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面向CGCS2000的格网坐标转换方法及应用研究

作　者: 郭充
导　师: 吕志平
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 基于格网的坐标转换最小曲率模型协方差推估模型多元回归模型加权平均模型多面函数模型格网文件在线坐标转换
分类号: P226.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 276次
引　用: 3次
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内容摘要

2000国家大地坐标系(CGCS2000)于2008年在我国启用,基于旧坐标系的各种坐标成果也随之需要转换到CGCS2000。本文将在分析现有测绘成果到CGCS2000转换的基础上,针对格网坐标转换方法的理论和应用服务问题展开具体的研究。论文的主要内容和创新点概括如下:1.分析了常用坐标转换模型的特点,探讨了格网坐标转换方法在我国应用的合理性,指出了研究格网坐标转换方法及其应用的重要意义;2.分析了BJS54转换到CGCS2000时经纬度坐标和高斯平面坐标的变化趋势,研究了影响坐标转换精度的变形差的来源,分析并列出了测量控制点、纸质地形图和数字地形图的转换方案。3.详细探讨和分析了最小曲率模型的原理和使用方法,推导了实用编程公式,确定了最优化使用方案;通过和商用surfer软件计算的结果的比对,论证了本文推导公式的有效性,通过和一些文献中推荐采用的坐标转换模型的比较,证明了基于最小曲率模型的格网坐标转换具有更好的转换精度。4.研究了协方差推估模型、多元回归模型、加权平均模型、多面函数模型这4种常见模型在格网坐标转换中的应用,并对包括最小曲率模型在内的5种模型从转换过程控制参数、转换精度、实现过程三个方面做出了比较和分析,最后建议将协方差推估模型作为构建坐标转换格网时优先使用的模型。5.探讨了适用于我国情况的坐标转换格网布局,研究了根据现有转换格网和新增公共点构建区域子格网的方法,设计了与格网布局相适应的格网文件格式。6.对格网坐标转换软件的结构和功能进行了详细的设计和实现。该软件既可以构建坐标转换格网,又可以进行单点模式、点文件模式、地图坐标文件的坐标转换计算。7.研究并设计了基于Web服务的坐标转换网站,实现了在线转换功能。一般用户由于不了解相应的专业知识,也没有权限去获得坐标转换参数,无法实现坐标转换,而基于Web服务的在线坐标转换将复杂的转换算法和转换参数放在了服务器端,用户无需关心其它细节,只需在浏览器端输入相应的坐标即可完成坐标转换。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章绪论  10-20
  1.1 引言  10-11
  1.2 我国的大地坐标系  11-14
  1.3 不同坐标系之间的转换  14-18
  1.4 论文研究背景  18-19
  1.5 论文主要研究内容  19-20
第二章现有坐标成果到CGCS2000 的转换  20-31
  2.1 趋势分析  20-23
  2.2 形变分析  23-24
  2.3 可选的转换模型  24-27
  2.4 部分测绘成果的转换方案  27-30
    2.4.1 大地网数据库中的控制点的转换  27-28
    2.4.2 纸质地形图的转换  28-29
    2.4.3 数字地形图的转换  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章基于最小曲率模型的格网坐标转换  31-50
  3.1 引言  31
  3.2 最小曲率模型的原理  31-32
  3.3 最小曲率方程  32-37
  3.4 最小曲率模型建立格网的步骤  37-38
  3.5 最小曲率编程实用公式  38-40
    3.5.1 第1 套公式  38
    3.5.2 第2 套公式  38-39
    3.5.3 第3 套公式  39-40
  3.6 实例分析  40-46
    3.6.1 算法实验分析  40-44
    3.6.2 与Surfer软件对比  44-46
  3.7 与二维七参数模型的比较  46-49
    3.7.1 二维七参数转换模型  46-47
    3.7.2 转换精度的比较  47-49
  3.8 本章小结  49-50
第四章几种模型在格网坐标转换中的应用与比较  50-71
  4.1 各模型模型的应用原理  50-57
    4.1.1 协方差推估模型的应用  50-53
    4.1.2 多元回归模型的应用  53-54
    4.1.3 加权平均模型的应用  54-55
    4.1.4 多面函数模型的应用  55-57
  4.2 各模型实验分析  57-66
    4.2.1 转换过程控制参数的确定方法  57
    4.2.2 协方差推估模型  57-60
    4.2.3 多元回归模型  60-62
    4.2.4 加权平均模型  62-64
    4.2.5 多面函数模型  64-66
  4.3 几种模型的相互比较及评估  66-70
    4.3.1 转换过程控制参数的比较  66-67
    4.3.2 转换精度的比较  67-69
    4.3.3 模型难易程度的比较  69
    4.3.4 小结  69-70
  4.4 本章小结  70-71
第五章坐标转换格网的布局与格网文件格式  71-84
  5.1 坐标转换格网的布局  71-77
    5.1.1 整体格网布局  71-72
    5.1.2 子格网构建  72-74
    5.1.3 实验验证  74-77
  5.2 格网坐标转换文件格式设计  77-83
    5.2.1 当前坐标转换格网的使用现状  77-78
    5.2.2 格网文件格式  78-79
    5.2.3 设计方案  79-83
  5.3 本章小结  83-84
第六章格网坐标转换软件结构及功能设计  84-94
  6.1 软件结构及功能  84-86
    6.1.1 软件结构说明  84
    6.1.2 软件功能介绍  84-86
  6.2 数据格式要求  86-90
  6.3 转换流程  90-93
    6.3.1 创建格网文件摘要  90-91
    6.3.2 输入内插点坐标和转换方向  91-92
    6.3.3 确定格网  92
    6.3.4 提取格网中的对应的改正量  92-93
  6.4 本章小结  93-94
第七章基于web的坐标转换服务平台架构设计  94-108
  7.1 系统设计  94-95
  7.2 功能介绍  95-98
    7.2.1 在线坐标转换  95-98
    7.2.2 资料下载  98
    7.2.3 用户管理  98
    7.2.4 网站管理  98
  7.3 关键技术  98-101
    7.3.1 Web Service  98-100
    7.3.2 COM技术  100
    7.3.3 技术应用  100-101
  7.4 操作实例  101-106
    7.4.1 实现步骤  101
    7.4.2 部分实现代码  101-106
    7.4.3 试验结果  106
  7.5 本章小结  106-108
第八章总结与展望  108-110
参考文献  110-115
附录：最小曲率编程实用公式  115-130
  最小曲率计算公式-第1 套公式  115-120
  最小曲率计算公式-第2 套公式  120-129
  最小曲率计算公式-第3 套公式  129-130
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  130-132
致谢  132

面向CGCS2000的格网坐标转换方法及应用研究

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