地图投影与坐标变换.pdf

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北京理工大学,教授

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第1篇 基础知识
第1章 基本概念 3
1.1 坐标 3
1.2 坐标参考系 4
1.3 坐标系 8
1.4 坐标轴 10
1.5 大地基准 11
1.6 椭球 12
1.7 本初子午线 13
1.8 真北、格网北与磁北 14
第2章 大地坐标系与空间直角坐标系 15
2.1 参心坐标系 15
2.2 地心坐标系 15
2.3 大地坐标系 16
2.4 空间直角坐标系 18
第3章 地图投影 19
3.1 投影方法 19
3.2 地图投影变形 20
3.3 地图投影分类 21
3.3.1 按投影性质分类 21
3.3.2 按转换法则分类 22
3.3.3 按投影轴与地轴的关系分类 27
3.4 常用地图投影 28
第4章 坐标操作 32
4.1 概述 32
4.2 坐标操作方法 33
4.3 坐标操作方法所需参数 33
4.4 坐标操作的参数值 33
4.5 转换的多重性 33
4.6 操作的可逆性 34
4.7 级联操作 34
4.8 应用软件产生的级联操作 35
第2篇 地图投影及其转换公式
第5章 地图投影概述 41
第6章 地图投影参数 43
第7章 地图投影公式 50
7.1 兰波特正形圆锥投影 51
7.1.1 兰波特正形圆锥投影(2SP) 53
7.1.2 兰波特正形圆锥投影(1SP) 55
7.1.3 兰波特正形圆锥投影(1SP,坐标轴指西) 57
7.1.4 兰波特正形圆锥投影(2SP,比利时) 57
7.1.5 兰波特准正形圆锥投影 58
7.2 捷克-斯洛伐克投影 62
7.2.1 捷克-斯洛伐克投影 63
7.2.2 捷克-斯洛伐克投影(坐标轴指北) 67
7.2.3 修正的捷克-斯洛伐克投影 68
7.2.4 修正的捷克-斯洛伐克投影(坐标轴指北) 71
7.3 墨卡托投影 72
7.3.1 墨卡托投影(球体) 78
7.3.2 可视化伪墨卡托投影 80
7.3.3 卡西尼-索尔特奈投影 82
7.3.4 双曲线卡西尼-索尔特奈投影 85
7.4 横轴墨卡托投影 87
7.4.1 一般情况 87
7.4.2 横轴墨卡托分带格网系统 98
7.4.3 横轴墨卡托投影(坐标轴指南) 99
7.5 斜轴墨卡托投影 101
7.5.1 霍廷斜轴墨卡托投影 103
7.5.2 拉波得斜轴墨卡托投影 108
7.6 赤平投影 112
7.6.1 赤道斜轴赤平投影 113
7.6.2 极地赤平投影 117
7.7 新西兰地图格网投影 125
7.8 突尼斯矿业格网投影 126
7.9 美国多圆锥投影 127
7.10 兰波特等积方位投影 129
7.10.1 斜轴情况 129
7.10.2 极地情况 131
7.10.3 兰波特等积方位投影(球体) 132
7.11 兰波特等积圆柱投影 132
7.12 阿尔伯斯等积投影 133
7.13 等距圆柱投影 134
7.13.1 等距圆柱投影(球体) 137
7.13.2 伪Plate Carrée投影 138
7.14 彭纳投影 138
7.14.1 一般情况 139
7.14.2 坐标轴指南情况 140
7.15 等距方位投影 140
7.15.1 修正的等距方位投影 140
7.15.2 关岛投影 143
7.16 透视投影 146
7.16.1 概述 146
7.16.2 垂直透视投影 147
7.16.3 垂直透视投影(正交情况) 149
7.17 正交投影 150
第3篇 除地图投影外的坐标转换公式
第8章 地理坐标、地心坐标及站心坐标之间的转换 157
8.1 地理坐标与地心坐标之间的转换 157
8.2 地心坐标与站心坐标之间的转换 159
8.3 地理坐标与站心坐标之间的转换 162
8.4 三维地理坐标与二维地理坐标之间的转换 165

第9章 坐标操作方法 166
9.1 多项式变换方法 166
9.1.1 一般情况 166
9.1.2 复数多项式变换 173
9.1.3 西班牙多项式变换方法 175
9.2 各种线性坐标操作方法 176
9.2.1 仿射参量变换方法 176
9.2.2 一般仿射几何变换方法 177
9.2.3 相似变换方法 181
9.2.4 UKOOA P6 地震格网变换方法 184
第10章 坐标变换 188
10.1 偏移量-概述 188
10.2 垂直坐标参考系之间的变换 189
10.2.1 垂直偏移量 189
10.2.2 格网数据插补的垂直偏移量 190
10.2.3 垂直偏移量和斜率 191
10.3 地心坐标参考系之间的变换 192
10.3.1 地心坐标系的变换 192
10.3.2 赫尔默特7参数变换 193
10.3.3 莫洛坚斯基-巴德卡斯变换 196
10.4 地理坐标参考系之间的变换 197
10.4.1 采用地心坐标变换方法 197
10.4.2 简化的莫洛坚斯基变换 201
10.4.3 地理坐标偏移量 203
10.4.4 格网数据插补的地理坐标偏移量 204
10.5 大地水准面与高程修正模型 204
10.5.1 三维地理坐标到重力相关高程的变换 204
10.5.2 三维地理坐标到二维地理坐标+重力相关高程的变换 205
10.5.3 带有高程偏移量的二维地理坐标变换 206

内容简介
本书根据导航定位、GIS及大地测量学科的发展和应用需要,以简明易学的方式,系统阐述了地图投影、坐标变换的基本理论,坐标变换与转换的方法和公式,并对常用方法给出实例。对当前我国导航定位等领域所用的等角圆柱投影、等角圆锥投影及其正反解运算等,作为重点详加论述。本书计算实例、插图与数表的配备齐全,将知识与实用融于一体的。

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