第二章測繪學(xué)基本知識(二)坐標(biāo)系、時(shí)間系統(tǒng)、電子地圖

1、 上一節(jié)課的要點(diǎn)o地球的大小和形狀（WGS84） a=6378137m b=6356752.3142 f=1/298.257o表示坐標(biāo)的方法（經(jīng)緯度、平面直角坐標(biāo)系、高斯坐標(biāo)系） o地圖投影的基本概念(圓柱、圓錐、平面) 地圖投影的實(shí)質(zhì)是建立平面坐標(biāo)（x,y）和地理坐標(biāo)（B,L）之間的關(guān)系 x=f1(B、L) y=f2(B、L) 空間直角坐標(biāo)系問題實(shí)際上，要實(shí)現(xiàn)GPS的定位與導(dǎo)航，僅僅了解了坐標(biāo)系還是不夠的，還要了解時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)1.GPS衛(wèi)星是靜止衛(wèi)星么？2.定位時(shí)，我們要測定的是用戶和衛(wèi)星之間的距離，如何測定？精度如何？3.GPS要有自己獨(dú)立的時(shí)間系統(tǒng)？時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)

2、間系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)間系統(tǒng)GPS 時(shí)間系統(tǒng) GPS 時(shí)間系統(tǒng)采用原子時(shí)秒長作為時(shí)間基準(zhǔn)，但時(shí)間起算的原點(diǎn)定義在1980年1月6日UTC 0時(shí)。啟動(dòng)后不跳秒，保持時(shí)間的連續(xù)性。以后隨著時(shí)間的積累，GPS 時(shí)與UTC 時(shí)的整秒差通過時(shí)間服務(wù)部門定期公布。 2006年1月1日兩者差14秒時(shí)間標(biāo)示法 1.歷法 格力高利歷（gregorian calendar） 2.儒勒日 （Julian day） 3. 約化儒勒日 （Modified Julian Day） 4. GPS （GPS week+ second） 5.年積日 在GPS數(shù)據(jù)處理中，頻繁地用到上述時(shí)間標(biāo)示法間的轉(zhuǎn)換。GP

3、S時(shí)間系統(tǒng)與各種時(shí)間系統(tǒng)電子地圖的特點(diǎn)1.動(dòng)態(tài)性2.交互性3.無極縮放4.無縫拼接5.多尺度顯示6.地理信息多維化7.超媒體集成8.共享性9.空間分析功能導(dǎo)航的基本概念o 導(dǎo)航的概念首先起源于航海事業(yè)，其最初的含義是引導(dǎo)運(yùn)載體從一個(gè)地點(diǎn)航行到另一個(gè)地點(diǎn)的過程。o 導(dǎo)航的作用：保證航行安全、為載體或載體中的監(jiān)視、測量、裝備等系統(tǒng)提供精確的導(dǎo)航信息。導(dǎo)航的基本概念概念：所謂導(dǎo)航，就是引導(dǎo)航行的意思；也就 是確定航行體運(yùn)動(dòng)到什么地方和向何方向運(yùn)動(dòng)的意思。實(shí)質(zhì)：導(dǎo)航是一種廣義的動(dòng)態(tài)定位。 導(dǎo)航的基本概念 對于任何某一具體的導(dǎo)航過程，首先必須確定本次航行的起始點(diǎn)、目的點(diǎn)以及航行計(jì)劃路徑(總稱之為一條航線

4、)。路徑的標(biāo)定一般是用一系列均勻分布于路徑上的坐標(biāo)點(diǎn)來確定，這些坐標(biāo)點(diǎn)就叫航路點(diǎn)。起始點(diǎn)、目的點(diǎn)、航路點(diǎn)的位置坐標(biāo)可以是從地圖上量取，也可以是直接測得，總之必須是已知的(如右圖)。導(dǎo)航的基本概念 在航行過程中，GPS定位系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)提供給航行體位置信息(坐標(biāo))，結(jié)臺計(jì)算機(jī)中存儲的航行路徑中各航路點(diǎn)位置信息，可以計(jì)算出各種可用來糾正航行偏差、指導(dǎo)正確航行方向的制導(dǎo)參數(shù)，如應(yīng)航跡角、偏航距和待航距離(待航時(shí)間)等，下圖以飛機(jī)導(dǎo)航為例，形象說明各制導(dǎo)參數(shù)的物理意義(圖中還示出真航向、航跡角、偏流角和地速V)。導(dǎo)航的基本概念 利用制導(dǎo)參數(shù)，可以計(jì)算出航行體的操縱指令，再通過控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)航行的自動(dòng)化。按給定的航行計(jì)劃航行，常因自然條件和任務(wù)的改變而不可能實(shí)現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80年代民用飛機(jī)以經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)時(shí)、安全為目的，發(fā)展了飛行管理系統(tǒng)；軍用飛機(jī)以完成軍事任務(wù)為目的，發(fā)展了飛行綜合控制系統(tǒng)；公路交通以經(jīng)濟(jì)、快速為目的，發(fā)展了智能交通管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都能在任務(wù)和地理、交通、氣象情況改變的條件下自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)的前