《测量学的基础知识》PPT课件

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1、第二章测量学的基础知识§2-1地球的形状与大小§2-2测量坐标系统§2-4测量工作概述§2-3水平面代替水准面的限度§2-1地球的形状与大小2.1.1地表的特点2.1.2大地水准面与大地体2.1.3参考椭球体与参考椭球面2.1地球的形状与大小2.1.1地表的特点高山陆地丘陵海洋2.1.1地表的特点海洋面积：71%陆地面积：29%H马里亚纳海沟=-11022mH珠穆朗玛峰=8844.43mR地球=6371000m难以用一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适合于数学建模。2.1.1地表的特点地球的真实形状2.1.1地表的特点H/R<0.17%,故对地球

2、总的形状的影响可以忽略不计。我们可以把它近似的认为是由海水面包围的一个椭球体。2.1.2大地水准面与大地体水准面：自由静止的海水面，无穷多个；与铅垂线正交。大地水准面：与平均海水面重合并向陆地延伸而形成的闭会曲面，大地水准面。具有唯一性。测绘工作的基准面铅垂线：重力的方向线。是测量工作的基准线2.1.2大地水准面与大地体由于地球内部物质分布不均匀，重力大小和方向会产生不规则变化。故大地水准面也是不规则的曲面，是个物理面。大地水准面和地球表面相比，可算是个光滑的曲面。大地体：大地水准面所包含的形体称为大地体。由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数

3、学公式表述，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。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示。2.1.2大地水准面与大地体实践证明：大地体与一个以椭圆为旋转轴的旋转椭球的形状十分近似。2.1.2大地水准面与大地体参考椭球面：由于地球内部质量分布不均匀，使大地水准面为一个复杂而又不易用数学公式表达的曲面，测量中通常采用一个接近大地水准面的几何椭球面来代替，我们称之为参考椭球面。是球面坐标系的基准面！参考椭球体：由参考椭球面包围的球体，称为参考椭球体。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。2

4、.1.3参考椭球体与参考椭球面2.1.3参考椭球体与参考椭球面2.1.3参考椭球体与参考椭球面WENabo椭球面大地原点：椭球体与大地体相切的点称大地原点。法线：过椭球面上一点与椭球面垂直的直线。垂线偏差：铅垂线与法线一般不重合，两条线的夹角，称垂线偏差。椭球元素：a椭球长半轴、b椭球短半轴以及椭球扁率α=(a-b)/a称为椭球元素。我国曾经采用的地球椭球1953年以前，海福特椭球（1942年国际第一个推荐值，a=6378388,α=1/297.001953年后，原苏联的克拉索夫斯基椭球,称54椭球，其坐标系称北京坐标系，a=6378245,α=1

5、/298.31980年西安国家坐标系，1975年国际第三个推荐值；大地原点在西安泾阳县。a=6378140,α=1/298.2572.1.3参考椭球体与参考椭球面我国目前采用的是1975年“国际大地测量与地球物理联合会”推荐的椭球参数，称为“1980年国家大地坐标系”（简称80系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。2.1.3参考椭球体与参考椭球面测量工作的基准线和基准面1、测量工作的基准线—铅垂线。2、测量工作的基准面—大地水准面。3、测量内业计算的基准线—法线。4、测量内业计算的基准面—参考椭球面。2.1.3参考椭球体与参考椭球面2.1.3参考椭

6、球体与参考椭球面参考椭球面大地水准面地球自然表面§2-2测量坐标系统2.2.1高程系统2.2.2坐标系统2.2.3我国采用的坐标系统2.2测量坐标系统确定地面点的位置：坐标与高程坐标:地面点沿基准线投影在基准面上的位置高程:地面点沿基准线到基准面的距离2.2.1高程系统高程：地面点至高程基准面的铅垂距离，用H表示。绝对高程：地面点至大地水准面的铅垂距离，又称海拔；相对高程：地面点至假定水准面的铅垂距离；注意：高程值有正有负，在基准面以上的点，其高程值为正，反之为负！高程起算面的建立2.2.1高程系统我国采用的高程系统①1956年黄海高程系：青岛国家

7、水准原点的高程72.289米②1985国家高程基准：青岛国家水准原点的高程72.260米。③独立高程系水准原点：全国高程的起算点（青岛观象山）。目前我国统一采用1985年国家高程基准。水准原点H0验潮站大地水准面2.2.1高程系统2.2.1高程系统高差：相邻两点的高程之差称为高差，用hAB表示。绝对高程：相对高程：高差：高差与基准面没有关系注意:高程下标的标注顺序！！2.2.1高程系统2.2.1高程系统区别：基准面不同、基准线均不同大地高与海拔高2.2.1高程系统S纬线NOWE赤道赤道平面起始子午面起始子午线G2.2.2坐标系统地理坐标系、空间直角

8、坐标系、平面直角坐标系1、地理坐标定义：用经度、纬度表示地面点在球面上的位置。类型：天文地理坐标系、大地地理坐标系λφf1