第2章地球体与地图投影

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1、第2章地球体与地图投影高等教育出版社高等教育电子音像出版社电子教案普通高等教育“十一五”国家级规划教材新编地图学教程（第二版）22第2章地球体与地图投影第1节地球体第2节大地测量系统第3节地图投影第4节地图比例尺第2章地球体与地图投影高等教育出版社高等教育电子音像出版社第1节地球体电子教案普通高等教育“十一五”国家级规划教材新编地图学教程（第二版）本章首页44第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（一）地球体的量度公元前3世纪希腊学者亚里士多德认为大地是个球体。埃拉托色尼对地球大小作了第一次估算。这个角度约是圆周的1/50

2、本章首页本节首页55第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（一）地球体的量度公元724—725年张遂（一行）组织测量计算得子午线上的纬度1°的地面距离约132km，比现代测量值约长21km。公元827年阿拉伯回教主AlMamum（阿尔曼孟）推算出1°子午线弧长，比现代测量值只差1%。本章首页本节首页66第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（一）地球体的量度17世纪后牛顿论证地球是一个椭球体。清康熙年间天文–大地测量，实证地球不是正圆球。法国1735年测量论证地球是椭球。现代天文测量地球是一个极半径略短、赤

3、道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。本章首页本节首页77第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（一）地球体的量度地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面。地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。航天器观察地球机舱窗口俯视大地——地球体的自然表面本章首页本节首页88地球的自然表面并不光滑平顺，珠穆朗玛峰（8844.43m）与马里亚纳海沟（11034m）之间的高差约达20km。由于地球的自然表面凸凹不平，形态极为复杂，难以成为测量与制图的基准面。应寻求一种与地球自然表面非常接近的规则曲面，来代替这种不规则的曲面。第

4、1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（一）地球体的量度——地球体的自然表面本章首页本节首页99第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（二）地球体的物理表面地球不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近似的不规则椭球体。WDM94—1994年的全球重力场模型本章首页本节首页1010第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（二）地球体的物理表面与重力方向相垂直，可有无数个曲面，每个曲面上重力位相等，重力位相等的面被称为重力等位面，即水准面。理想水准面：它是一个无波

5、浪、无潮汐、无水流、无大气压变化，处于流体平衡状态的静止海平面。它没有棱角，没有褶皱。寻找一种与地球自然表面非常接近的规则曲面，来代替这种不规则的地球面。本章首页本节首页1111它实际上是一个起伏不平的重力等位面，是逼近于地球本身形状的一种形体，称大地体。第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（二）地球体的物理表面大地水准面：以理想水准面作为基准面向大陆延伸，穿过陆地、岛屿，最终形成的封闭曲面。本章首页本节首页1212第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（二）地球体的物理表面在实际测量中以似大地水准面代替

6、大地水准面，两者在海洋上完全重合，在陆地上只在山区有2～4m的差异。各国也往往选择一个平均海水面代替大地水准面，以其作为统一的高程基准面。大地水准面的意义：地球形体的一级逼近可用重力学理论进行研究可使用仪器测得海拔本章首页本节首页1313它是一个规则的数学表面，所以人们视其为地球体的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（三）地球体的数学表面地球椭球体：假想将大地体绕短轴(地轴)飞速旋转，以形成一个表面光滑的球体表面。本章首页本节首页1414地球椭球体基本参数:长半

7、轴（赤道半径）a短半轴（极半径）b椭球体的扁率α=(a-b)/a第一偏心率e2=(a2-b2)/a2第二偏心率e2=(a2-b2)/b2赤道半径极半径北极南极赤道abWGS[worldgeodeticsystem]84椭球体:a=6378.137kmb=6356.7523kmα=1/298.257224赤道直径=12756.3km极轴直径=12713.5km赤道周长=40075.1km地球表面积=510064500km2对a,b,α的具体测定就是近代大地测量学的一项重要工作。第1节地球体第2章地球体与地图投影（三）地球体的数学表面′本章首

8、页本节首页1515第1节地球体第2章地球体与地图投影一、地球体的基本特征（三）地球体的数学表面总地球椭球：与大地体吻合最好的旋转椭球称为总地球椭球，也叫总椭球或平均椭球，大地测量在确定这个总地