
- •Введение
- •Часть I. «Программа, учебное пособие».
- •Часть II. «Задания и методические указания по выполнению практических работ».
- •Программа курса «спутниковые технологии»
- •Вопросы для самоконтроля
- •Учебное пособие
- •1. Краткая историческая справка
- •2. Основное уравнение спутниковой геодезии. Сущность абсолютного и относительного методов местоопределения
- •3. Методы наблюдений искусственных спутников земли
- •Источники погрешностей радиотехнических измерений
- •4. Общая структура и состав спутниковых навигационных систем
- •5. Структура сигналов gps. Классификация принимающей спутниковой аппаратуры
- •6 . Геометрический фактор точности
- •7. Системы координат в спутниковом позиционировании
- •7.1 Краткая историческая справка
- •7.2 Референцные системы координат в России
- •7.3 Система координат 1942 года
- •7.4 Установление системы координат 1995 года
- •7.5 Общий порядок перехода от ск-42 к ск-95
- •7.6 Строгий порядок перехода от одних референцных систем координат к другим
- •7.6.1 Преобразования геодезических и пространственных прямоугольных координат
- •7.6.2 Преобразования пространственных прямоугольных координат
- •7.6.3 Основные сведения о проекции
- •7.6.4 Преобразования координат в проекции Гаусса-Крюгера
- •7.6.5 Преобразование прямоугольных координат на плоскости проекции.
- •8 . Режимы работы принимающей спутниковой аппаратуры
- •9. Характеристики некоторых типов спутниковой принимающей аппаратуры
- •10. Современная программа развития геодезической сети россии
- •11. Применение спутниковых методов в маркшейдерском деле
7.6.5 Преобразование прямоугольных координат на плоскости проекции.
Для практики маркшейдерских работ характерны случаи, когда на сравнительно небольших участках (в пределах горного отвода) развивают опорные сети в местных или условных системах координат. В дальнейшем обычно возникает необходимость перевычисления координат пунктов таких сетей в государственную систему.
Та же задача возникает при объединении локальных геодезических сетей, обновлении исходной основы и по мере поступления новых массивов исходных данных (последнее имеет место в связи с массовым переходом топографо-геодезического производства на спутниковые технологии и к системе координат 1995 г.).
Исходными данными для такого перевычисления являются координаты не менее двух пунктов, определенные в первой (исходной) и второй (новой) системах координат. При наличии двух таких пунктов определяют:
а)
координаты начала исходной системы в
новой системе
,
;
б)
угол поворота координатных осей
;
его вычисляют как разность дирекционных
углов в новой и исходной системах одной
и той же стороны ;
(
-
дирекционный угол в новой системе
координат;
- дирекционный угол той же стороны в
исходной системе координат);
в)
масштабный множитель
преобразования сети, являющийся
отношением длины стороны
в новой системе координат к длине той
же стороны
в исходной системе координат:
.
Пусть
,
- координаты пунктов в исходной системе;
,
- координаты пунктов в новой системе;
, - координаты начального пункта в
исходной системе;
тогда координаты пунктов геодезической сети в новой системе координат можно вычислить так:
;
.
При наличии возможности использовать несколько (более двух) пунктов, координаты которых получены и в исходной, и в новой системах координат, используют следующий порядок перехода к новой системе.
Введем обозначения:
- число пунктов, имеющих координаты в
новой и исходной
системах координат и служащих исходными для
перевычисления;
- число пунктов, имеющих координаты только в исходной
системе и подлежащих перевычислению;
Используя
пунктов, находят координаты "центров
тяжести"
и
обеих
систем координат:
-
для исходной системы
;
;
-
для новой системы
;
.
В
обеих системах для
пунктов вычисляют длины
и
и дирекционные углы
и
сторон, соединяющих эти точки с
"центрами тяжести":
- для исходной системы
;
;
- для новой системы
;
.
Затем получают:
;
;
;
и далее
;
;
где - угол разворота координатных осей ;
- масштабный множитель.
Таким образом, угол поворота координатных осей и масштабный множитель вычисляют по нескольким (2-м - 3-м и более) сторонам геодезической сети; при этом углы поворота не должны отличаться друг от друга более чем на 15" , а значение масштабного множителя - на 0.0001.
Используя
полученные параметры перехода, вычисляют,
переходя от пункта к пункту в любой
последовательности, координаты
и
всех
пунктов в новой системе, используя
следующие формулы:
;
;
где
;
.
Для
пунктов, имеющих координаты в обеих
системах, вычисляют разности
;
,
которые используют для нахождения
дополнительных поправок к координатам
остальных
пунктов. Графически это можно представить
так: на масштабированный план в исходной
системе координат наносят все
перевычисляемые пункты, а также «центр
тяжести»
.
У
исходных пунктов выписывают полученные
;
,
а у точки
-
; проводят изолинии значений соответственно
для
и
.
Далее, интерполируя значения поправок,
находят их величины для остальных
пунктов, получают окончательно для них:
;
.
При работе со спутниковой принимающей аппаратурой в кодовых приемниках, в процессе подготовки их к работе, обычно могут быть установлены те системы координат и соответствующие им единицы измерений, в которых работает данный пользователь, и все необходимые преобразования приемник выполняет автоматически.
Пересчетам геодезических высот в системы высот пользователя следует уделять особое внимание, так как в некоторых странах применяют ортометрические высоты, в то время как в России - нормальные (см. гл. 5). Нормальные высоты, в отличие от ортометрических, в принципе могут быть определены строго, однако для их нахождения по результатам спутниковых данных необходимо располагать высотами квазигеоида, что сопряжено с существенными затруднениями технического и организационного порядка.
Для маркшейдерско-геодезической практики это означает, что в программы спутниковых определений необходимо включать пункты с известными нормальными высотами.