地图学原理21 课件.ppt

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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一节地球椭球体与大地控制地球椭球体大地控制全球定位系统一、地球椭球体对地球测量而言，地球表面是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。大地水准面大地水准面欧空局绘制的大地水准面地球椭球体地球椭球体与大地水准面的区别1.大地水准面是根据地球重力场分布计算得到的闭合曲面，不是人为设定的；2.大地水准面是不规则的闭合曲面，不能用数学公式进行表达；3.地球椭球体是人为选择的规则的曲面，目的在于近似代替大地水准面，以便于地物投影；4.一个大地水准面可以对

2、应多个地球椭球体；5.大地水准面会随地球重力场的变化产生微小的变动，而地球椭球体一旦选定，不再随时间变化。常用的地球椭球体数据问题：为什么会出现不同的地球椭球体数据？1.地球椭球体是对地球表面的近似，对于同一个椭球体，它对不同地区地表的拟合近似程度不同；2.对于不同国家和地区，在制作地图时，为了更准确地投影，往往采用与本地区地表近似程度最高的椭球体数据。3.对于同一个国家，不同时期采用不同的椭球体，原因在于，不同时期测量的精度不同，随着测量技术的发展，测量精度不断提高，因而，也会采用更为合适的地球椭球体。二、大地控制地理坐标系我国的大

3、地坐标系统高程系大地控制网2.1地理坐标系2.2我国的大地坐标系统北京54椭球体参数：克拉索夫斯基椭球体坐标原点：北京缺点：所选用的椭球体面与我国的大地水准面不能很好地符合，误差较大西安80椭球体参数：IUGG/IAG1975年提供的椭球体参数坐标原点：西安市以北泾阳县某地。优点：椭球体参数精度高，与我国大地水准面符合较好，误差小。缺点不能与三维坐标通用与卫星定位精度不适配不能提供与全球总体适配的地心坐标系统2.3高程系高程基准面我国的高程系高程系-高程基准面高程基准面水准基面-海拔为零永久性的水准原点我国将黄海平均海水面作为全国统一

4、的水准基面，即海拔为零的水准面。我国的永久性水准原点选在青岛观象山。2.4大地控制网大地控制网平面控制网高程控制网三角测量导线测量水准测量三、全球定位系统组成优点功能GPS的组成GPS的组成空间星座部分地面监控部分地面接收部分GPS的组成-空间星座部分GPS的组成-地面监控部分地面监控部分主控站，一个，位于美国科罗拉多州的谢里弗尔空军基地，是整个地面监测系统的管理中心和技术中心。注入站，四个，将主控站计算得到的卫星星历、导航电文等信息注入卫星。监测站，六个，采集GPS卫星数据和当地环境数据，发送给主控站。GPS的优势使用低频信号，可在

5、恶劣天气条件下使用；全球覆盖；三维定位，精度高；可移动定位，测量速度；测站间无需通视；使用过程中接收机不必发出任何信号，隐蔽性强，提高了其军事应用效能。GPS的功能精确定时：天文台、通讯基站、电视台；工程施工：道路、桥梁、隧道施工；勘探测绘：野外勘探、区域规划；导航：武器、车辆、船舶、飞机、卫星、个人；定位：防盗、防走失；课堂小结掌握地球椭球体、大地水准面、GPS的概念；了解地球椭球体与大地水准面的区别；了解大地控制网的构成及测量方法；了解GPS的组成、功能及用途。第二节地图比例尺地图比例尺的概念地图比例尺的形式地图比例尺的作用一、地

6、图比例尺的概念???地图比例尺的概念制图区域较小时：各处比例尺相近，可直接应用比例尺进行量测。制图区域较大时：各处比例尺差别较大，根据变形程度来确定比例尺。地图比例尺的概念主比例尺：代表未产生变形的点的缩小程度，实际上就是地球缩小为地球仪时相应的缩小的比例。地球地球仪局部比例尺：除主比例尺外的其他比例尺。地图比例尺的概念地图比例尺的准确定义：地图上沿某方向的微分线段和地面上相应微分线段的水平长度之比。二、地图比例尺的形式地图比例尺的形式地图比例尺的形式地图比例尺的形式斜分比例尺地图比例尺的形式三、地图比例尺的作用决定地图图形的大小；反

7、映地图的量测精度；决定地图内容的详细程度；地图比例尺的作用-决定地图图形的大小实地1平方公里在不同比例尺图上的大小1：5万1：10万1：25万1：50万1：100万地图比例尺的作用-反映地图的量测精度人眼的分辨极限是0.1mm；图上0.1mm所对应的实地水平距离称为比例尺精度；比例尺越大，比例尺精度越高（误差越小）。地图比例尺的作用-决定地图内容的详细程度比例尺越大，可以表达的内容越详细；比例尺越大，地图符号的尺寸可相应增大；课堂小结什么是主比例尺、什么是局部比例尺？比例尺的准确定义是什么？地图比例尺的形式有哪些？地图比例尺的作用？