山区公路测量坐标系的选择方法研究-许娅娅 黄文元
工程测量中的坐标系选择原理与方法
摘要摘要：近几年来，国家大力兴建高速铁路，由于高速铁路对边长投影变形的控制要求很高（2.5cm /km）,因而导致长期以来一直使用的三度带高斯投影平面之间坐标系已难以满足高速铁路建设的的精度要求，本文就具有抵偿高程投影面的任意带坐标系原理作出了阐释，具有抵偿高程投影面的任意带坐标系，克服了三度带坐标系在大型工程中精度无法满足要求的局限性，能有效地实现两种长度变形的相互抵偿，从而达到控制变形的目的。
关键词：高速铁路、抵偿高程面、坐标转换、投影变形、高斯正形投影AbstractAbstract：In recent years, countries build high-speed railway, due to high speed railway projective deformation control of revised demanding (2.5 cm/km), and therefore cause has long been used with three degrees of gaussian projection planes already difficult to satisfy between coordinate system of high-speed railway construction, this article the accuracy requirement of the planes with counter elevation arbitrary made interpretation with coordinate system, with the principle of any planes with anti-subsidy elevation, overcome three degrees coordinate with coordinate system in large engineering accuracy can't satisfy requirements limitation, can effectively achieve the two length deformation of mutual counter, achieve the purpose of controlling deformation.keywords：rapid transit railway Counter elevation surface Coordinate transformation Projective deformation Gaussian founder form projection目录第一章前言 .................................................................................. 错误!未定义书签。
测绘技术中的坐标系统选择方法
测绘技术中的坐标系统选择方法在测绘技术中，选择合适的坐标系统对于正确测量和准确定位非常重要。
坐标系统是测绘中用于描述地球表面点位的一种数学工具，它可以将地球上的点位映射到一个具体的坐标系中。
本文将探讨测绘技术中的坐标系统选择方法，希望能为测绘工作者提供一些实用的参考。
首先，我们要了解不同类型的坐标系统，并根据具体的测绘任务选择合适的类型。
常见的坐标系统包括地理坐标系统、投影坐标系统和局部坐标系统。
地理坐标系统使用经纬度来描述地球表面点位，适用于大范围的测绘任务。
投影坐标系统则通过将地球表面映射到一个平面上来描述点位，适用于较小范围的测绘任务。
局部坐标系统则是基于某一特定测点建立的坐标系，适用于局部细节的测绘任务。
其次，我们需要考虑选择坐标系统时需要考虑的几个方面。
首先是地球模型的选择。
地球可以被简化为两种模型：椭球体和大地水准面。
椭球体模型适用于大尺度测绘任务，而大地水准面模型适用于小尺度的测绘任务。
其次是坐标系的选择。
不同测绘任务需要不同类型的坐标系，如二维平面坐标系和三维空间坐标系。
最后是精度和精度要求。
在选择坐标系统时，需要根据测绘任务的精度要求进行考虑，以确保测量结果的准确性。
在实际应用中，我们还需要考虑坐标系统的转换和转换误差。
由于不同测绘任务可能涉及不同的坐标系统，因此必须进行坐标系统的转换。
在进行转换时，需要注意转换精度和转换误差。
由于不同坐标系统之间存在一定的误差，转换后的坐标可能与实际测量结果有所偏差。
因此，在进行坐标系统转换时，应该考虑转换误差，并使用适当的方法进行控制和补偿。
除了上述提到的基本原则和方法外，我们还可以根据具体测绘任务的特点来选择坐标系统。
例如，在大范围的测绘任务中，为了避免由于地球形状的复杂性而引起的测量误差，可以选择地心坐标。
对于小尺度的测绘任务，可以选择以测区中心为原点的局部坐标系，以降低计算复杂度，提高测量效率。
此外，还可以根据地理特征、使用上的便利性和数据交换的方便性等方面来选择合适的坐标系统。
关于高山区导线控制测量坐标系统的选用与数据处理的思考
关于高山区导线控制测量坐标系统的选用与数据处理的思考摘要：根据实际案例，以长度变形、遮光系数取值为研究对象，探讨小规模工程控制测量中解决投影变形问题，同时根据比较得出，根据距离分段对大气垂直遮光系数取值，对单程高差计算更有意义。
关键词：投影变形；高程归化；长度变形；边长归算；大气垂直遮光；抵偿面；任意带高斯投影1 引言在工程规划设计和施工管理过程中，首先要用到平面控制测量，其等级精度不仅要满足大比例尺地形图的需要，还应满足施工放样的需要，《城市测量规范》里明文规定长度变形不大于2.5厘米/公里，也就是要求控制网边长归算到参考椭球体面上的高程归化和高斯正形投影的距离改化之和（即长度变形）限制在一定数值内，才能满足工程需要。
为了更好符合城市建设总体规划，控制成果应与当地职能部门的国家坐标系统联测。
根据有关文献得知，长度变形与测区投影落差Hm与偏离投影带中央子午线距离远近ym有关，在工程建设中高程测量也是重要指标，在平坦地区常使用水准测量方式展开，在丘陵、山区则多使用三角高程测量方式，因大气垂直折光的影响，所测视线并非直线，视线穿越大气的角度比值就是大气垂直折光系数k，它与气温、气压、地面状况、视线高度等因素有关，当选用的k值与实际值差异较大时，可能会造成往返测高差超限。
有些文献中提出在山区里测量时k取值为0.13，经过试验，根据实际情况选用适宜的k值来计算高差很有必要，本项目k的取值在边长1公里左右时为-0.0693，在1800～2000米左右时，取值为0.0541，本文就上述问题结合北京延庆线路测量项目，对建设工程在投影换带和大气垂直遮光对高程测量的影响展开分析。
2 投影变形和高程归化从上述公式看出：投影变形⊿s1恒为负值；高程归化⊿s2恒为正值，且与ym值的平方成正比，离投影带中心越远，其变形越大。
通过计算，本项目的⊿s1、⊿s2分别为：3 长度变形的处理方法对于工程测量，为了便于以后的施工放样，将地面上观测值归算到测区平均高程面上且移动中央子午线到测区中央，按高斯正形投影计算平面直角坐标，也就是具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影，就能有效的实现两项改正变形的补偿。
如何选择合适的坐标系进行测量定位
如何选择合适的坐标系进行测量定位在测量与定位领域，选择合适的坐标系是十分重要的。
一个恰当的坐标系能够帮助我们准确地描述和计算测量定位的结果，提高测量的可靠性和准确性。
本文将介绍如何选择合适的坐标系进行测量定位，并探讨不同坐标系的特点及适用场景。
首先，我们需要明确测量定位的目的和需求。
根据不同的应用场景，我们对测量定位的要求也会有所不同。
因此，在选择坐标系时，我们需要充分考虑测量定位的具体目标和需求。
例如，在地理信息系统（GIS）中，常用的坐标系有经纬度坐标系和UTM坐标系。
在选择这些坐标系时，我们需要根据具体的应用需求来决定使用哪种坐标系。
其次，我们需要考虑测量定位的精度和精度要求。
不同的坐标系有不同的精度要求，而我们的测量仪器和方法也对测量精度有一定的限制。
因此，在选择坐标系时，我们需要考虑测量仪器和方法的精度，并选择与之相匹配的坐标系。
例如，在全球定位系统（GPS）测量中，我们通常使用WGS84坐标系，这是一种全球通用的坐标系，具有较高的精度。
此外，坐标系的选择还需要考虑数据的转换和处理。
不同的测量仪器和软件系统使用的坐标系可能不同，因此在数据处理和分析时，我们需要将不同坐标系的数据进行转换和统一。
这对于保证测量数据的一致性和可比性至关重要。
因此，在选择坐标系时，我们需要考虑数据统一的便捷性和准确性。
最后，我们需要考虑坐标系的局限性和适用范围。
不同的坐标系在不同的地理区域和应用场景下可能有不同的局限性。
因此，在选择坐标系时，我们需要了解不同坐标系的适用范围，并根据测量定位的具体应用场景来选择合适的坐标系。
例如，在区域性的地震监测和海洋测量中，我们常常使用局部坐标系，以提高测量定位的精度。
综上所述，选择合适的坐标系对于测量定位至关重要。
我们需要根据测量定位的目的和需求，考虑测量精度和精度要求，处理和分析数据的便捷性和准确性，以及坐标系的局限性和适用范围来选择合适的坐标系。
只有选择恰当的坐标系，我们才能得到准确可靠的测量定位结果，为各个领域的实际应用提供支持和指导。
公路测量中坐标系统确定方法的探讨
这 时看 １： ００ ０地 形 图会感 觉数 据量 较小 ， ５ ０
行 政 界 与 行 政 区一 放 置 一 完 毕 后 退 出 ： 间数 据 生 图内地貌稀疏，特别是高程注记点较少 ，可 能无法 空
成一拓扑检查入库一要素层全要素一坐标类型选择 满足 使 用 所 需 ，这 就 需要 对 裁 切 后 的数据 进 行 等 高 入库 坐 标一 二维 整形 一开 始 一完 毕后 退 出。 线 内插 和 高 程 点加 密 。 由于 多 种 商用 软 件均 能 内插 ⑦ 读 取 并修 改 元 数据 内容 一数 据 准 备 一元 数据 等高 线 ，在此 不在 赘述 。需要注 意 的是 以下两 点：
如果 控制 点离 开 中央子 午线 两侧 不超 过 ５ ｍ ７ ，则长 项 目路 线每 千米 长度 变形 小 于 １４ ０ ０时 ，就 需要 ｋ ／ ００ 度 变形 不会 超过 １ ４ ０ ０ ／ ０ ０ ；当 Ｈ＋ ＝ ０ 时 ，控 制 将 测 区分 割 成两 段 以上 的 区 间来 处理 长度 变 形 的的 ｈ ３０ｍ 点离 开 中央子午 线 ４ ￣ ７ ｍ 的 范 围内 ，长度变 形 问题 ，我 们 的做 法 是 在选 择 好 基本 的坐 标 系统 后 ， ２ ６ｋ
切 ，许 多商用 软 件稍 作开 发 ，可 以完成 同样 的工作 。 保 存 内插 等 高 线和 加 密 高程 注 记 点后 的 数据 ，转 出
图 ４ 裁 切数 据整 理界 面 图
使用 者 所 需格 式 。这样 无 论 是 绘 出 的纸质 地 图还 是 矢量 数据 均可 满足 一般 工 程建 设用 图所 需 。
编辑 一 打开 ｉ ｄ ｔ ｎ ａ ａ目录 下 的 ｎ ４ ０ ７ ０ ｓ ｙ文 件 ， ｊ５４ １．ｇ 中。此 时数据 如 图 ４所 示 。
测绘技术中坐标系统的选用与转化方法
测绘技术中坐标系统的选用与转化方法随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，测绘技术在各个行业中的重要性越来越突出。
而在测绘过程中，坐标系统的选用与转化方法则显得尤为重要。
本文将探讨测绘技术中坐标系统的选用与转化方法的相关问题。
一、坐标系统的选用在测绘中，选用适合的坐标系统至关重要。
常见的坐标系统有经纬度坐标系统、平面直角坐标系统等。
经纬度坐标系统适用于大范围的测量，而平面直角坐标系统则适用于小范围的测量。
根据实际需求和测量区域的不同，我们可以选择相应的坐标系统。
然而，有时候我们需要将不同坐标系统进行转化。
这意味着需要能够将一个坐标点在一个坐标系统下的表示方式转换成另一个坐标系统下的表示方式。
这就引出了坐标系统转化方法的问题。
二、坐标系统的转化方法1. 参数法转换参数法转换是一种常用而有效的坐标系统转化方法。
它基于一定数量的控制点的坐标，通过数学运算和模型计算，将一个坐标系统的控制点转换到另一个坐标系统下。
参数法转换的关键在于确定合适的转换参数，这需要依赖于控制点的坐标观测值和数学模型的选择。
2. 矩阵法转换矩阵法转换是另一种常见的坐标系统转化方法。
它通过线性代数的理论和方法，将一个坐标系统下的坐标转换为另一个坐标系统下的坐标。
矩阵法转换在计算机辅助测绘中得到了广泛应用，因为它可以通过矩阵运算来实现高效的坐标转换。
3. 插值法转换插值法转换是一种通过建立合适的插值模型来实现坐标系统转换的方法。
它通过已知坐标点的值来估计未知坐标点的值。
在坐标系统转换中，我们可以将一个坐标系统下的已知坐标点作为输入数据，然后基于插值模型来计算在另一个坐标系统下未知坐标点的值。
三、坐标系统转换的误差控制在进行坐标系统转换时，误差控制是至关重要的。
不同的坐标系统转换方法和模型都会引入一定的误差。
为了保证转换结果的精确性，我们需要在转换过程中进行误差分析和控制。
常见的误差控制方法包括了控制点的选择和精确观测、模型参数的优化和检验、误差传播分析等。
基于某山区铁路抵偿任意带高斯投影坐标系选择的研究
基于某山区铁路抵偿任意带高斯投影坐标系选择的研究作者：刘文吾来源：《城市建设理论研究》2013年第13期摘要：坐标系统的选择是工程测量中的一个基础问题,在铁路建设过程中,涉及从大比例尺地形图的测绘到各专业的勘测、设计、施工放样、运营维护的全过程。
本文基于某山区铁路坐标系统的选择及计算实践,探讨非南北走向且高落差的线路工程中平面坐标系的选择问题。
关键词：山区地形、铁路勘察设计、高斯投影、抵偿任意带中图分类号：[TU198+.1]文献标识码： A 文章编号：某山区铁路位于晋冀两省的交界地区，正线长约130km,东西走向。
线路经过地区地貌可分为中低山区、低山丘陵区、丘陵与平原过渡区、河北平原区。
测区内从西向东在1985国家高程系统下从1450米降至70米左右，起点、终点高程落差约1380米。
测区位于东经113°30′～114°30′,北纬37°05′～37°18′。
本文基于某山区铁路坐标系统的选择及计算实践,探讨非南北走向且高落差的线路工程中平面坐标系的多投影面、多投影带的选择问题，可为类似线路工程提供参考。
高斯投影变形理论高斯投影是国内国际上普遍采用的投影方法,它具有保角映射之特点,长度变形随投影边地面高度和地理位置而异。
在铁路工程实践中控制网观测成果进行平差前需要进行两次投影归化，即先将实测长度归算到参考椭球，再将归算后的成果归算至高斯平面，在两个归算过程中，都存在投影变形，计算过程如下：地面水平边长归算到参考椭球面上的变形：(式1)参考椭球面边长投影至高斯投影面上的变形： (式2)长度投影变形等于两次投影变形之和：(式3)式(1)至式(3)中，：地面基线归算至参考椭球面引起的归算边改正数；：实地水平边长；：归算边高出归化面的平均高程；：归算边方向参考椭球弧法截弧的曲率半径；：由椭球平面上归算至高斯平面上的距离改正数；：投影到椭球平面上的长度；：基线边两端点横坐标平均值；：椭球面平均曲率半径。
坐标系统的选择
1 绪论坐标系统的选择对一项工程来说是一项首先必须进行的工作，同时坐标系统选择的适当与否关系到整个工程的质量问题，因此对坐标系统的研究是一项非常重要和必须的工作。
我国《规范》规定：所有国家的大地点均按高斯正形投影计算其在带内的平面直角坐标……。
在1：1万和更大比例尺测图的地区，还应加算其在带内的直角坐标系。
我们通常将这种控制点在带或带内的坐标系称为国家统一坐标系统。
在实际应用中，国家统一坐标系统往往不能满足工程建设的需要，所以必须针对不同的工程采用适合它的独立坐标系统。
线路独立坐标系的建立方法研究主要是研究线路工程中如何建立坐标系统而使其精度能满足工程需要。
由于线路测量的特点是跨度较长，当采用国家统一坐标系时往往会因为离开中央子午线较远而使变形量超限，因此必须采用独立坐标系统。
由于线路工程的不同，因此需采用的独立坐标系统也不尽相同。
所以针对不同的线路工程应采用不同的独立坐标系统。
当线路工程是南北走向时由于线路基本上位于中央子午线上,因此不必要对多个独立坐标系统的转换衔接问题进行研究。
当线路工程是东西走向时由于线路跨度较长而往往需要建立多个独立坐标系统，因此需要对多个独立坐标系统的转换衔接问题进行研究。
公路、铁路、架空送电线路以及输油管道等均属于线型工程，它们的中线统称线路。
一条线路的勘测和设计工作，主要是根据国家的计划与自然地理条件，确定线路经济合理的位置。
为达此目的，必须进行反复地实践和比较。
线路在勘测设计阶段首先要进行控制测量工作，由于在线路控制测量过程中，每条线路所在测区的位置不同且距离不可能很短,有的可能跨越一个投影带,二个投影带甚至更多,所以,在线路控制测量中,投影长度变形很容易超限，这就需要我们采取一定的措施来使投影长度变形减弱，将投影长度变形控制在允许的范围之内。
最有效的方法就是建立与测区相适应的坐标系统。
坐标系统是所有测量工作的基础，所有测量成果都是建立在其上的,因此坐标系统选择的适当与否关系到整个工程的质量问题。
一种公路横断面测量的新方法
一种公路横断面测量的新方法
许娅娅;黄文元
【期刊名称】《中外公路》
【年(卷),期】2008(28)2
【摘要】介绍了目前公路工程测设过程中实用的几种横断面测量方法,通过对这几种方法具体操作的描述,分析了几种测量方法难以克服的问题:横断面的方向很难准确确定;由于横断面方向确定误差引起的横断面测量误差将较大。
鉴于此,该文提出了一种全新的横断面方向确定准确、误差不会累积、精度较高、较易施测的横断面测量方法。
【总页数】3页(P12-14)
【关键词】横断面;测量;方法
【作者】许娅娅;黄文元
【作者单位】长安大学,陕西西安710064;中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安710064
【正文语种】中文
【中图分类】U412.24;U415.1
【相关文献】
1.特殊困难地段公路横断面测量的一种新方法 [J], 陈顺超;朱德滨
2.公路横断面测量新方法的探讨 [J], 鹿罡;彭月霞;张春飞;王乃家;王丛蓉
3.线路纵横断面测量一种新方法的探讨 [J], 林华;邓建
4.利用线放样功能测量公路横断面的一种新方法 [J], 吴迪
5.公路横断面测量新方法探究 [J], 王丹
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高速公路测绘中坐标系及投影面的选择
３期 ６月
公路工程 ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｄｏｉ：１０．１９７８２／ｊ． ｃｎｋｉ．１６７４－０６１０．２０１９．０３．０１７
Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２０１９
高速公路测绘中坐标系及投影面的选择
许 云 燕 １，孙 现 申 ２，孙 树 芳 １
（１河南测绘职业学院，河南 郑州 ４５００００； ２解放军信息工程大学，河南 郑州 ４５００００）
１ 坐 标 系 统 选 择 方 法
在高速公路的勘察测绘 中 ［１－３］ ，最 主 要 的 步 骤 是控制其边长投影改正量。依据相关规定，测量区
［收 稿 日 期 ］２０１８－１２－１９ ［基 金 项 目 ］２０１７年 河 南 省 教 育 厅 教 学 改 革 项 目 （２０１７ＺＪＣ１５０２４） ［作 者 简 介 ］许 云 燕 （１９７６－），女 ，河 南 新 乡 人 ，讲 师 ，硕 士 ，研 究 方 向 ：工 程 测 量 。 ［引 文 格 式 ］许 云 燕 ，孙 现 申 ，孙 树 芳 ．高 速 公 路 测 绘 中 坐 标 系 及 投 影 面 的 选 择 ［Ｊ］．公 路 工 程 ，２０１９，４４（３）：８８－９１．
ＸＵＹＹ，ＳＵＮＸＳ，ＳＵＮＳＦ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｏｗｅｒｂｅａｍ ｏｆｈｉｇｈｒｉｓｅｐｉｅｒｓａｎｄｌｏｎｇｓｐａｎａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ ｃａｂｌｅｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅｓ［Ｊ］．ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４４（３）：８８－９１．
图 １ 抵偿投影面和参 考 椭 球 面、 城 市 平 均 高 程 面 关 系 简 要示意图
Ｆｉｇｕｒｅ１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ ｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｐｌａｎｅ ａｎｄｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｅｌｌｉｐｓｏｉｄ， ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｈｉｇｈ ｉｎｔｏ ｔｈｅｃｉｔｙ
公路控制测量中坐标系的选择
公路控制测量中坐标系的选择
杨大勇;王坚
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)018
【摘要】针对公路测量的特殊性,文章分析了长度变形的来源,给出综合影响下的长度变形公式。
根据变形公式,分析国家统一坐标系的适用范围,并绘制成图。
结合实例,说明如何选取坐标系及在不同坐标系下,起算数据的转换方法。
根据精度评定结果,提出了不同地形条件下公路测量坐标系统的选择方法,以解决控制网中长度综合变形影响,较好地满足工程实际要求。
【总页数】2页(P30-31)
【作者】杨大勇;王坚
【作者单位】江苏省资源环境信息工程重点实验室;江苏省资源环境信息工程重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U412.363
【相关文献】
1.公路控制测量中坐标系的选择 [J], 杨大勇;王坚
2.高速公路控制测量中坐标系统的选择 [J], 曹理想
3.高速公路平面控制测量中投影变形分析与坐标系的选择 [J], 何三虎
4.高速公路控制测量中的坐标系统选择 [J], 王玉专
5.公路工程控制测量中坐标系统的选择 [J], 孙宇
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公路工程测量独立坐标系的建立方法探讨
近年来 ， 高 等 级 公 路 工 程 建 设 发 展 迅
符， 但在 实 际 工 程 中 ， 由于 测 区 距 中央 子 午 制 在 一 个 微 小 的 范 围内 ， 能 够 满 足 工 程 施
速 ， 公路工 程横跨东 西 南北 ， 具 有 测 区 带 线 的 距 离 和 参 考 椭 球 面 的 位 置 ， 这 两 项 将 工 放 样 的 精 度 需 要 。
变形 问 题 。 这 种 变 形 主要 由 实 测 长 度 投 影
到参 考 椭球 面 上 的变 形Ｖ 和 参考 椭 球 面上 的边 长 投 影 到 高 斯 平 面上 的 变 形Ｖ … （ １ ） 实 测 边 长 归算 到 参 考椭 球 体 面 上 的
变形 影 响 ：
Ｖ 一
式 中： ｓ 为实测边长度；
采用统一 ３度带投影变形 （ ｃ ｍ／ ｋ ｍ）
７． ７ ０
ｌ ４． ６ ７ ｌ ６． ３ ２
Ｅ０ｌ ８
Ｅ０ ２ ４ Ｅ０ ２ ９
３ ０． ４ ３
３ ０ ． ３ ６ ３ ０ ． ３ ｌ
ｌ ｌ ２． ２３
ｌ １ ２． ２８ １ １ ’ ６
９９． ２１
皿圆
测 绘 工 程
公 路 工 程测 量 独 立 坐标 系 的建 立 方法 探 讨 ①
李献 民 李 夕明 （ 宿州市 土地勘 测规划 设计 院 安徽宿 州 ２ ３ ４ ０ ０ ０ ） 摘 要： 坐标 系的选择是所 有测量工作的基 础， 关 系着项 目 施 工的整体 质量 ， 因此必 须分析 测区各位置的投 影变形 ， 以使建立 的坐标 系能 够满足规 范要 求的变形精度 。 文章结合 湖北省荆 门市某一级公 路 测量 的地理范 围和 工程建设情 况， 分析独立 坐标 系建立对 － ｒ ￣ － ｒ 质量 的影响 ， 介 绍工程控 制 网的投 影 变形问题 及投 影 带和抵偿投 影 面的选择 。
山区公路路线方案曲线定线基本方法与探讨
山区公路路线方案曲线定线基本方法与探讨
群山公路路线方案曲线定线是个技术极其复杂的过程，此过程包括一系列体系严密，
但又完备的工程测绘、水文地质、建筑和安全地质侦察，及应用软件的建立曲线定线方案，逐级审核等严格的程序。
一般情况下，曲线定线方案的编制应以建设路基工程技术要求为准。
首先利用测图资料，结合实际情况，按照最佳造价与安全原则，选择、设计合理节点和曲线的类型、节距
和速度，然后在空间曲线上调整节点和曲线，以达到最佳建筑要求和路线空间外形符合群
山自然地形要求并保证安全最关键的任务之一。
除此之外，群山公路路线方案曲线定线还要符合交通部、公路部及有关部门规定的技
术参数、建设标准以及当地路面条件等。
另外还要紧密结合群山自然资源，考虑到路线及
其周围自然环境互为补充的原则，减少恶劣的环境污染影响，并且满足当地人民的出行需求。
为了保证曲线定线准确性，曲线定线过程中，需要采用各类测量测绘技术和计算模型，此外，还需要仔细核查设计要求，对曲线节点位置和类型与节距、速度等做出详细明确的
说明。
综上所述，群山公路路线方案曲线定线是一个非常复杂的过程，必须综合运用多种技
术及经验，并遵循技术参数严格编制，确保曲线定线的准确性，从而使路线满足工程、功
能与安全要求，提供安全、舒适的交通要求，为人们出行提供可靠的交通便利。
公路测量中坐标系统确定方法的探讨
公路测量中坐标系统确定方法的探讨【摘要】在公路测量中，选择公路测量项目的平面坐标系统是十分常见的测量应用问题，研究采用灵活的测量方法，在不同的测区现场巧妙地运用各类测量技术和计算手段将两套以上的坐标系统在公路测量中连接起来，意义重大。
【关键词】公路测量；坐标系统；确定方法在我国的高速公路控制测量中，受地形的影响，采用国家统一坐标系统很难得到精确的测量结果，往往存在一定的长度变形。
为了满足控制测量的精确度要求，也为了有效的控制投影长度的变形，就必须采取有效的措施来减小长度变形，选择合适的坐标系统进行高速公路的控制测量。
坐标系统的合理选择对线路中线的定桩、隧道的贯通、桥梁的架设以及其它部分施工的精确度有着直接的影响。
一、公路控制测量坐标系统选择的要求国家的统坐标系统为了控制长度的变形，采用了分带投影的方法，来满足测图的基本要求，但是长度变形仍然存在，特别是投影带的边缘，因此长度的变形满足不了高速公路勘测和施工的需要。
减少长度变形的方法是，根据精度的要求和测量区域所所处的精度范围，来选择中央子午线和投影带的大小，重新进行分带投影的确定。
在高斯的投影中，首先需要把地面上的长度换算到参考的椭球面上，然后再换算到高斯投影面上，其中设：S为地面上实地测量的长度；Hm为平均高程面的高程；hm为大地水准面超出参考椭球面的高度；R为地面长度所在方向的参考椭球法截线的曲率半径；y为测区中心的横坐标，单位为km。
二、长度变形的产生及允许值在测量工作中，将真实长度归化到国家统一椭圆球面上时，测量人员应注意加入下面的改正数，即：△s=―（Hm/RA）s（1）在公式（1）中，Hm表示的是长度所在高程相对于椭圆球面的高差；RA表示的是长度所在方向的椭圆球面的曲率半径；s表示的是实际测量的水平距离。
随后，将椭圆球面的长度投影到高斯平面上，并加入下面的改正数，即：△S=+（y2m/2R2）S（2）在公式（2）中，ym表示的是测量区域中心位置的横坐标；R表示的是测量区域中点位置的曲率半径的平均值。
山区公路选线中三维地模的应用
山区公路选线中三维地模的应用随着我国现代化建设的初步完成，以及在全国的全面性改革，交通运输有了极大改善，并且由于近年来乡镇公路的建设完成，在高速公路建设方面，一方面为了打通全国各地的界线，另一方面为了带动经济发展，高速公路的建设已经从城市向山区延伸，而且经过这些年的建设，积累了诸多经验，但其中也有不少问题值得深入探究。
一、概述邓小平同志曾言：要致富，先修路。
這一指导思想为我国的经济发展带来了新的生机，其结果也表明，这一政策非常有效。
近些年，由于全国性的建设与改革，高速公路的建设不断的穿山越岭，因而应该对高速公路在山区的选线问题加以探析，加上这些年的高速发展，也应该对其中的经验加以总结，并提炼一些新的方法等。
尤其是对三维地模的应用方面，有了较好发展。
在利用以计算机相关信息技术与软件工具方面，有了较好的突破与发展，比如CAD制图、3DS三维设计等，主要是以制作三维图为准，通过相关软件的功能进行动态化设置，为公路建设提供一些参考依据，以及对其未来的图景进行预报。
以我国南方一些省份为例，在公路水路建设规划中，对典型的山区高速公路选线问题做了重要部署与规划。
这是因为，在我国地形地理较为复杂，而且由于山区地形的地质也非常复杂，如果能够从事情本身出发，积极研究建设方案，那么一方面可以降低工程造价，另一方面，也可以有效的提升生态环境，减少水土流失，以及对地质灾害加以提前预防等。
二、数字地面模型从概念分析，数字地面模型，也称三维地模，它就是利用构建三维数字地形图，达到对平面地形的有效分析，具体的方法是利用三维坐标，搭建起矢量图，并且利用赋值法对等高线、地形特征点等进行高程值的设置，然后再此基础上，利用专业的设计软件去生成立体地面模型。
从呈现方式分析，三维地模可以有效的将地势的高低起伏状况等进行动态化的仿真呈现，而且可以将公路建设项目中的沿线的地形地貌等以非常规范化的三维坐标形式，明确的体现出来。
从数字化地形图的构成分析，它是以测绘、航测为基础，对地形图矢量化处理，然后在以等高线、地形点等形成三维图形文件，然后用CAD制图工具，将其搭建起来。
公路平面测量坐标系的选择
公路平面测量坐标系的选择方法一、引言于2007年7月1日施行的中华人民共和国行业标准《公路勘测规范》（JTG C10—2007）、《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中规定：选择路线平面控制测量坐标系时，应使测区内投影长度变形值小于2.5cm/km；大型构造物平面控制测量坐标系，其投影长度变形值应小于1cm/km。
应根据上述要求并结合测区所处地理位置、平均高程等因素按下列方法选择坐标系。
1、当投影长度变形值满足要求时，应采用高斯正形投影3˚带平面直角坐标系。
2、当投影长度变形值不能满足要求时，可采用：(1) 投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3˚带平面直角坐标系统。
(2) 投影于1954年北京坐标系或者1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。
(3) 抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系。
(4) 当采用一个投影带不能满足要求时，可分为几个投影带，但投影分带位置不应选择在大型构造物处。
(5) 假定坐标系。
规定“路线平面控制测量坐标系，应使测区内投影长度变形值小于2.5cm/km；大型构造物平面控制测量坐标系，其投影长度变形值应小于1cm/km”，是为了满足公路设计和施工的需要，长度变形值过大，将会对公路施工产生一定的影响。
进一步规定的坐标系的选择方法是基于我国的国家坐标系采用的投影方式为高斯正形投影方式，有利于将公路设计中采用的坐标系与国家坐标系的转换。
实际上，公路测量中最核心的问题是有效地减小投影长度的变形值，在其基础上，可以与国家坐标系实行转换。
那么有没有其他的方法可以实现上述目的呢？二、平面测量坐标系的决定因素平面测量坐标系的决定因素有:采用的椭球、采用的投影基准面和投影方式。
1、采用的椭球自从1830年埃弗瑞斯推算出在印度坐标系中首先获得实际应用的椭球元素以后，150多年来人们在反复的科学实践中，对地球形状大小的认识不断提高，特别是卫星大地测量学的迅速发展，为人们在整体上更正确认识地球的真实形状，提供了现实的可能性。
测量坐标系的选用与转换方法
测量坐标系的选用与转换方法坐标系是测量领域中非常重要的概念，用来确定空间中任意点的位置。
在测量中，选用合适的坐标系并进行坐标转换是确保测量结果准确性的关键之一。
本文将探讨坐标系的选用原则以及常见的坐标系转换方法。
一、坐标系的选用原则在测量过程中，选择合适的坐标系对于减小误差和提高测量精度至关重要。
下面是一些坐标系选用的原则：1. 符合实际应用需求：选择坐标系应考虑实际应用的需要，例如地理测量中常用的UTM坐标系适用于大范围的地理测绘，而工程测量中常用的笛卡尔坐标系适用于小范围的工程测量。
2. 简化测量计算：选择坐标系应使测量计算尽可能简化，避免繁琐的转换计算。
如果测区范围较小，可以选用本地坐标系，这样可以减少坐标转换的复杂性。
3. 减小误差传递：选择坐标系时应尽量减小误差的传递。
如果测量数据需要多次转换才能得到最终结果，那么每次转换都会引入一定的误差。
因此，选择尽量少的坐标系转换有助于减小误差的积累。
二、常见的坐标系选用和转换方法1. 笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系也称作直角坐标系，是一种最常见的坐标系。
在笛卡尔坐标系中，空间中的点可以由三个坐标值(x、y、z)来确定。
这种坐标系适用于很多测量应用，如工程测量、地质测量等。
在进行坐标转换时，将一个坐标系中的坐标值转换到另一个坐标系可以使用平移和旋转的方法。
平移是通过确定两个坐标系的原点之间的差异来进行的，旋转是通过确定两个坐标系之间的方向差异来进行的。
坐标系转换的具体方法可以通过坐标系转换参数进行计算。
2. 极坐标系极坐标系是另一种常见的坐标系，它是由半径和方位角两个参数来确定一个点的位置。
极坐标系适用于一些特殊的测量应用，如雷达测量、天文测量等。
坐标系之间的转换可以通过将极坐标系的半径和方位角转换为笛卡尔坐标系中的坐标值来实现。
具体的转换方法可以使用余弦定理和正弦定理进行计算。
3. 大地坐标系大地坐标系是地球表面测量中常用的坐标系。
大地坐标系用经度和纬度两个参数来确定一个点的位置。
山区公路选线方法分析
2.1 山区公路线形设计 山区公路的线形设计包括平面线形设计与纵面线
形设计尧横断面线形设计三方面遥 在平面线形设计中袁 要将山区公路的路线选择与山体的地形地貌相统一遥 传统的山区公路路线选择是先定路线袁 后评估袁 这就
ห้องสมุดไป่ตู้
造成了选线需要进行大量的后期修改和调整袁 增加了 设计定线的难度和后期地质处理的难度遥 因此要将地 质评估放在前面袁 对待建地区结合卫星技术尧 航拍技 术等进行有条件的实地勘察袁 尽可能地收集多样准确 的地质资料袁 设计人员进行路线方案设计和比较袁并 确定备选方案遥 对备选方案地区的潜在地质灾害进行 分析和预防袁 考虑预防措施的可行性和投用难度袁最 终确定公路路线遥
揖关键词铱山区公路曰选线
中 图 分 类 号 院 U412 . 32
文献标识码院 A
DOI 院 10 . 19694 / j . cnki . issn2095 - 2457 . 2019 . 17 . 089
文 章 编 号 院 2095 - 2457 渊2019冤17-0188-002
Analysis of Highway Route Selection Methods in Northwest Mountainous Areas LI Wu - long
( Lanzhou Lude Survey and Design Co . 袁 Ltd . , Lanzhou Gansu 730000 , China ) 揖Abstract铱Based on the relevant data and the characteristics of mountainous roads 袁 this paper analyzes the technical design of mountain roads in mountainous areas and the related technologies of mountain roads in mountainous roads 袁 and proposes reasonable selection of route technical indicators and reasonable settings . Precautions for the selection of mountain roads such as retaining walls to ensure the rationality of highway selection in the mountainous areas of Northwest China 袁 to a certain extent 袁 to avoid interference from other factors and promote the construction and development of mountain roads . 揖Key words铱Northwest mountain road ; Line selection
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山区公路测量坐标系的选择方法研究许娅娅长安大学公路学院黄文元中交第一公路勘察设计研究院(1.,陕西西安710064; 2.中交第一公路勘,陕西西安710075)摘要:分析影响坐标系选择的几个因素,提出满足山区公路测量坐标系的选择方法,并阐述相应的测量平差和坐标计算方法。
作者简介:许娅娅(1962-),女,陕西乾县人,硕士,副教授,主要从事测绘科学与技术教学与科研工作。
一、引言公路测量与其他工程建设项目的测量相比具有一定的特殊性,相应的,公路测量坐标系的选择亦与其他工程建设项目有所不同,具体表现为:首先,公路建设要求测量具有一定的精度,如特殊结构的桥梁,要求桥墩中心的精度较高,所允许的投影变形值相应就很小,再如投影变形值直接影响路线长度的计算和投资预算,当投影变形值为每千米10 cm时, 100 km的公路里程就相差1 km,在山区,每千米的高速公路造价一般高达几千万甚至上亿元人民币,因此应尽可能减小由于坐标系选择不当而引起的投影变形;第二,公路测量地域狭窄但跨越区域却较长,公路测设的宽度一般为300 ~1 000 m,特殊情况下也不过几千米,而公路测量的长度少则几十千米,多则上千千米,形成了狭窄的条带状测量区域,因此,公路测量坐标系选择时应充分考虑公路长度的影响;第三,公路经过的里程较长,因此公路测量跨越的路线地形就可能错综复杂,而且我国大部分地区属于山区、丘陵,地形起伏较大,因此,公路勘测选择测量坐标系时还应充分考虑公路沿线地形起伏的变化所带来的影响。
二、坐标系的作用对于国家平面控制网而言,坐标系的主要任务和作用是满足我国各行各业基本建设和军事用途的需要。
为了对我国所有版图进行有效的测量和控制,全国必须布设一个统一的坐标系,以保证全国版图内坐标的统一、测绘资料管理和利用以及图纸的拼接。
对于一个具体的工程来讲,选择一个坐标系,可以使得测量的数据在同一个基准面和同一个中央子午线的坐标系中进行平差计算,而平差计算的目的是可以对测量的数据进行检查,消除测量数据之间的不符值,并对测量的精度水平作出评定,从而保证测量成果的正确性和可靠性。
在一个坐标系统内,将所有的长度测量值投影归算到同一个平面上,并通过联测国家控制点进行平差计算,最后得到同一坐标系的坐标值。
由此可见工程测量坐标系的主要作用是满足平差计算的需要,也可以说,从工程本身的角度看,如果不需要进行数据检核,不进行平差计算,就不需要选择具有同一个基准面和同一个中央子午线的坐标系。
三、关于坐标系选择的规定考虑到测量坐标系对公路及其构造物测量的精度、公路里程计算以及投资预算具有较大的影响,因此《公路勘测细则》(JTG/T C10-2007)对公路平面控制网坐标系的确定作了如下规定:公路平面控制网坐标系的确定,宜满足测区投影长度变形值不大于2. 5 cm/km,根据测区所处地理位置和平均高程,可按下列原则选择坐标系:1.当投影长度变形值不大于2. 5 cm/km时,采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
2.当投影长度变形值大于2. 5 cm /km时,可采用:(1)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系;系或1980年西安坐标系椭球上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系;(3)投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系;(4)当采用一个投影带不能满足要求时,可分为几个投影带,但投影分带位置不应选择在大型构造物处;(5)假定坐标系(仅适合二级和二级以下公路、独立桥梁、隧道等)。
可见,公路测量不管采用哪一种坐标系,均应使得每千米投影变形值小于2. 5 cm。
四、长度投影变形值的计算长度投影变形值由以下两部分组成:1.归算到测区投影面上的测量边改正(简称为归化改正),其每千米改正值为ΔD1≈-(Hm—HP)×105/R(单位:cm) (1)式中,Hm为测量边的平均高程值,单位为千米;Hp为投影面的高程值;R为地球半径,单位为千米。
2.投影到参考椭球面上的改正(简称高斯投影改正),其每千米改正值为ΔD2≈Y2×105/2R2 (单位:cm) (2)式中,Y为测量边平均横坐标值,单位为千米。
长度投影变形值是上述两项改正数的代数和。
归化改正数可为正值,亦可为负值。
当测量边的平均高度大于投影面高度时,改正数为负值;当测量边的平均高度小于投影面高度时,改正数为正值。
改正值的大小与测量边的平均高度和投影面高度之差成正比,高斯投影改正数恒为正值,改正值的大小与测量边的平均横坐标值平方成正比。
五、公路测量坐标系选择的分析由上述归化改正公式和高斯投影改正公式可见,长度投影改正数的大小与测量边的平均高度、投影面高度和测量边的平均横坐标有关,一般情况下,可以通过反复调整它们三者之间值的大小以及相互关系,最终选择一个比较合适的、满足《公路勘测规范》(JTG 10-2007,以下简称《规范》)的坐标系。
例如,可以选择通过测区中心附近的子午线为坐标系的中央子午线,尽量减小测区内最远测量边的平均横坐标值,从而减小高斯投影改正的大小,亦可以选择测区平均高程面作为投影面,尽量减小测区内测量边的平均高度,从而减小归化改正的大小,或可以利用高斯投影改正恒为正值,归化改正可为正值可为负值的关系,使得高斯投影改正和归化改正相互抵偿的方法。
在高差变化较小的地区,选择测区平均高程面作为投影面时,欲使投影改正值小于2. 5 cm/km,通过式(2)可计算出横坐标Y应小于45 km,所选择的坐标系东西方向的跨度可以达到90 km左右;当选择抵偿高程面作为投影面时,欲使投影改正值总和小于2. 5 cm /km,如选择的抵偿面使得归化改正为-2. 5 cm /km,则高斯投影改正容许值可达5. 0 cm/km,通过式(2)可计算出横坐标Y应小于90 km,所选择的坐标系东西方向的跨度可以达到180 km左右,在公路建设里程不是太长的情况下,是可以满足要求的。
另外,即使东西方向的跨度大于180 km,也可以通过分带的方法解决,在线路里程较长的情况下,一小段路线范围内的换带计算对工程的影响不是太大。
在高差变化较大的地区,如果不考虑高斯投影变形的影响,只考虑归化改正,欲使其改正值小于2. 5 cm/km,通过式(1)可计算出测区最高点或最低点与平均高程面的高差应小于159 m,测区内最高点和最低点的高程之差应小于318 m,如果超过318 m,就要重新选择一个投影面,即使可以利用高斯投影改正抵消部分归化改正值,在有利的条件下,测区内最高点与最低点的高差亦不得大于477 m,这在山区,特别是高山区有时是比较困难的。
六、山区公路测量坐标系的选择和坐标计算方法通过分析可以看出,公路测量中选择平面坐标系时,线路长度引起的困难相对较小,高程的变化则给坐标系的选择带来了一定的难度。
在山区特别是高山区,当高低起伏频繁或高差较大时,势必要选择几个投影面,有时甚至在一个很短的路线范围内,就要选取几个投影面,给测量计算特别是勘测设计及施工放样带来很大的不便甚至混乱。
因此在高差变化较大的地区,尽管《规范》有“二级和二级以下公路、独立桥梁、隧道等,可采用假定坐标系”的规定,但还是没有完全解决该方面的问题。
采用《规范》规定的假定坐标系存在两个问题,一是在假定坐标系中,由于测量长度不在同一个投影面上,测量成果不能进行平差计算,也就不能对测量数据进行有效的计算检核,势必留下很大的隐患;二是随着我国经济水平的不断提高,高速公路已开始向山区甚至高山区延伸,由于高速公路的测量精度和可靠性要求较高,测量数据必须在一个坐标系中进行平差,以便对测量数据进行检核,消除测量数据间的不符值,并对测量成果的精度水平作出评价。
由此可见,当测区地形起伏较大时,拘泥于选择一个坐标系,该坐标系投影长度变形值小于2. 5 cm/km,并在该坐标系中进行平差计算而获得应用坐标这种方法是不可能实现的。
要保证投影长度变形值不大于2. 5cm/km,就要选择较多的投影面;反之,如选择较少的投影面,那就很难保证投影长度变形值不大于2. 5 cm/km。
以前我们选择坐标系时,会同时考虑该坐标系的投影长度变形值是否小于2. 5 cm/km,为了解决上述矛盾,不妨换一种思维方式,将投影变形值限差与坐标系选择分开来考虑,首先选择一个坐标系,该坐标系仅仅是为了平差计算,而不考虑投影变形值是否超过《规范》的规定,这样测量数据可在同一个坐标系中统一进行平差计算。
平差计算通过后,最终的坐标应用成果可采用无约束自由网推求坐标的方法求得,具体过程和方法如下:1.首先选择一个合适的投影面,如测区平均高程面、起点高程面、终点高程面或其他重要构造物高程面,同时选择一个合适的中央子午线,组成一个任意带直角坐标系,在此坐标系中,不一定要满足测区投影长度变形值不大于2. 5 cm/km的要求。
2.将施测的边长进行归化改正和高斯投影改正,并将联测的国家坐标系中的坐标改算到所选择的坐标系中,如采用GPS方法测量时,则可直接将测量基线投影到该坐标系中。
3.在所选择的坐标系中对全测区控制网进行整网平差,得到每一条边和每一个角度的平差改正数或基线向量改正数,以达到对测量观测数据进行检核和消除测量数据间不符值的目的。
4.将每一条实测的边长平距加入平差改正数,得到平差后的边长值,将每一个实测角度加入角度改正数得到平差后的角度值;当采用GPS方法测量时,可利用平差后的坐标反算角度和边长,并将反算边长归化到边长平均高度上,同时进行高斯投影反改正,即将平面坐标系中的边长值反算成椭球面上的长度值。
5.假定将控制网中某一点作为起点(该点的高程最好与所选择坐标系的投影面高程接近),过起点的某一边的方向为起始方向,利用第4步中计算的边长值和角度值推算出所有点的坐标。
通过以上方法进行计算,一方面,满足了公路工程关于测区投影长度变形值不大于2.5 cm/km的要求。
事实上,通过该方法计算出的坐标和边长,其投影变形值几乎等于零,因为参加计算的边长长度就是实测边长值。
另一方面,通过第3步的计算,有效地对全部测量数据进行了检核,并对测量成果进行了精度评定;通过第4步的计算,对所有的测量值实现了平差改正,消除了由于测量误差的影响而引起的测量数据间的不符值。
实际上,上述第5步计算坐标的方法就是支导线计算方法或者是推算近似坐标的方法,过去在低等级公路的勘测中一直使用,但它与支导线计算方法或者是推算近似坐标的方法是有本质区别的,这种方法计算中所使用的边长和角度是经过计算检核并加入平差改正数的边长值和角度值。
七、结束语本文结合山区高速公路的特点,通过将投影变形限差和坐标系统的选择分别考虑,选择一个合适的投影面和合适的中央子午线,组成一个任意带直角坐标系。