[发明专利]基于抵偿高程面或平均高程面的3°分带坐标转换系统

摘要

本发明公开了基于抵偿高程面或平均高程面的3°分带坐标转换系统，通过对控制点在基准椭球和抵偿高程面或测区、城市平均高程面大地坐标变化规律的研究，推导出采用抵偿高程面或测区、城市平均高程面，新椭球长半轴的计算方法；地面控制点的大地纬度改正数和新大地纬度的计算方法；以抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球长半轴和第一偏心率为引数求取正算参数和反算参数的计算方法。与现有技术相比，依据正算参数和反算参数的计算公式，将控制点从CGCS2000椭球面变换到抵偿高程面或测区、城市平均高程面，能实现大地坐标与平面坐标的高精度坐标转换，转换模式也适合于1980西安坐标系和1954年北京坐标系及地方独立坐标系。

主权项

基于抵偿高程面或平均高程面的3°分带坐标转换系统，其特征在于：通过对控制点在基准椭球和在抵偿高程面或测区、城市平均高程面的大地坐标变化规律进行研究，以CGCS2000地心椭球为基准椭球，将控制点从CGCS2000地心椭球面变换到抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面，实现大地坐标与平面坐标的高精度坐标转换，坐标转换的步骤如下：1)计算并确定抵偿高程面或测区、城市平均高程面的高程h，计算或查取控制点高程异常值h0，计算基准椭球卯酉圈曲率半径N0的变化量dN，dN＝h+h0；2)以ao为基准椭球长半轴，B0为某控制点在基准椭球的纬度或测区平均纬度，e2为基准椭球第一偏心率的平方，计算控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的大地纬度B；根据该点大地纬度B0计算卯酉圈曲率半径N0N0=a01-e2*sin2B0]]>计算抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的长半轴a的改正数：da＝dN/N0*a0计算抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的长半轴a：a＝a0+da计算基准椭球子午圈曲率半径M、辅助函数W和控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的大地纬度改正数dB：W=1-e2×sin2B0]]>M＝a0×(1‑e2)/W3dB＝e2×sin B0×cos B0×dN/(M+dN)/W计算控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的大地纬度B：B＝B0+dB3)以a和e2为引数求取抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球正算参数C0、C1、C1、C2、C3、C4。4)根据控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的大地坐标(B，L)，中央子午线L0，椭球的长半轴a，第一偏心率的平方e2，以C0、C1、C1、C2、C3、C4为正算参数，建立正算模型，求解该控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的高斯投影平面坐标(x,y)。5)对控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的高斯投影平面坐标(x,y)在中央子午线为L0时进行高斯投影反算求得高精度反算参数k0、k1、k2、k3、k4。6)利用反算参数k0、k1、k2、k3、k4，建立验算大地坐标反算模型，求出该控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的验算大地坐标(B′,L′)。7)以L0为中央子午线，以a为参考椭球的长半轴，以e2为第一偏心率的平方，以C0、C1、C1、C2、C3、C4为正算参数，以(B′,L′)为引数求解该控制点在抵偿高程面或测区、城市平均高程面椭球面的高斯投影平面验算坐标(x′,y′)，能够确保：|x′‑x|＜0.5mm,|y′‑y|＜0.5mm，满足精度要求，进一步验证正算和反算的正确性。