第二章 测量坐标系和高程-2

《第二章 测量坐标系和高程-2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、§2.1地球形状和大小§2.2测量常用坐标系§2.3地图投影和高斯平面直角坐标系§2.4高程§2.5用水平面代替水准面的限度§2.6方位角第二章测量坐标系和高程§2-1地球形状和大小地球几何特性近似球体，R≈6371km地球表面形状十分复杂，如珠穆朗玛峰高达8848.13m,马里亚纳海沟深达11022m。海洋面积约占71％，陆地约29％人类认识地球的过程经过了2-3千年的过程。§2-1地球形状和大小地球物理特性重力、铅垂线水准面：自由静止状态的水面重力等位面水准面⊥铅垂线不相交大地水准面FTOSNPG垂球铅垂线大地水准面设想当海洋处于静止

2、均衡状态时，将它延伸到陆地内部所形成的光滑封闭的曲面。静止平均海水面陆地大地水准面§2-1地球形状和大小O地球自然表面大地水准面NS大地水准面和铅垂线是测量外业的基准面和基准线。连续光滑不规则用平均海水面代替大地体:大地水准面所包围的形体。§2-1地球形状和大小参考椭球研究表明：地球的形体近似于旋转椭球体，旋转椭球体的大小和大地体应该十分接近。与某个区域或某一个国家的大地水准面最为密合的地球椭球称为参考椭球，与全球大地水准面最为接近的椭球为总椭球。旋转椭球面可用数学模型表示。参考椭球面是测量内业计算的基准面,法线是测量内业计算的基准线.§

3、2-1地球形状和大小在大地测量中，椭球的形状与大小通常用长半轴a与偏率f来表示：§2.2测量常用坐标系和参考椭球定位坐标系是指描述空间位置的数学参照系。它由点、线、面等基准所构成。OP原点三轴XZYXYZ(x,y,z)P’(x’,y’,z’)一个点的空间位置，需要三个坐标量来表示。采用二维坐标系和一维坐标系组合表示三维坐标系一、测量常用坐标系地球椭球上的点、线、面椭球中心短轴大地子午面赤道面法线§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位aNSabMPa格林尼治天文台1、大地坐标系NHLG大地坐标系的定义SMP大地经度(L)大地纬度(B)大地高(

4、H)B过地面点的子午面与起始子午面之间的夹角过地面点的法线与赤道面之间的夹角地面点沿法线至(参考)椭球面的距离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。§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位我国的国家大地坐标系1）1954年北京坐标系参心坐标系来历：原苏联1942年普尔科沃坐标系在我国的延伸。克拉索夫斯基椭球大地原点：普尔科沃天文台54北京坐标系的特点：§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位2）1980年国家大地坐标系参心坐标系1975年国际大地测量与地球物理联合会(IUGG)第16届大会上推荐的椭球参数大地原点：陕西省

5、泾阳县永乐镇大地坐标框架――全国天文大地网§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位3）WGS－84（世界大地坐标系）WGS-84是美国国防部建立的、GPS卫星定位采用的坐标系统。地心坐标系WGS-84椭球§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位4）2000国家大地坐标系坐标原点：地球质心地心坐标系椭球参数根据《中华人民共和国测绘法》，我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系。§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位ZYXONS空间直角坐标系的定义原点O：椭球体中心X轴：起始子午面与赤道面的交线Y轴：赤道面上与X轴正交的方向Z轴：椭球体的旋

6、转轴赤道面起始子午面2、空间直角坐标系§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位P点坐标(X,Y,Z)SNXZYOP’LBHPXYZ大地坐标系和空间直角坐标系之间的换算§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位空间直角坐标系表示方法：东经114°21´27”北纬30°31´55”大地高134.6mX＝-2102676.5mY＝4807521.4mZ＝3314166.3m§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位1）由大地坐标系计算空间直角坐标2）由空间直角坐标计算大地坐标3、平面直角坐标系1）测量平面直角坐标系PXPYPOYX测量中的平面直角坐标系数学中平

7、面直角坐标系ⅠⅡⅢⅣOXYⅠⅡⅢⅣ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。§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位2）不同平面坐标系之间的换算高斯平面直角坐标系(国家坐标系）独立坐标系（城市坐标系）施工坐标系（工程坐标系）长度比地球椭球分类总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合。参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合。参考椭球定位单点定位多点定位§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位二、参考椭球的定位什么是参考椭球的定位？单点定位

8、§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位假设选择大地原点满足条件：则大地原点的坐标为：多点定位采用广义弧度测量方程内容小结水准面、大地水准面地球椭球总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合参考