《地籍控制测量》PPT课件

(2) 与城市控制网坐标系统一致
有时城市控制网坐标系与国家坐标系不一致，即城市采用地方独 立坐标系，这时经综合分析原因后，在不宜与国家坐标系统一致时，地 籍控制测量坐标系统应与城市控制网坐标系统一致。
• (3) 如果当地已有某个测量坐标系，则地籍平面控制网的坐标系原则上 应与其一致
•
综上所述，地籍平面控制网坐标系应
椭球扁率
WGS-84
WGS-84
1984
6378137
298.257223563
XA-80
1980大地 坐标系
1979
6378140
298.257
BJ-54 克拉索夫斯基 1940
6378245
298.3
二 空间直角坐标系
➢定义 ➢ 坐标原点 ➢ Z轴 ➢ X轴
格林尼治 天文台
Z
P
N
Z
➢ Y轴
Y
OY
载波相位
10mm+5*10-6D
2
15
20
1/1万
GPS静态相对定位测量的主要技术要求
等级
二等 三等 四等 一级 二级
卫星高 度角
15
有效观 测卫星
数
4
15
4
15
4
15
4
15
4
平均重 观测时段长 复设站 度
数 /min
2
90
2
60
1.6
45
1.6
45
1.6
45
数据采 样间隔
/s
点位几何图形强度 因子PDOP
X
➢P点坐标
(X,Y,Z)
X
S
右手直角坐标系OXYZ
三 高斯平面直角坐标系
椭球面是测量计 算的基准面
上面计算复杂繁琐
椭球面上点、线 用经度、纬度、 大地线、大地方 位角表示
投影转换到平面 地图投影学
我国采用高 斯正形投影
三 高斯平面直角坐标系
中央子午线
N
K1
K2
O
S
L1
L2
分界子午线
高斯投影基本原理
四 三种坐标之间的关系（了解）
空间直角坐标 (X,Y,Z)
大地坐标(L,B,H)
高斯平面直角坐标 (x,y,H)
空间直角坐标 (X,Y,Z)
大地坐标(L,B,H)
高斯平面直角坐标 (X,Y,H)
四 坐标转换
➢1 大地坐标转换为空间直角坐标
X (N H ) cosB cosL
Y (N H ) cosB sin L
(4) 为了保证宗地勘丈的需要，基本控制和图根 控制必须有足够的密度，才能满足细部测量的
(5) 规程规定界址点的中误差为±5 cm，因此， 高斯投影的长度变形是不可忽视的，当城市位 于3° 带的边缘时，可按城市测量规范采取适 当的措施。
导线控制测量精度指标
（N为导线转折角个数）
等级 平 均 符 合 每 边 测 测 角 导 线 全 测回数
第六章:地籍控制测量
一.地籍控制测量的原则
从整体到局部；由高级到低级分级控制； 地籍控制测量：地籍基本控制测量、地籍图根控制测量
（高程一般不要求）
• 地籍平面控制测量包括基本控制测量和图根控制 测量，前者为测区的首级控制，后者是直接为测 图服务的扩展控制，两者构成了测区控制网两个 不同的层次，既能保证精度分布均匀，又能满足 测区设站的实际需要。
在这两个因素的影响下，根据国家大地点坐标反 算出的距离，往往与相应实地丈量的水平距离 不一致，这就是坐标系的长度投影变形问题。
不论选择何种地籍坐标系统，都应该使投 影长度变形值小于2.5cm/km (即相对变形小 于1/40 000)，以有利于正确测定界址点和计 算面积。
(1) 因地籍图的比例尺较大(1∶500～1∶2000)， 故平面控制测量精度要求高，以保证界址点和图
(2) 地籍元素之间的相对误差限制较严，如相邻 界址点间距、界址点与邻近地物点间距的误差不 超过图上0.3 mm。因此，只有保证平面控制点的 点位精度才能满足界址点的精度要求。
(3) 城镇地籍测量由于城区街巷纵横交错，房屋 密集，视野不开阔，故多用导线测量建立平面
三个已知点 计算七参数
一个已知点 计算三参数
投影参数设置
两个已知点 计算四参数
坐标转换
• 平面坐标转换 – 相似变换（Similarity transformation）
– 仿射变换（Affine transformation）
• 三维坐标转换 – 七参数法
坐标转换
高斯投影长度变形
• 假设某两点平均高程为 ，平均水平距离为 （两点在平均
– 《城镇地籍调查规程》（TD1001-93） – 《第二次全国土地调查技术规程》（TD/T1014-
2007) – 《城市测量规范》（CJJ8-99)
• 《规程》和《规范》的基本精神和要求：
– “地籍平面控制测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统，条件不 具备的地区可采用地方坐标系和任意坐标系”。
地籍控制测量有如下的主要特点：
主题：测量坐标系
姓名：赵宝锋 单位：淮海工学院
教学内容
一 大地坐标系 二 空间直角坐标系 三 高斯平面直角坐标系（重点） 四 三种坐标之间的关系（了解）
一 大地坐标系
➢ 大地经度(L)
过地面点的子午面与起始子 午面之间的夹角（东经、西 经0-180°）
➢ 大地纬度(B)
过地面点的法线与赤道面之 间的夹角（北纬、南纬090°）
四 坐标转换
➢3 大地坐标转换为高斯平面直角坐标
大地坐标(L,B,H)
高斯平面直角坐标 (X,Y,H)
➢4 高斯平面直角坐标转换为大地坐标
B Bf
tf
2M f N f cosBf
y2 tf
24M
f
N
3 f
(5
3t
2 f
2 f
9
2 f
t
2 f
)y4
...
l
Nf
1 cosB
f
y 1
6N
3 f
cosB
➢ 大地高(H)
地面点沿法线至参考椭球 面的距离
➢P点坐标（L，B，H）
格林尼治 天文台
N
G
P
H
M
B
L
纬
度
S
经度参考面
参 考 面
我国的坐标系统
参心坐标系
1954年北京坐标系 （BJ-54）
1980年国家大地坐标系 （XA-80）
地方独立坐标系
不同坐标系的参考椭球
坐标 系统
椭球 名称
建立 年代
长半轴
• 地籍控制测量是地籍图件的数学基础，是关系 到界址点精度的带全局性的技术环节。因此，
地籍控制测量必须做到“精心设计、从高到低、 分级布网、严密实施”的基本要求。
第六章:地籍控制测量
• 地籍基本控制测量方法：
– 三角网（锁） – 测边网 – 导线网 – GPS网
• 地籍基本控制测量精度：
– 一、二、三、四等和一、二级
尽量沿用该地区已有的国家统一坐标系或城市
控制网独立坐标系，而国家统一坐标系要顾及
全国这样大面积的统一性。
• 在将地面上的观测值统一投影到高斯正形 投影平面上时，会使距离产生变形；同时 为了使不同高度观测值在统一的平面上进 行计算，还要将观测值归化到参考椭球体 上(或平均海平面上)，这又会使距离产生 变形。
二级 0.2 2.4
±12
±8.0 1/10000 - 1 3 ±16SQR（N）
三级 0.1 1.5
±12
±12.0 1/6000 - 1 2 ±24SQR（N）
GPS网主要技术要求
等级
平均边长 /Km
GPS接收机 性能
观测量
标称精度
同步观测 接收机数
量
固定误 差/mm
比例误 差系数
最弱边相 对中误差
Y=-276543.211m P点国家统一坐标x=3275611.188
y=19 223456.789m
自然坐标
三 高斯平面直角坐标系
➢测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的联系与区别
y
Ⅱ
Ⅰ
P(x,y)
o
x
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅳ
Ⅰ
P(X,Y)
o
Y
Ⅲ
Ⅱ
数学平面直角坐标系
测量平面直角坐标系
本质一致：数学中的三角函数公式在测量平面坐标系中通用。
5
6
7
从0°子午线起，每 隔经差6 °自西向 东分带，依次编号 1,2,3…，60
自东京1.5°起， 每隔经差3 °自西 向东分带，依次编 号1,2,3，…，120
6°带划分示意图
我国领土跨11个6° 带，即第13-23带
我国领土跨22个3°带，即 第24-45带
三 高斯平面直角坐标系
➢3°带与6°带的关系及中央子午线计算公式
10~60
6
10~60
6
10~60
6
10~60
6
10~60
6
地籍平面控制网在精度上要满足测定界址点坐标的精 度要求； 在密度上要满足整个地籍调查区细部测量的要求； 在控制点点位埋设上要顾及日常地籍管理的要求。
地籍平面控制网的布设分为：基本(首级)平面控制网 和图根平面控制网。
精度要求
(1) 首级平面控制网要能保证四等网中最弱相邻 点的相对点位中误差m不得超过±5cm，四等以 下网各等级控制点相对于上级控制点(起算点) 的点位中误差m不超过±5 cm.
方位角闭合
边长 导 线 距中误 中 误 长相对
差