2第二章地球空间与数字测绘1-4节gis

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1、2第二章地球空间与数字测绘1-4节gis第二章地球空间与测绘第二章地球空间与数字测绘地球体模型地球空间参照系空间尺度与地图比例尺地图测绘成图方法——为了了解地球的形状，让我们由远近地观察一下地球的自然表面。一、自然球体与大地体一、自然球体与大地体文本框:从太空看地球:地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。从太空看地球:地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。来源：美国一、自然球体与大地体文本框:机舱窗口俯视大地:地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面。机舱窗口俯视大地:地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面。由地球自然表面所包围的形体称为地球自然球体。事实上：地球是

2、一个表面非光滑的、不规则的几何体，海洋面积约占地球表面的71%，陆地面积约占29%，珠穆朗玛峰与太平洋的马里亚纳海1.1.地球自然表面与自然球体地球自然表面与自然球体高山陆地丘陵海洋水准面设想有一个自由平静的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，我们把自由平静的海水面称为水准面。水准面是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。如右图所示。22大地水准面与大地体大地水准面与大地体-地球物理表面假定在重力作用下海水时的平均水面，并设过大陆与岛屿，处处与铅垂线面..其中最接近地球形状和大小的是通过平均海水面的那个水准面，这个唯一而确定的水准面叫大地水准面1.1.22大地

3、水准面与大地体大地水准面与大地体..完整的水准面是被海水包围的封闭曲面..这样的水准面有无数个..大地水大地体..它是测量的基起伏微小，二、旋转椭球、正球体和参考椭球体..大地水准面是不规则曲面，不能用数学为满足测量成果计算和制图工作需要想的几何体代表地球的形状和大该几何体必须满足两个条件：..①形状接近地球自然形体；..②可以用简单的数学公式表..从总体上看，大地体转椭球。1.旋转椭球体旋转椭球体——以地球的南北短轴为旋转轴旋转而成的椭球形体，也称地球椭球体，或简称椭球体。旋转椭球体面为规则曲面，又称地球数学表面。旋转椭球体有关问题：文本框:主要椭球体及描述

4、参数..主要椭球体及描述参数NSEWOaba椭球体的长半径a，短半径b或扁率α，其关系式为：abfa.=因所用资料本元素测同的地主要椭球体描述参数与使用国家..1952年前采用海福特椭球体..1953年起采用克拉索夫斯基椭球体..1978年起采用IUGG/IAG-75椭球体..1985年起采用WGS-84椭球我国常用几个椭球体S地球椭球体元素定义极点：旋转轴N、S。在北点，赤道：赤道面与参纬线NO地轴：地球椭球旋转时所绕的短轴(NS)，它通过椭球中心O。它和地球旋转轴重合，又称地轴。子午面：包含旋转轴NS的任一平面。子午面有无数多个。子午线：子午面与参考椭球面

5、的交线，亦称经线。起始子午面：通过英国格林尼治天文台的子午面。纬线：垂直于旋转轴的任一平与参考椭球面的交线WE赤道赤道平面起始子午面起始子午线G赤道平面：过参考椭球面中心直与旋转轴NS..定义：与椭球体的体积相等的球体。..忽略地球表面起伏变化，按等体积将地球椭球体换算成一正球体..RV=6371110m（按克拉索夫斯V=10832.628m3）..意义：地学研究常以整个地地球缩小再进行整球体对待。文本框:2.正球体2.正球体3.参考椭球体文本框:地球形状确定后，还需确定大地水准面与椭球体面间的相对关系，实现将以大地水准面为基础的测量结果换算到数学的椭球体面上

6、，满足计算和制图需要。定义：在地球表面适当位置选择一点p，令p的铅垂线和椭球面上相应P0点的法线重合，并使P0点椭球面与其大地水准面相切，这里的P点就称为大地原点，旋转后的椭球面成为参考椭球面，其包围的形体称为参考椭球体。参考椭球体只和局部地区的大地体吻合的最好，不能反映整个大地体的情况。大地水准面和铅垂线是大地测量的基准面和基准线；旋转椭球面和法线是内业计算和制图的基准面和..地球形状确定后，还需确定大地水准面与椭球相对关系，实现将以大地水准面为基础的到数学的椭球体面上，满足计算和制图..定义：在地球表面适当位置选择一点p，线和椭球面上相应P0点的法线重合，

7、并使P0点椭球面与其大地水准面相切，这点，旋转后的椭球面成为体称为参考椭球体。..参考椭球体只和局部地映整个大地体的情..大地水准面和铅垂线是大地测量的基..旋转椭球面和法线是内业计算和大地原点在大地原点P上实施精密的天文测量和高程测量，由此得到该点的天文度、天文纬度、至某一相邻点的天文方位角和正高（该点到大地水准面的别等于该点的大、大地纬度、大地方位和该点的大地高程。pλp.PαP正HPLPBPAPH大地原点和大地起算数据大地测量基大地测量§2地球空间参照系..空间参照系：测量与标定空间点位的一种坐标系。..空间点位：地球表面的点位。..两种确定地球表面点位

8、的..固定在空间的天球坐标系；..固定