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第二章测量的基本知识 1.地球形状的大小 1. 地球形状的大小 • 地球自然表面 • 水准面与大地水准面 2. 高程、水平面代替水准面的限度 • 大地体与铅垂线 3. 测量常用坐标系、点位的确定 • 参考椭球 • 参考椭球体的定位 4. 直线的方位角 • 旋转椭球体模型 地球自然表面 水准面与大地水准面 • 地球自然面包括海洋底部、高山和高原在内的客 • 水准面：静止的海水面是一个重力位等位面，且 观世界的真实的固体地球表面。其难以用一个简 处处与重力方向垂直，这样的海水面称为水准 洁的数学表达式描述出来，所以不适合于数学建 面。水准面有无穷个。 模和计算。 • 大地水准面：平均海水面向陆地延伸，形成一个 – 陆地：29.2% 封闭的曲面，这个曲面称为大地水准面。 – 海洋：70.8% – 最 高 ： 我 国 西 藏 与 尼 泊 尔 交 界 处 的 珠 穆 朗 玛 峰 ， 8846m， – 最低：太平洋西部的马里亚纳海沟，-11022m – 地球半径：平均6371km 大地水准面的属性与特点 大地体与铅垂线 • 与平均海水面相吻合的水准面，是一个复杂的不 • 大地体：静止海水 规则曲面。由于地球的吸引力的大小与地球内部 面向陆地延伸形成 的质量有关，地球内部的质量分布又不均匀，这 的封闭曲面所包围 引起地面上各点的铅垂线方向产生不规则的变 的地球实体。代表 化，因而水准面实际上是一个有微小起伏的不规 了地球的形状和大 则曲面。 小 • 特点：①假想的；②不规则且无法用数学式表 • 铅垂线：重力的作 示；③水准面上任一点的切面与该点的铅垂线方 用线，是测量工作 向垂直； ④ 是测绘工作的基准面。 的基准线 1 参考椭球 参考椭球体的定位 • 确定大地水准面与椭球面之间的相对关系以使椭球体与大 参考椭球体（面） 地体间达到最好密合。一般定位原则是使得椭球面与大地 大地体与一个以椭圆的短 水准面的误差平方和最小。 轴为旋转轴 的旋转椭球的形状 • 与大地体近似的椭球体有很多个。不同国家和地区根据其 十分近似。这个旋转椭球的表 面就是参考椭球面，参考椭球 在地球上所处的位置不同，总是选择就该国地理位置而言 面所包含的实体就是参考椭球