Введение 3
I. Общие сведения о национальных системах отсчета высот 4
Определение и назначение систем отсчета высот 4
Краткая характеристика наиболее известных систем отсчета высот 5
Балтийская система высот 1977 года 7
Североамериканская система высот NAD27 1929 года и
NAD83 1983 года 10
Немецкая система высот Normalhohennull 1992 года 11
Итальянская система высот European Terrestrial Reference
System 1989 года 12
Нидерландская система высот Amsterdam Ordnance Datum 1879 года 13
II. Техника взаимного пересчета высот в различных системах отсчета 16
Расстановка регулярной сети опорных точек 16
Пересчет высот из одной системы высот в другую 17
Построение карты отклонений высот 19
Уравнение регрессии между высотами различных систем отсчета 20
Оценка точности пересчета 21
III. Результаты аналитического приведения высот NAD83 к
Балтийской системе высот 23
Заключение 33
Список используемой литературы 35
С появлением спутниковых данных, в национальной геодезической сети, случаются некоторые нестыковки координат в положении. Спутниковые методы позиционирования координат, однозначно более точные, лучше определяют положение точки земной поверхности. Но, пока, страны, обширно использующие национальную геодезическую сеть, не могут однозначно перейти на современные технологические комплексы спутниковых данных. Похожая проблема существует и при переходе от одной национальной системы высот, в другую.
Пересчёт точек из одной системы координат в другую часто встречающаяся задача. Координаты любой точки земной поверхности в разных системах координат будут различаться, переход от одной системы координат к другой осуществляется с помощью специальных формул преобразований, одну из которых нужно выявить в настоящей дипломной работе. И так, основная цель данной дипломной работы, определить универсальное уравнение для пересчета одной системы координат в другую и оценить его точность. В ходе определения цели нужно выполнить ряд задач, а именно: дать определение и краткую характеристику наиболее известным системам отсчета высот, подготовить точки с известными координатами и оформить их в текстовом файле, импортировать эти файлы в программе ERDAS IMAGINE для пересчета, построить карту отклонений высот в Surfer, определить уравнение регрессии между высотами различных систем отсчета и оценить его точность.
Исходный материал: координаты, предоставленные программой Google Earth в системе NAD83; программа ERDAS IMAGINE 2010, использованная для пересчета систем координат; программа Surfer 10 - для построения моделей пространственных переменных и картографического отображения этих моделей. Также, в качестве вспомогательных программ, были использованы пакет Exel и программа MapInfo.
Всю проделанную работу можно условно разделить на несколько этапов.
Первым, является реферативная часть, в которой были выяснены общие сведения о национальных системах отсчета высот и дана краткая характеристика наиболее известным системам отсчета высот.
Второй - это методическое описание хода действий в дипломной работе. В нем дано краткое описание способа расстановки регулярной сети опорных точек, пересчета высот из одной системы координат в другую. Более полное описание тому, как построить карту отклонений высот и получить уравнение регрессии между высотами различных систем отсчета.
В результате, третьей, аналитической части данной курсовой работы было выявлено полиномиальное уравнение регрессии, с помощью которого можно произвести пересчет из одной системы координат в другую, а также проведен анализ его точности, посредством построения растровых - графических моделей и диаграмм.
В ходе дипломной был поставлен ряд задач, по которым можно сделать следующие выводы:
1) В настоящее время, в разных странах, существуют различные национальные системы высот, общее количество которых, определить сложно. К наиболее употребительным относится около десяти систем отсчета, часть из которых подробно рассмотрена в данной дипломной работе. К ним относится Балтийская, Итальянская, Североамериканская, Нидерландская и Немецкая системы. Все эти системы близки между собой общей характеристикой, изменяется лишь положение нуля отсчета высот и эти различия могут достигать нескольких десятков метров.
2) Для достижения общей цели - составления аналитического уравнения, позволяющего пересчитывать высоты из одной системы в другую, был подготовлен файл исходных данных. Этот файл представляет собой матрицу высот, которые проставлены с определенным шагом по широте и долготе, построенную на Восточно-Европейскую равнину. Для каждой точки матрицы определены значения в исходной системе и высот и в конечной, результирующей. Всё это представлено в удобном виде, для дальнейшей обработки этих данных.
3) В результате сравнения средней величины отклонения высот, разных по виду уравнений, было выбрано кубическое уравнение, которое наиболее точным образом описывает территорию. В пересчёте высот ошибка этого полиномиального уравнения составила 1 мм. Этот показатель можно принять за геодезическую точность.
