测量学第二章基础知识ppt课件.ppt

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1、测量学第2章测量学的基础知识10/7/20211第2章测量学的基础知识§2.1地球的形状和大小10/7/20212第2章测量学的基础知识§2.1地球的形状和大小10/7/20213第2章测量学的基础知识§2.1地球的形状和大小10/7/20214第2章测量学的基础知识§2.1地球的形状和大小10/7/20215第2章测量学的基础知识§2.1地球的形状和大小一、地球形状和大小1.地球是一个表面起伏较大的椭球地球表面最高峰：8844.43m海洋底部最深处:11022.00m地球表面最大高差近20km2.地球又是一个近

2、似光滑的水球大陆面积:占29%海洋面积:占71%3.地球平均半径:6371km10/7/20216测量工作是在地球表面进行的。地球表面虽然很不规则，有高山、平原、丘陵、海洋等。但这些起伏相对于地球本身十分微小。10/7/20217一、地球的形状10/7/20218一、地球的形状10/7/20219一、地球的形状10/7/202110§2.1地球的形状和大小重二、基本概念力的离心力1.重力方向线方向即铅垂线,地心引力线重力G称为是测量工作的基准线地心O铅垂2.水准面线自由静止的水面;是等位面,有无数个10/7/20

3、2111大地水准面设想当海洋处于静止均衡状态时，将它延伸到陆地内部所形成的封闭曲面。陆地大地水准面静止海水面10/7/20211210/7/202113起始天文地球自转轴子午面GOE大地水准面地球自然表面地心O格林尼治天文台G10/7/202114§2.1地球的形状和大小二、基本概念3.大地水准面静止平衡状态下的平均海水面,向大陆岛屿延伸而形成的闭合水准面特性:唯一性、等位面、不规则曲面作用：测量野外工作的基准面4.大地体由大地水准面包围的地球形体，是不规则球体。10/7/202115§2.1地球的形状和大小Z

4、二、基本概念5.旋转椭球与大地体非常接近的数学椭球Y长半径为a，短半径为bab扁率Xa数学模型地球平均半径R=6371km2221xyz1R(aab)2223aab10/7/202116§2.2地球椭球——参考椭球体•旋转椭球理论上是唯一的数学球体•旋转椭球参数，难以全球统一确定；各国自己测定并采用的旋转椭球称为参考椭球•同时顾及地球几何参数和物理参数的旋转椭球称为地球椭球体，又称为参考椭球体•参考椭球面是测量计算和制图的基准面10/7/202117§2.3地面点位的确定•地球表面所有地理空间信

5、息总称为地形。•地形包括地物和地貌两大部分10/7/202118§2.3地面点位的确定•地物：地面上人造和天然的固定物体•将地物特征点按比例缩小在图纸上，并用一定的地物符号绘制在地形图上。10/7/202119§2.3地面点位的确定•地貌：地面高低起伏的形态•在地形图上通常用等高线来表示地貌10/7/202120§2.3地面点位的确定10/7/202121N起始大P（LBH）地子午H面POBKLE赤道面1、确定椭球的形状和大小S2、椭球的定位和定向大地经度L大地纬度B大地高H10/7/202122§2.4测

6、量中常用的坐标系统地面点位的坐标与选用的地球椭球和坐标系统有关，测量中常用的坐标系统有：天文坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直角坐标系一、天文坐标系球面坐标，称为地理坐标基准面：大地水准面基准线：铅垂线地面点位用天文经度和天文纬度来表示10/7/202123§2.4测量中常用的坐标系统二、大地坐标系基准面：参考椭球面基准线：法线地面点位用大地经度和大地纬度来表示1.1954年北京坐标系2.1980国家大地坐标系3.WGS-84世界大地坐标系三、空间直角坐标系三维坐标(X,Y,Z)10/7/2021

7、241980国家大地坐标系大地原点——位于陕西省泾阳县永乐镇10/7/202125§2.4测量中常用的坐标系统四、大地坐标和空间直角坐标的转换五、高斯投影和高斯平面直角坐标系1.高斯投影——横切椭圆柱正形投影。又称为高斯—克吕格投影。同时满足等角和高斯投影条件。目的：将球面坐标转换为平面坐标。10/7/202126高斯投影的概念NM中央子午O线赤道面S10/7/2021271.高斯投影•中央子午线和赤道投影后成相互垂直的直线。•中央子午线长度不变，离中央子午线越远变形越大。•为保证投影精度，必须采用分带投影。

8、6度投影带：中央子午线经度为L06N310/7/2021282.高斯投影分带（1）6度投影带：中央子午线经度为L06N3'（2）3度投影带：中央子午线经度为L03n10/7/202129五、高斯投影和高斯平面直角坐标系3.高斯平面直角坐标系•x坐标：中央子午线向西平移500km，向北为正。•y坐标：赤道，向东为正。•为区分点位所在的高斯投影带，在Y坐标前必