大地站心坐标系转换-精选.ppt

大地站心坐标系转换-精选
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2.4.3 站心地平坐标系及其应用
将站心系坐标轴变换到与三维空间直角坐标轴指向一致时的旋转矩阵为：
x
z
y
顾及，站心系原点在空间坐标系中的坐标为：
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
则，站心系坐标到空间直角坐标系的变换公式为：
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
由上式得，空间直角坐标系到站心系的变换公式为：
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
2、站心极坐标系与站心地平直角坐标系的关系
定义：由站心系原点到点的空间距离、方位角和天顶距为坐标变量确定三维点位，称为站心极坐标系。
由上式，得：
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
也可以用以下公式计算：
公式中的天顶距和方位角都归算到以法线为基准。测量时以垂线为基准的，需要作垂线偏差改正。改正公式下面将讲到。
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
3、空间直角坐标系与站心地平直角坐标系的旋转矢量之间的关系
若x、y和z为空间坐标系的旋转矢量， x、 y和z为站心坐标系的旋转矢量。顾及旋转矢量是平移不变量，旋转关系与坐标矢量相同。
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
4、站心地平直角坐标系的应用
(1). 计算基线向量的大地方位角
其中，B0,L0为基线始端的纬度和经度。
(2). 绕站心系坐标轴的旋转向量有特殊意义
z 相当于平面控制网间的旋转角。
2.4.3 站心地平坐标系及其应用
(4). 计算卫星的高度角和方位角
卫星Q的方位角和高度角可用其站心坐标xQ、yQ计算。
2.4.4 两个空间大地直角坐标系间的转换模型
3、范士转换模型
若旋转角是围绕参考点的站心地平坐标系的坐标轴，即为范士转换模型。将三维空间坐标系的旋转角与站心系旋转角的关系代入Molodensky模型，即得范士转换模型如下：