测量坐标和高程(完)

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1、1.水准面：液体受重力而形成的静止表面称为水准面。是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。有无数个水准面。同一水准面上的重力位处处相等；同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。2.与平静的平均海水面相重合、并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面.大地水准面包围的形体称为大地体（Geoid）。水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。3.代表地球形状和大小的旋转椭球成为地球椭球。地球椭球分类a)总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合b)参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合，其椭球面成为参考椭球面。参考椭球有许多个，总地

2、球椭球只有一个。4.大地水准面差距:地球椭球与大地水准面的距离垂线偏差:地面一点对大地水准面的垂线和对于地球椭球面的法线夹角.5.大地原点：确定大地水准面和参考椭球面的相互关系。6.参考椭球的作用：参考椭球面：一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。椭球体的大小和大地体十分接近。参考椭球面可用数学模型表示。1、代表地球的数学表面；2、大地测量计算的基准面；3、研究大地水准面的参考面；4、地图投影的参考面。地球的形状是一个南北极稍扁的，类似于一个椭圆绕其短轴旋转的椭球体。7.测量工作的基准线和基准面·测量工作的基准线—铅垂线。·测

3、量工作的基准面—大地水准面。·测量内业计算的基准线—法线。·测量内业计算的基准面—参考椭球面。8.测量工作及基本原则1、从整体到局部；2、先控制后碎部；3、复测复算、步步检核。前一步工作未检核不进行后一步工作优点：①减少误差积累；②避免错误发生；③提高工作效率。9.ro=180o/p=57.3or´=3438´r²=206265²10.水准面曲率对水平距离的影响结论：当D=10km时，所产生的相对误差为1:120万，最精密距离测量的容许误差位1/100万，这样小的误差，对精密量距来说也是允许的。因此，在10km为半径的圆面积之内进行

4、距离测量时，可以把水准面当作水平面看待，而不考虑地球曲率对距离的影响。11.水准面曲率对水平角度的影响球面角超结论:用水平面代替基准面对角度测量的影响不大。100km2的面积，产生的角度误差不到6″。因此，在小区域测量中，曲率对角度的影响可忽略不计。1.地球曲率对高差的影响地球曲率对高差的影响，即使在很短的距离内也必须加以考虑2.地球曲率对水平距离、水平角、和高程影响如何？在什么情况下允许用水平面代替水准面？（答案10-12）3.测量工作的基本任务是确定点的空间位置。一个点的空间位置，需要三个量来确定。（经度、纬度和高程或X、Y、H

5、）为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。地图投影学就是研究这个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科.基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。4.测量坐标系统：大地坐标系：大地坐标系是以参考椭球面为基准面以起始子午面和赤道面为参考面。大地经度L：过地面点P的子午面与起始子午面的夹角起始子午面：向东为正0-180东经，向西为负0-180西经，大地纬度B：过地面点P的椭球法线与赤道面的夹角赤道面：向北为正0-90北纬，向南为负0-90

6、南纬，大地高H：P点沿椭球面法线到椭球面的距离。椭球面：向外为正，向内为负5.空间直角坐标系以椭球体中心o为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴赤道面上与x轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手直角坐标系6.独立平面直角坐标系当测区范围较小时（小于100km2），常把球面看作平面，这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标系来确定。坐标系原点一般选在测区西南角（测区内X、Y均为正值）；原点坐标值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐标；规定：X轴向北为正，Y轴向东为正。7.高斯平面直角坐标系把交点作为原点，中央子午线作为纵

7、坐标轴X轴，把赤道的投影作为横坐标轴Y轴。这样就构成了高斯平面直角坐标系。五、绝对高程18.1954年北京坐标系是采用了克拉索夫斯基椭球元素，a=6378245m，b=6356863m，与前苏联的坐标系进行联测，通过计算而建立的。1980年国家大地坐标系是采用了新的椭球元素进行定位定向，a=6378140m，b=6356755m，1978年以后，建立了1980年国家大地坐标系，其大地原点设在我国中部：——陕西省泾阳县永乐镇。GPS（全球定位系统）所用的WGS-84坐标系就是一种地心空间直角坐标系，采用1979年国际椭球。原点位于地球

8、质心，§Z轴指向BIH1984.0定义的协议地§球极方向，§X轴指向BIH1984.0§的起始子午面和赤道的交点。§a=6378137m§b=6356752.3me=1/298.2572000国家大地坐标系是一种地心坐标系，坐标原点在