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测绘科学2025年第03期:大地线反解的直接算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘士威;金立新;刘孟函;李登辉;

单位:兰州交通大学测绘与地理信息学院;地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心;甘肃大禹九洲空间信息科技有限公司院士专家工作站;甘肃省测绘科学与技术重点实验室;中铁第一勘察设计院集团有限公司;甘肃铁道综合工程勘察院有限公司;

摘要:针对椭球面投影经差与贝塞尔球面归化经度之间存在经度缩量这一难题,分析了既有大地主题反解的迭代解法和直接解法,提出了新的思路,即利用复数高斯投影理论过渡方法来求取贝塞尔球面归化经度,实现消除经度缩量的目的。对大地线贝塞尔弧长微分方程进行了改造,推导了以类归化纬度为参数的大地线弧长微分和弧长公式,与子午线弧长公式具有相同的形式结构;利用大地线线素和等量坐标理论,导出了椭球面投影经差与贝塞尔球面投影经差的微分关系式,可以求得贝塞尔球面投影经差之差等于贝塞尔球面归化经度之差;利用两个点的归化纬度和投影经差,求解大地线常数,进而计算大地方位角和大地线弧长。利用复数高斯投影理论过渡方法克服了传统大地线贝塞尔微分方程的不方便,为大地主题反解的非迭代解即直接解法提供了一个新方法,可以实现高精度、结构化、计算稳定的结果,也为斜轴高斯投影提供了新途径。

关键词:大地线;;大地线常数;;大地主题;;高斯投影;;投影经差

基金资助:国家自然科学基金项目(41871376)