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，課件共30頁，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)系橢球面上點的法線長公式（會推）大地坐標(biāo)、大地空間直角坐標(biāo)的定義請思考野外測量可以獲得哪些觀測值，點的最終水平坐標(biāo)和高程怎么得到？第2頁，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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：參考橢球說明：1）ε為一小正數(shù)，如ε=5×10-10；2）J為迭代收斂時的迭代次數(shù)。第5頁，課件共30頁，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，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月1、（B，L，H）→（X，Y，Z）已知某點1954年北京坐標(biāo)系的大地坐標(biāo)為：試編程求該點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。

算例上機編程計算實習(xí)：第一部分第7頁，課件共30頁，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：每個功能模塊單獨編寫一個子函數(shù)，如度分秒化弧度文件名aα=1：298.3BLH上機編程計算實習(xí)：第一部分1、（B，L，H）→（X，Y，Z）第8頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2、（X，Y，Z）

→（B，L，H）

算例已知某點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，長度以米單位輸出到屏幕，均保留小數(shù)點后3位）注：1954年北京坐標(biāo)系使用的是克拉索夫斯基橢球。上機編程計算實習(xí)：第一部分第9頁，課件共30頁，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：每個功能模塊單獨編寫一個子函數(shù)，如弧度化度分秒XYZToBLH.txt:6378245.0298.31178143.5325181238.3903526461.538文件名aα=1：298.3XYZ上機編程計算實習(xí)：第一部分2、（X，Y，Z）

→（B，L，H）第10頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3、關(guān)于實習(xí)程序框架的說明構(gòu)成主程序：大地測量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp子程序：subroutine.h#include"subroutine.h″運行環(huán)境：VisualC++6.0上機編程計算實習(xí)：第一部分第11頁，課件共30頁，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)，請放在頭文件subroutine.h中#include"subroutine.h"頭部分主程序：大地測量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp第12頁，課件共30頁，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：大地測量學(xué)基礎(chǔ)程序框架.cpp第13頁，課件共30頁，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：劉長建2007.01.30*/ {……}voidBLHToXYZ(doublea,doublealfa,doubleB,doubleL,doubleH,double&X,double&Y,double&Z)/*……子程序：subroutine.h第14頁，課件共30頁，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：極點處的法截線？第15頁，課件共30頁，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：過橢球面曲線上一點的子午線與該曲線的夾角，從子午線北方向起，瞬時針量取，0度~360度?？衫斫鉃榍芯€的夾角。子午圈：A=0度或180度卯酉圈：A=90度或270度第16頁，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，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，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月2）在P-xyz中的橢球面方程第24頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月3）任意方向法截線方程第25頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月4）任意方向法截線曲率半徑第26頁，課件共30頁，創(chuàng)作于2023年2月4）任意方向法截線曲率半徑與經(jīng)度無關(guān)，即平行圈上任一點的法截線曲率半徑情況類似與緯度和方位角有關(guān)，當(dāng)點固定時，僅與方位角有關(guān)A=0o、180oA=90o、270o第27頁，課件共30頁，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思考野外測量可以獲得哪些觀測值，