地图的数学基础(najin).ppt

《地图的数学基础(najin).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第二章地图的数学基础第一节地球椭球体与大地控制第二节地图比例尺第三节地图投影概述第四节常用地图投影第五节地图投影的判断和选择第一节地球椭球体与大地控制一、地球椭球体地球的自然表面是一个起伏不平，十分不规则的表面大地水准面为了寻求一种规则的曲面来代替地球的自然表面，人们设想当海洋静止时，平均海水面穿过大陆和岛屿，形成一个闭合的曲面，该面上的各点与重力方向（铅垂线）成正交，这就是大地水准面地球椭球体假想一个扁率极小的椭圆，绕大地球体短轴旋转所形成的规则椭球体称之为地球椭球体地球椭球体三要素：长半径a短半径b扁率f地球自然表面、大地水准面、地球椭球体三者关系由于推算的年代、

2、使用的方法以及测定地区的不同，地球椭球体的数据并不一致，近一个世纪来，世界上推出了几十种地球椭球体数据。椭球体名称年代长半径（m）短半径（m）扁率使用的主要国家白塞尔（德,Bessel）1841637739763560791：299.15波兰，罗马尼亚，捷克，斯洛伐克，瑞士，瑞典，智利，葡萄牙，日本克拉克Ι（英，Clarke）1866637820663565341：295.0埃及，加拿大，美国，墨西哥，法国克拉克Ⅱ（英，Clarke）1880637824963565151：293.47越南，罗马尼亚，法国，南非海福特（美国，Hayford）19106378388635

3、69121：297.0意大利，比利时，葡萄牙，保加利亚，罗马尼亚，丹麦，土耳其，芬兰，阿根廷，埃及，中国（1952年前）克拉索夫斯基（前苏，Красовский）1940637824563568631：298.3前苏联（1946年起），保加利亚，波兰，罗马尼亚，匈牙利，捷克，斯洛伐克，原得意志民主共和国，中国1975年国际椭球1975637814063567551：298.2571975年国际第三个推荐值1980年国际椭球198063781371：298.2571979年国际第四个推荐值常用椭球体数据二、大地控制大地控制的主要任务是确定地面点在地球椭球体上的位置位置平

4、面位置（经度和纬度）高度（高程）（1）地理坐标系地理坐标系是指用经纬度表示地面点位的球面坐标系。在大地测量学中，对于地理坐标系统中的经纬度有三种描述：即天文经纬度（铅垂线）、大地经纬度（垂线）和地心经纬度。(2)我国的大地坐标系统在一个国家或地区，不同时期也可能采用不同的坐标系。我国目前沿用了两种坐标系，即1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。陕西省泾阳县永乐镇北洪流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点——大地原点。ICA-75椭球参数a=6378140mb=6356755mf=1/298.257(3)高程系高程控制网的建立，必须规定一个统一的高程基准

5、面。我国高程系：“1956年黄海高程系”“1985年国家高程基准”位于青岛的我国水准原点(4)大地控制网大地控制网平面控制网高程控制网三、全球定位系统1973年美国国防部便开始组织海陆空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统，即“授时与测距导航系统/全球定位系统,简称为全球定位系统（GPS）。空间星座部分地面监控部分用户接收部分GPSGPS卫星在空间上的这种配置，使用户在地球上任何地点、任何时间至少可以同时接收到4颗卫星的定位数据，这是保证GPS定位精度的基本条件。空间卫星星座，由均匀分布在6个等间距轨道上的24颗卫星组成。轨道之间的夹角为60°，轨道平均高度为2018

6、3km，卫星运行周期为11小时58分。地面控制部分由一个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成。用户接收部分的基本设备是GPS信号接收机，其作用是接收、跟踪、变换和测量GPS卫星所发射GPS信号，以达到导航和定位的目的。GPS用户终端第二节地图比例尺一、地图比例尺的概念编制地图时，需要把地球或制图区域按照一定的比率缩小表示，这种缩小的比率就是地图的比例尺。因此，比例尺代表的是地球或制图区域缩小的程度。比例尺=图上距离/实地距离，可表达为（d为图上距离，D为实地距离）当制图区域相当大，制图时对景物的缩小比率也相当大时，地图上的长度也因地点和方向不同而有所变化，在这种

7、地图上所注明的比例尺的含意，其实质是在进行地图投影时，对地球半径缩小的比率，通常称之为地图主比例尺。地图经过投影后，只有在没有变形的点或线上，才可以用主比例尺进行量算。二、地图比例尺的形式数字比例尺如1：1万、1：25万文字比例尺如“五万分之一”图解比例尺图解比例尺斜分比例尺复式比例尺直线比例尺三、地图比例尺的作用比例尺决定着地图图形大小比例尺反映地图的量测精度比例尺决定着地图内容的详细程度第三节地图投影概述一、地图投影的概念为什么要进行地图投影地球椭球体表面是个曲面，而地图通常是二维平面，因此在地图制图时首先要考虑把曲面转化成平面。然而，从几何意义