新型大地坐标系中的大地主题解算

基于地球椭球面上所构建的新型大地坐标系,推导出用新大地纵横坐标表述的大地主题解算公式,并研制了相应的正反解算法.与基于大地经纬度的大地主题解算公式相比,更为简捷明了.由实际计算数据表明,在南北向最大跨距达400 KM、东西向则不受限制的范围内,对于50 KM以下的距离解算,它亦能达到相当高的精度.因此,这种以新大地坐标表述点位的新型大地坐标系,不仅可用于简化地球椭球面上的计算,更可用于三维G IS建模.

不同的新型大地坐标系之间的坐标转换

对于同一椭球面上位于不同区域的新型大地坐标系,提出了在其间进行坐标转换的方法,推证了转换关系和计算公式.这不仅能方便地用于两区域之间的坐标转换,而且能在更大区域精确方便地实现椭球面上的计算.实际计算的数据结果表明了转换方法的有效性和精确性.

新型大地坐标系中大地线的微分方程和微分式

应用微分几何和大地测量理论提出并推证了以新大地坐标为坐标参数的大地线的一阶、二阶微分方程及其各阶导数.为进行测地主题正反解,进行椭球面上的简便计算及应用于三维GIS建模奠定了理论基础.

采用新型大地坐标系进行地形变分析的探索

分析了现有几种水平位移分量的表述形式,并提出了基于新型大地坐标系表述水平位移的设想。新大地坐标与大地经纬度之间具有严密的转换关系,可用它来表述形变点在椭球面上沿南北方向和东西方向的水平位移分量。以长度作为坐标参数的新型大地坐标系,能方便而精确地实现椭球面上的解算,有着简洁的椭球面第一基本形式,能使平面点位及水平位移基于同一种坐标进行表述,这将有助于对地壳应变场的表示和确定。

新大地坐标系中用简易式反解的精度验证

为验证由新大地主题反解简易式求解大地线长度和方位角的实际精度,用大地主题反解的相应结果来进行比较和分析,证实在不算小的范围内已能达到较高的解算精度。若要进一步扩大新型大地坐标系的适用范围,在采用反解简易式时,则须由大地纬度来得出更精确的长度归化因子。理论分析和数据计算都证实,这样不仅因消除了归化因子计算值的近似性而提高了解算精度,而且它也不再与坐标原点所在位置相关,从而亦使新型大地坐标系的适用范围有所扩大。

一种适用于沪杭磁悬浮工程的坐标系

为更好地满足沪杭磁悬浮工程全线施工定线的需要,提出了引用一种新型大地坐标系的设想．该坐标系仍以经纬线构成椭球面上的坐标格网,但点位则用长度量表示．由此不仅可统一全线用于施工定线的坐标系,而且能杜绝投影变形,方便而精确地求解长度和角度,这已由计算结果所证实．

区域性地表形变分析中稳健坐标基准的确定

为更客观合理地反映实际位移,提出按位移分量的一次范数为最小的抗差估计方法确定相对稳定点组,与通常采用的拟稳平差不同,它毋须基于对点位形变情况的先验假设。为有效地区分水平位置和垂直方向的相对稳定点,采用新大地坐标系的点位位移表述。利用上海地区GPS监测网的两期实测数据进行计算,证明了该方法应用于形变分析的可行性和有效性。