一种建立工程区域水准椭球的方法

摘要

本发明公开了一种建立工程区域水准椭球的方法：在标准椭球方程的基础上构建由待定参数构成的工程区域水准椭球方程，利用测区各个控制点高程异常数据，在测区平均高程面基础上，将各个控制点高程换算到测区平均高程面后所对应的测区平均大地水准面，得到源椭球下测区椭球表面点空间直角坐标；在该坐标下求出平移参数和长短轴参数；通过平移和调整椭球长、短轴，构建出新的工程水准椭球E1，并求出目标椭球下的空间坐标，将转换后的坐标在工程水准椭球E1下进行椭球长、短轴可变的大地坐标转换，进而转换到工程平面坐标，即可用于进一步的精准归算。该方法构建的水准椭球面与工程测区平均高程面对应的大地水准面较好吻合，利于数据的精准归算。

主权项

一种建立工程区域水准椭球的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定基于标准椭球的工程水准椭球在标准椭球方程的基础上引入由a_E1、b_E1、ΔX_E1、ΔY_E1、ΔZ_E15个待定参数构成的工程区域水准椭球方程，$\frac{{(X_{E1}+{\mathrm{\Delta X}}_{E1})}^2}{{a_{E1}}^2}+\frac{{(Y_{E1}+{\mathrm{\Delta Y}}_{E1})}^2}{{a_{E1}}^2}+\frac{{(Z_{E1}+{\mathrm{\Delta Z}}_{E1})}^2}{{b_{E1}}^2}=1---\left(3\right)$式中，X_E1、Y_E1、Z_E1为在源椭球下测区椭球表面点空间直角坐标，ΔX_E1、ΔY_E1、ΔZ_E1为平移参数，a_E1、b_E1分别为长轴和短轴；步骤2，求解空间直角坐标利用测区各个控制点高程异常数据，在测区平均高程面基础上，将各个控制点高程换算到测区平均高程面后所对应的测区平均大地水准面，得到源椭球下测区椭球表面空间直角坐标X_E1、Y_E1、Z_E1；步骤3，求解工程椭球参数在空间直角坐标X_E1、Y_E1、Z_E1下，获取测区5组代表性坐标，然后采用最小二乘原理求解出5个工程椭球参数ΔX_E1、ΔY_E1、ΔZ_E1、a_E1、b_E1；步骤4，工程水准椭球坐标转换及椭球参数调整将5个工程椭球参数代入公式(3)，通过平移(ΔX_E1、ΔY_E1、ΔZ_E1)、调整椭球长轴a_E1和短轴b_E1，构建出新的工程水准椭球E1；步骤5，椭球空间直角坐标到工程平面坐标的转换先将E1椭球的空间直角坐标转换为大地坐标，再将其转换到工程平面坐标，得到椭球面与测区大地水准面密合的工程区域水准椭球。