大地坐標(biāo)系法截線與大地線

大地坐標(biāo)系法截線與大地線第1頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容回顧

球面直角三角形的納白爾規(guī)則參考橢球定義及其作用參考橢球幾何參數(shù)間的相互關(guān)系簡(jiǎn)述地球橢球、參考橢球、正常橢球、總地球橢球的區(qū)別與聯(lián)系橢球面上點(diǎn)的法線長(zhǎng)公式（會(huì)推）大地坐標(biāo)、大地空間直角坐標(biāo)的定義請(qǐng)思考野外測(cè)量可以獲得哪些觀測(cè)值，點(diǎn)的最終水平坐標(biāo)和高程怎么得到？第2頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3大地坐標(biāo)系與大地空間直角坐標(biāo)系三、同一參考橢球下大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換1、（B，L，H）→（X，Y，Z）參考橢球第3頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3大地坐標(biāo)系與大地空間直角坐標(biāo)系三、同一參考橢球下大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換2、（X，Y，Z）→（B，L，H）參考橢球第4頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3大地坐標(biāo)系與大地空間直角坐標(biāo)系三、同一參考橢球下大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換2、（X，Y，Z）→（B，L，H）迭代求解法，初始值：收斂條件為：迭代收斂解為：參考橢球說(shuō)明：1）ε為一小正數(shù)，如ε=5×10-10；2）J為迭代收斂時(shí)的迭代次數(shù)。第5頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3大地坐標(biāo)系與大地空間直角坐標(biāo)系三、同一參考橢球下大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換2、（X，Y，Z）→（B，L，H）參考橢球1、（B，L，H）→（X，Y，Z）第6頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、（B，L，H）→（X，Y，Z）已知某點(diǎn)1954年北京坐標(biāo)系的大地坐標(biāo)為：試編程求該點(diǎn)1954年北京坐標(biāo)系的大地空間直角坐標(biāo)。（以米為單位輸出到屏幕，保留小數(shù)點(diǎn)后3位）注：1954年北京坐標(biāo)系使用的是克拉索夫斯基橢球。

算例上機(jī)編程計(jì)算實(shí)習(xí)：第一部分第7頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

要求1：從文件中讀入已知數(shù)據(jù)，文件名及文件內(nèi)容為BLHToXYZ.txt:6378245.0298.3334455.666771122.3335555.660

要求2：每個(gè)功能模塊單獨(dú)編寫(xiě)一個(gè)子函數(shù)，如度分秒化弧度文件名aα=1：298.3BLH上機(jī)編程計(jì)算實(shí)習(xí)：第一部分1、（B，L，H）→（X，Y，Z）第8頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、（X，Y，Z）

→（B，L，H）

算例已知某點(diǎn)1954年北京坐標(biāo)系的大地空間直角坐標(biāo)為：試編程求該點(diǎn)1954年北京坐標(biāo)系的大地坐標(biāo)？（角度以度、分、秒形式輸出到屏幕，長(zhǎng)度以米單位輸出到屏幕，均保留小數(shù)點(diǎn)后3位）注：1954年北京坐標(biāo)系使用的是克拉索夫斯基橢球。上機(jī)編程計(jì)算實(shí)習(xí)：第一部分第9頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

要求1：從文件中讀入已知數(shù)據(jù)，文件名及文件內(nèi)容為

要求2：每個(gè)功能模塊單獨(dú)編寫(xiě)一個(gè)子函數(shù)，如弧度化度分秒XYZToBLH.txt:6378245.0298.31178143.5325181238.3903526461.538文件名aα=1：298.3XYZ上機(jī)編程計(jì)算實(shí)習(xí)：第一部分2、（X，Y，Z）

→（B，L，H）第10頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、關(guān)于實(shí)習(xí)程序框架的說(shuō)明構(gòu)成主程序：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp子程序：subroutine.h#include"subroutine.h″運(yùn)行環(huán)境：VisualC++6.0上機(jī)編程計(jì)算實(shí)習(xí)：第一部分第11頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月//C和C++的頭文件#include<math.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<iostream.h>//自定義常數(shù)#defineRu206264.806247096#definePI3.141592653589793//自己編的子函數(shù)，請(qǐng)放在頭文件subroutine.h中#include"subroutine.h"頭部分主程序：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp第12頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月主體部分voidmain(){……

//從文件中讀入已知數(shù)據(jù)并檢核

FILE*fpin;fpin=fopen("BLHToXYZ.txt","r");doublea,alfa,B,L,H,X,Y,Z;fscanf(fpin,"%lf%lf%lf%lf%lf",&a,&alfa,&B,&L,&H);fclose(fpin);

//調(diào)用子程序并顯示計(jì)算結(jié)果alfa=1.0/alfa;B=RAD(B);//調(diào)用自己的子函數(shù)L=RAD(L);//調(diào)用自己的子函數(shù)

BLHToXYZ(a,alfa,B,L,H,X,Y,Z);printf("==>\nX=%12.3f\nY=%12.3f\nZ=%12.3f\n",X,Y,Z);……}主程序：大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp第13頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月doubleRAD(doubledfm)/*

功能：度分秒化弧度子函數(shù)輸入：dfm：格式為度分秒.小數(shù)秒返回值：弧度值版本：1.0

作者：劉長(zhǎng)建2007.01.30*/ {……}voidBLHToXYZ(doublea,doublealfa,doubleB,doubleL,doubleH,double&X,double&Y,double&Z)/*……子程序：subroutine.h第14頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、任意方向法截線曲率半徑1、有關(guān)定義法截面：包含橢球面某點(diǎn)法線的平面。法截線：法截面與參考橢球面的交線。斜截面：不包含橢球面某點(diǎn)法線的平面。斜截線：斜截面與參考橢球面的交線。5.4法截線與大地線normalsectionlineandgeodeticline子午圈：赤道：其它平行圈：極點(diǎn)處的法截線？第15頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、任意方向法截線曲率半徑1、有關(guān)定義5.4法截線與大地線normalsectionlineandgeodeticline大地方位角：過(guò)橢球面曲線上一點(diǎn)的子午線與該曲線的夾角，從子午線北方向起，瞬時(shí)針量取，0度~360度。可理解為切線的夾角。子午圈：A=0度或180度卯酉圈：A=90度或270度第16頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、任意方向法截線曲率半徑5.4法截線與大地線normalsectionlineandgeodeticline2、公式推導(dǎo)推導(dǎo)思路：法截線是橢球面和法截面的截線，將橢球面方程和法截面方程聯(lián)立求解，就得到法截線方程，它是一條平面曲線，根據(jù)平面曲線曲率半徑公式，就可求得它的曲率半徑。第17頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、任意方向法截線曲率半徑5.4法截線與大地線normalsectionlineandgeodeticline2、公式推導(dǎo)推導(dǎo)過(guò)程1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ

的轉(zhuǎn)換關(guān)系

2）在P-xyz中的橢球面方程

3）任意方向法截線方程

4）任意方向法截線曲率半徑

第18頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系

旋轉(zhuǎn)矩陣第19頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一次繞z軸反方向旋轉(zhuǎn)角度A1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系

第20頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二次繞y'軸正方向旋轉(zhuǎn)角度90o+B1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系

第21頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二次旋轉(zhuǎn)的結(jié)果1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系

第22頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

P－x"y"z"與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系1）坐標(biāo)系P－xyz與O－XYZ的轉(zhuǎn)換關(guān)系

第23頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）在P-xyz中的橢球面方程第24頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）任意方向法截線方程第25頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）任意方向法截線曲率半徑第26頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）任意方向法截線曲率半徑與經(jīng)度無(wú)關(guān)，即平行圈上任一點(diǎn)的法截線曲率半徑情況類(lèi)似與緯度和方位角有關(guān)，當(dāng)點(diǎn)固定時(shí)，僅與方位角有關(guān)A=0o、180oA=90o、270o第27頁(yè)，課件共30頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容小結(jié)

大地坐標(biāo)、大地空間直角坐標(biāo)及其關(guān)系式（會(huì)推）法截線、大地方位角的定義熟記任意方向法截線曲率半徑公式請(qǐng)思考野外測(cè)量可以獲得哪些觀測(cè)值，