问题。
工程独立坐标系统建立研究(整理)
工程独立坐标系统建立研究
一、工程独立坐标系统建立目的在工程测量中，为了便于施工，图面量测长度应尽可能接近地面实测长度，各种行业规范均对长度投影变形有具体的规定，如公路测量规范规定，长度投影变形小于 2.5cm/k m,大型构筑物长度投
影变形小于1cm/km。
我们所使用的控制起算点均为国家大地测量控制点,其长度投
影面为参考椭球面，其边长投影面高程为0M （不考虑高程异常）。如果施工范围的海拔较高,或离开中央子午线较远,国家坐标系将不能满足行业规范对长度变形的要求。
因此,在建立首级工程控制网时,需要建立满足工程测量要求的相对独立的坐标系统,并将国家控制点坐标进行改算,转换为符合长度投影要求的独立坐标系统坐标,方可作为起算点使用。
二、坐标系统分析
1、高程面投影关系图
上图AB两点距离投影至参考椭球面后为ab，投影公式为：
RA为AB方向法截线曲率半径，
Hm为A、B两点平均高程，hm为测区高程异常。
由上式可知，Dab小于DAB。
根据计算长度为1KM 边长，投影面每增加100M ，长度减少
1.57cm。
2、高斯投影横切圆柱图
高斯改化图
高斯改化公式：
△y 为测距边两端点横坐标之差
ym 为测距边两端点横坐标平均值
Rm为参考椭球面上测距边中点的平均曲率半径
根据上式可知，S大于D,且测距边距离中央子午线越远，长度变形越大。
通过高程面投影和高斯改化分析可知，两项改正数符号相反，可以部分相互抵消。
三、相对对立坐标系统的建立根据坐标系统的分析，我们可以通过改变边长投影高程面和变动中央子午线的方法可以调整高程投影和高斯改正对长度的影响，寻求两项改正后改正数为最小的合适投影参数，从而建立相对独立的坐标系统。
独立坐标系统的建立方法与研究
独立坐标系统的建立方法与研究
建立独立坐标系统的方法主要有以下几种：
1.笛卡尔坐标系法：笛卡尔坐标系是最常见的坐标系。它使用直角坐
标系，在二维空间中由两条垂直的轴线（通常是x轴和y轴）组成，在三
维空间中由三条垂直的轴线（x轴、y轴和z轴）组成。
2.极坐标系法：极坐标系使用极径和极角来描述点的位置。极径是从
原点到点的距离，极角是从参考轴线（通常是x轴）到射线的角度。极坐
标系常用于描述圆形、环形等几何形状。
3.球坐标系法：球坐标系使用球半径、极角和方位角来描述点的位置。球半径是从原点到点的距离，极角是从参考轴线（通常是z轴）到点的偏角，方位角是从参考轴线到点的投影在参考平面上的偏角。球坐标系常用
于描述球体、球面等几何形状。
4.地理坐标系法：地理坐标系是用来描述地球表面上点的位置的坐标系。它使用经度和纬度来表示点在地球表面上的位置。经度是从参考子午
线到点的偏角，纬度是从参考赤道到点的偏角。地理坐标系常用于地理学、气象学等领域。
1.坐标变换与转换：研究不同坐标系统之间的转换关系，以便在需要
时能够在不同坐标系统下描述和计算位置和方向。
2.坐标系的数学性质：研究坐标系的性质和特点，例如坐标轴的正交性、坐标系的度量等，以便在研究和应用中能够更好地理解和利用坐标系。
3.坐标系的应用：研究在不同领域中如何应用和扩展独立坐标系统，例如在物理学中描述物体的位置和运动、在工程学中描述工程结构的形状和尺寸等。
4.坐标系统的优化与改进：研究如何优化和改进坐标系统，以提高在特定应用场景下的精度、效率和可靠性。
总之，独立坐标系统是一种重要的数学工具，它在科学研究和工程应用中有着广泛的应用。通过研究建立独立坐标系统的方法和研究其数学性质、应用和改进，可以更好地理解和利用独立坐标系统，为科学研究和工程实践提供有力的支持。
独立坐标系简介
独立坐标系是一种在特定区域内建立的、相对于该区域具有独立意义的坐标系统。它主要用于工程建设、城市规划、土地管理、地质勘探以及其他需要精确地理位置测量的领域。
在建立独立坐标系时，通常会选择一个参考椭球体和大地基准点，这些点定义了坐标系的原点和方向。独立坐标系的特点是它的坐标轴可以任意取向，中央子午线可以根据实际需要选取，高程基准面也可以是当地的平均海平面或其他适用的基准面。这样的设置使得坐标系更加贴合当地的实际情况，减少了由于大地测量引起的误差。
独立坐标系的建立通常涉及以下步骤：
-选择或定义大地基准点。
-确定坐标轴的方向，通常以某一特定点或线的方向为准。
-选择高程基准面，这通常是平均海平面或某个特定的地形特征。
-进行坐标转换，将独立坐标系与国际或国家标准坐标系之间进行转换，以便于数据的共享和交流。
独立坐标系的优势在于能够更好地适应局部地形和地貌特征，提高测量的精度和效率。然而，这也意味着在使用独立坐标系进行测量和规划时，需要考虑到与其他坐标系的兼容性和转换问题。
工程独立坐标系的建立
工程独立坐标系的建立
摘要：在工程建设地区布设测量控制网时，其成果不仅要满足大比例尺地形图测图的需要，还要满足一般工程放样的需要。施工放样时要求控制网中两点的实测长度与由坐标反算的长度应尽可能相符，而采用国家坐标系其坐标成果大多数情况下是无法满足这些要求的。本文主要阐述了工程独立坐标系的建立方法，通过在乾县和靖边供水工程可研阶段测量中的应用，得出了一些有益的结论和建议。
关键词：国家坐标系，独立坐标系，中央子午线，抵偿高程面
Abstract: in the engineering construction area layout measure control network, its results not only meets the large scale topographic map surveying the need, but also meet the needs of the general projects layout. When construction lofting requirements in the two control net by the length and the length of the coordinates should as far as possible and is consistent with national coordinate system and the coordinate results in most cases is unable to meet these requirements. This paper mainly expounds the methods to set up the independent coordinate system engineering, through in situations water supply project of qian county and feasibility study stage of the application of the measurement and draw some useful conclusions and Suggestions.
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三： 投影改正值的变化规律与坐标 系的选取
• 测区中任一点 k 与投影带东西方向上的距离为y，与测区 平均高程的高差为h ， • k 点的大地水准面投影改正为： • 令 可知高差h与投影改正的变化量成正比。 • k点的高斯平面投影改正为： 令 成正比关系，与y 成抛物线的关系。 • 有了上述关系式后，我们就可知道，测区中h和y 允许的 最大值 • 取S= 1 km，d = 25 mm ，设测区任一点与平均高程的 高差允许值 • 由式可以写成
假
任 意坐标系
• 假 带坐标系就是在控制点坐标的坐标数字与标准带非常相近， 但是本质上却满足《规范》对投影变形的要求。在高等级公路 项目中，采用假带坐标系的话，公路占地图等与国家标准投影 坐标系的位置基本一致，方便直观。方法为 • 测区选择不动点 .计算高斯投影长度变换因子 • 选择投影高程基准,计算高程投影长度变换系数 • 计算控制点假 带坐标
(三)选择高程抵偿面的任意带投影
• 影响长度变形的因素，一是高程引起的变形，二是投影引起的变形。 （一）、（二）两种方法分别是改变其中的一种而将综合变形控制在 允许的范围之内的。而此种方法则同时改变了两种变形量。方法为： • ⑴．用高斯正反算将国家点的平面坐标换算为大地坐标（ B ，L ）； 由大地坐标计算点在选定的中央子午线投影带内的直角坐标（ X ， Y）。 • ⑵．选择其中一个点作为不动点 ，保持该点在选定的投影带内的坐标 设为（ , ）不变,其他的国家控制点可以换算到选定的坐标系中去， 公式为： • • 换算后的各点为新独立坐标系里的控制点，这种方法是将测区的平均 高程面作为投影面，测区的中心子午线为中央子午线，是综和前两种 坐标系统的优点的一种任意高斯投影计算平面直角坐标系，是公路控 制测量经常选用的坐标系统。
二：投影面与投影带选择具体方法
• （一）选择合适的 高程参考面，以抵偿分带投影变形 • 投影长度变形为零即： 可以得到 • 相对变形为：
（二）移动中央子午线改变 ，以抵偿边长的投影变 形
• 根据综合相对变形 知，测区中心离子午线的距离 y 的 选择与允许相对误差和测区的平均高程有关 • 将长度综合变形的允许值1：4万代入上式，即可得：
四、坐标系统最佳位置分析
• 设测区中心地区的高程为 ，测区边缘与中心处的 高差为 当整个测区地形条件允许时，投影面的 最佳位置为。 • 测区边缘的大地水准面投影改正为： • 两项改正之和为： • ： • 当测区地形平坦的时， 。这样尽可能的 加大测区范围，对于大型公路工程测量工作具有 重要意义。
五 总结
四、坐标系统最佳位置分析
• 150 km ，则 =15.7 mm ，可 得： ，这对测区的范围要求是非 常严格的，因此，在山区测量时应特别注意。 • 建立独立坐标系统，选择中央子午线和投影面的 位置时，要保证测区中任一点的两项投影改正之 和不超过1：4万的精度要求即可，即：： • 根据上式分析可知： • （1）一般情况下，采用抵偿高程面建立坐标系统 是一种简便实用的方法。但在测区距中央子午线 较远，测区范围或地形起伏比较大时，这种方法 就需要仔细的分析和准确的计算。
一、投影面与投影带选择理论基础
• • • • (一)：长度变形产生的原因 (1)实测边长归算到参考椭球体面上的变形影响 ⑵将椭球面边长归算到高斯投影面上的变形影响 Y为归算边横坐标均值。《规范》要求投影边相对变形每公里不大于2 .5cm。
（二）工程测量投影面和投影带选择
• ⑴ 在满足《规范》精度要求的前提下，可采用国家统一高斯平面直角 坐标系。 • ⑵当边长经过两次归算投影后不能满足《规范》精度要求时，可采用 以下方法实现：① 选择合适高程参考面，以抵偿分带投影变形；② 移动中央子午线以抵偿边长归算到椭球面上的高程投影变形；③改变 ， 来抵偿两项归算改正变形
坐标系统建立方法
一、投影面与投影带选择理论基础 二：投影面与投影带选择具体方法 三： 投影改正值的变化规律与坐标 系的选取 四、坐标系统最佳位置分析
前言
•
控制测量其成果不仅要满足 大比例尺测图需 要，而且还应满足工程建设的需要，即坐标反算 与实地长度尽可能相符。但国家坐标系是按一定 的间隔(6°或3°)由西向东有规律地分布，同时工程 地区高程与国家坐标系归化面高程有一定的差距, 这两项称为高斯投影和高程投影改正。建立独立 坐标系的目的就是为了减小高程归化与投影变形 产生的影响，使计算出来的长度在工程放样不需 要做任何改算
四、坐标系统最佳位置分析
• 2）将中央子午线设在测区中心后，还需考虑投影面的位 置。当测区地形起伏较大而相对范围较小的地区，将投影 面设在测区的平均高程面上是一种比较好的方法。 • 但是对于地形平坦而范围相对较大的测区，取平均高程面 作投影面并不是理想的选择。选择最佳投影面位置的基本 方法是： • 由于高斯平面投影始终为正值，中央子午线设在测区中心， 则高斯平面投影改正最小值就在测区中心，其值为0 。这 时应考虑将投影面尽可能的下移使在椭球面上投影改正为 负值以尽可能的控制最大的测区范围。具体要求是： • 测区中心处的参考椭球面投影改正值不超过其允许值h； • 测区边缘两项改正之和不超过其允许值d。