《定位基準(zhǔn)的選擇》課件

定位基準(zhǔn)的選擇課程大綱定位基準(zhǔn)的定義什么是定位基準(zhǔn)？定位基準(zhǔn)的作用為什么需要定位基準(zhǔn)？何時(shí)需要選擇定位基準(zhǔn)在哪些情況下需要選擇合適的定位基準(zhǔn)？定位基準(zhǔn)的定義定位基準(zhǔn)是指在空間中確定物體位置和姿態(tài)的參考框架或系統(tǒng)，是測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)、工程建設(shè)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)。它提供了一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系和高程系統(tǒng)，使得不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果可以相互比較和融合。定位基準(zhǔn)的作用精確定位確定空間位置，提供參考框架。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)消除測(cè)量誤差，確保數(shù)據(jù)一致性。數(shù)據(jù)融合整合不同來(lái)源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享。何時(shí)需要選擇定位基準(zhǔn)1工程建設(shè)確定建筑物的位置和高度2土地測(cè)量確定土地邊界和面積3地理信息系統(tǒng)構(gòu)建地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)定位基準(zhǔn)選擇的原則1統(tǒng)一性應(yīng)采用統(tǒng)一的國(guó)家或地區(qū)基準(zhǔn)，以確保不同區(qū)域的測(cè)量結(jié)果具有可比性。2精度選擇的基準(zhǔn)應(yīng)滿足工程精度要求，并考慮未來(lái)的發(fā)展需求。3經(jīng)濟(jì)性選擇合適的基準(zhǔn)可以降低測(cè)量成本，提高效率。4可行性選擇的基準(zhǔn)應(yīng)考慮實(shí)際條件，例如地形、地質(zhì)、數(shù)據(jù)獲取和處理等。常見(jiàn)的定位基準(zhǔn)種類點(diǎn)位基準(zhǔn)用來(lái)確定地面點(diǎn)位的基準(zhǔn)，例如，地面控制點(diǎn)。水準(zhǔn)基準(zhǔn)用來(lái)確定地面高程的基準(zhǔn)，例如，高程控制點(diǎn)。坐標(biāo)基準(zhǔn)用來(lái)確定地面點(diǎn)位的坐標(biāo)系，例如，大地坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系。點(diǎn)位基準(zhǔn)點(diǎn)位基準(zhǔn)是指用于確定平面位置的基準(zhǔn)點(diǎn)。點(diǎn)位基準(zhǔn)可以是已知坐標(biāo)的點(diǎn)，也可以是通過(guò)測(cè)量得到的點(diǎn)。點(diǎn)位基準(zhǔn)是進(jìn)行測(cè)量、制圖和工程建設(shè)的基礎(chǔ)。點(diǎn)位基準(zhǔn)的類型包括控制點(diǎn)、坐標(biāo)原點(diǎn)、基準(zhǔn)線等。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要根據(jù)不同的測(cè)量任務(wù)選擇合適的點(diǎn)位基準(zhǔn)。水準(zhǔn)基準(zhǔn)水準(zhǔn)基準(zhǔn)是用于確定地面點(diǎn)高程的參考面。它是指一個(gè)理論上設(shè)定的水平面，通常以某個(gè)特定點(diǎn)的高程作為基準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)基準(zhǔn)通常以平均海平面作為參考，并以一定的高程值作為基準(zhǔn)面。水準(zhǔn)基準(zhǔn)在工程建設(shè)、測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。坐標(biāo)基準(zhǔn)坐標(biāo)基準(zhǔn)是描述地球表面點(diǎn)位的參考框架，它提供了一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系，用于確定地理位置和進(jìn)行空間定位。常用的坐標(biāo)基準(zhǔn)包括：測(cè)繪大地坐標(biāo)系統(tǒng)地理投影坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)繪大地坐標(biāo)系統(tǒng)測(cè)繪大地坐標(biāo)系統(tǒng)是一種基于地球形狀和大小的坐標(biāo)系統(tǒng)。它以地球中心為原點(diǎn)，以地球赤道平面和格林尼治子午線為參考平面，定義了經(jīng)度、緯度和大地高程。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地圖繪制、導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域。地理投影坐標(biāo)系統(tǒng)墨卡托投影保持形狀和方向，適合航海和地圖制圖。等矩形投影保持經(jīng)緯線直線，適合全球范圍內(nèi)的地圖。橫軸墨卡托投影適合中緯度地區(qū)的地圖，保持形狀和面積。高程基準(zhǔn)面參考面高程基準(zhǔn)面是用來(lái)定義高程的參考面。它通常是基于平均海平面，但也可以是其他參考面，如大地水準(zhǔn)面。測(cè)量高程基準(zhǔn)面是通過(guò)測(cè)量海平面來(lái)確定的，需要長(zhǎng)時(shí)間、大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行平差處理。應(yīng)用高程基準(zhǔn)面在測(cè)繪、工程建設(shè)、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，用于確定物體的垂直位置?；鶞?zhǔn)面的選擇依據(jù)地理位置基準(zhǔn)面應(yīng)該盡可能地靠近測(cè)區(qū)，以減小誤差。應(yīng)用需求基準(zhǔn)面的選擇應(yīng)該與測(cè)量任務(wù)和精度要求相一致。數(shù)據(jù)共享選擇與周邊地區(qū)或國(guó)家統(tǒng)一的基準(zhǔn)面，方便數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用。技術(shù)發(fā)展選擇最新的基準(zhǔn)面，能夠更好地利用現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)和成果。地方基準(zhǔn)面區(qū)域范圍僅適用于特定區(qū)域，如城市或省份。局部精度在局部區(qū)域內(nèi)精度較高，但可能與其他區(qū)域不一致。簡(jiǎn)化計(jì)算簡(jiǎn)化了地理坐標(biāo)計(jì)算和轉(zhuǎn)換，適用于小范圍的工程測(cè)量。國(guó)家統(tǒng)一基準(zhǔn)面全國(guó)統(tǒng)一全國(guó)統(tǒng)一基準(zhǔn)面，確保全國(guó)范圍內(nèi)高程測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和可比性。精確度高國(guó)家統(tǒng)一基準(zhǔn)面采用高精度測(cè)量技術(shù)，確保其準(zhǔn)確性。應(yīng)用廣泛廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、工程建設(shè)、水利、交通等領(lǐng)域。同和測(cè)繪基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換1識(shí)別目標(biāo)基準(zhǔn)首先要明確需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到哪個(gè)基準(zhǔn)。2選擇轉(zhuǎn)換方法根據(jù)數(shù)據(jù)類型、精度要求和轉(zhuǎn)換區(qū)域選擇合適的轉(zhuǎn)換方法。3執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作利用轉(zhuǎn)換公式和軟件工具將數(shù)據(jù)從原基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到目標(biāo)基準(zhǔn)。4驗(yàn)證轉(zhuǎn)換結(jié)果檢查轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是否符合預(yù)期，確保轉(zhuǎn)換精度和準(zhǔn)確性。應(yīng)用實(shí)例1：房地產(chǎn)測(cè)量房地產(chǎn)測(cè)量需要精確的定位，以確定房產(chǎn)的面積、邊界和位置。定位基準(zhǔn)的選擇直接影響到測(cè)量的精度和可靠性。例如，在城市規(guī)劃區(qū)進(jìn)行房地產(chǎn)測(cè)量，通常采用國(guó)家統(tǒng)一的坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)。而對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，則可能需要選擇地方基準(zhǔn)，以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛埠蜏y(cè)量精度要求。應(yīng)用實(shí)例2：工程建設(shè)在工程建設(shè)領(lǐng)域，定位基準(zhǔn)的選擇至關(guān)重要。例如，橋梁、隧道、高層建筑等大型工程項(xiàng)目，都需要精確的定位數(shù)據(jù)以確保工程質(zhì)量和安全性。選擇合適的定位基準(zhǔn)可以有效地減少工程測(cè)量誤差，提高施工效率，并確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。應(yīng)用實(shí)例3：地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)管理地理信息系統(tǒng)利用定位基準(zhǔn)來(lái)管理和整合各種空間數(shù)據(jù)，例如土地利用、道路網(wǎng)絡(luò)、水文信息等?？臻g分析與可視化定位基準(zhǔn)確保了不同數(shù)據(jù)源之間的空間一致性，從而支持空間分析、建模和可視化。應(yīng)用領(lǐng)域城市規(guī)劃環(huán)境監(jiān)測(cè)災(zāi)害預(yù)警不同基準(zhǔn)之間的轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將不同坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為同一坐標(biāo)系。高程轉(zhuǎn)換將不同高程基準(zhǔn)面下的高程值轉(zhuǎn)換為同一高程基準(zhǔn)面。時(shí)間轉(zhuǎn)換將不同時(shí)間系統(tǒng)下的時(shí)間值轉(zhuǎn)換為同一時(shí)間系統(tǒng)。轉(zhuǎn)換方法的選擇1精度要求根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和精度要求選擇合適的轉(zhuǎn)換方法。2數(shù)據(jù)類型不同的數(shù)據(jù)類型需要使用不同的轉(zhuǎn)換方法。3轉(zhuǎn)換范圍考慮轉(zhuǎn)換范圍的大小，選擇合適的轉(zhuǎn)換模型。常見(jiàn)轉(zhuǎn)換算法七參數(shù)轉(zhuǎn)換七參數(shù)轉(zhuǎn)換是一種常用的轉(zhuǎn)換算法，它使用七個(gè)參數(shù)來(lái)描述兩個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系，包括三個(gè)平移參數(shù)、三個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)和一個(gè)尺度參數(shù)。多項(xiàng)式轉(zhuǎn)換多項(xiàng)式轉(zhuǎn)換使用多項(xiàng)式函數(shù)來(lái)描述兩個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系，它可以根據(jù)需要使用不同階的多項(xiàng)式來(lái)提高精度。仿射變換仿射變換是一種線性變換，它可以保持直線和平行線不變，并允許縮放和旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)換公式的應(yīng)用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將不同坐標(biāo)系下的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。高程轉(zhuǎn)換將不同高程基準(zhǔn)下的高程進(jìn)行轉(zhuǎn)換。地圖投影轉(zhuǎn)換將不同地圖投影系統(tǒng)下的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。注意事項(xiàng)與常見(jiàn)問(wèn)題在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，需要考慮以下因素：*測(cè)繪精度要求*項(xiàng)目規(guī)模和范圍*數(shù)據(jù)來(lái)源和可用性*現(xiàn)有基準(zhǔn)的兼容性*預(yù)算和時(shí)間限制常見(jiàn)的定位基準(zhǔn)選擇問(wèn)題包括：*不同基準(zhǔn)之間轉(zhuǎn)換的精度問(wèn)題*數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的誤差積累*數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)的不一致*基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換參數(shù)的可靠性誤差傳遞分析1測(cè)量誤差測(cè)量誤差不可避免，會(huì)影響最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。2誤差累積誤差會(huì)隨著測(cè)量過(guò)程的進(jìn)行而累積，影響結(jié)果的精度。3誤差分析通過(guò)誤差傳遞分析，評(píng)估誤差對(duì)最終結(jié)果的影響。測(cè)量質(zhì)量控制精度控制確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。誤差分析識(shí)別和評(píng)估測(cè)量過(guò)程中的誤差來(lái)源。數(shù)據(jù)驗(yàn)證對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和核實(shí)，以確保其完整性和一致性。基準(zhǔn)選擇與確定流程1項(xiàng)目需求分析明確項(xiàng)目目標(biāo)和精度要求2基準(zhǔn)資料收集收集已有基準(zhǔn)信息和相關(guān)資料3基準(zhǔn)評(píng)估選擇根據(jù)項(xiàng)目需求，評(píng)估并選擇合適的基準(zhǔn)4基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)根據(jù)選擇的基準(zhǔn)，進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)5基準(zhǔn)控制測(cè)量對(duì)布設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行精確測(cè)量