子午线收敛角和长度比复变函数表示的实数解
2018-10-09金立新魏桂华许常文
测绘通报 2018年9期
金立新,魏桂华,许常文
(1. 中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西 西安 710043;2. 甘肃铁道综合工程勘察院有限公司,甘肃 兰州 730000)
高斯投影是等角横切椭圆柱投影,其必须满足3个条件[1-3]:高斯投影为正形投影,即等角投影;中央子午线投影后为直线,且为投影的对称轴;中央子午线投影后长度不变。
有些学者研究了用复变函数表示的高斯投影[4-6]正反解,公式比较简洁,但需要复数迭代。文献[7]给出了基于复数等角纬度、复数底点纬度表示的高斯投影复变函数非迭代解,但复变函数只能用专用软件计算,故推广使用受到一定影响。文献[8—9]研究了复变函数表示的球面高斯投影公式,并给出了与横墨卡托公式的等价性证明。文献[10]研究了复变函数表示的高斯投影近似式,其特征是采用了椭球面在球面的局部描写,且计算精度较低,只能达到0.3 m。文献[11]在文献[7]的基础上,给出了高斯投影正反解复变函数表示的实数解,也给出了高斯投影正解子午线收敛角和长度比的实数解,但未给出反解子午线收敛角和长度比的实数解。
本文在文献[12]的基础上,进一步研究长度比和子午线收敛角的实数解公式。子午线弧长对等量纬度q的导数和子午线弧长对等角纬度φ的导数分别为
(1)
对式(1)进行解析开拓,即有复数平面坐标对复数等量纬度的导数函数[4-7],复数平面坐标对复数等角纬度Φ的导数函数[4-7],也都是解析函数,公式为
(2)
式(2)即解析函数的复数归化纬度表示。式中,z=x+iy为复数平面坐标;……
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