3、4地面点位的确定教材.ppt

地面点位的确定 一、地球的形状和大小 1.水准面 水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。 铅垂线 铅垂线 铅垂线 水准面 水准面的特点： 与水准面相切的平面，称为水平面。 2．大地水准面 与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。 由大地水准面所包围的形体称为大地体。 大地水准面是测量工作的基准面。 大地体代表了地球的自然形状和大小。 3．铅垂线 重力的方向线称为铅垂线。 铅垂线是测量工作的基准线。 N S W E 地球椭球体 大地水准面 N S E W O a b a 4.地球椭球体 椭圆NWSE绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球体，又称地球椭球体。 决定地球椭球体形状和大小的参数为椭圆的长半径a，短半径b及扁率α。 长半径a，短半径b及扁率α，其关系式为： 我国目前采用的地球椭球体的参数值为： 由于地球椭球体的扁率α很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。 确立基准面的方法 地球的自然表面 水准面 大地水准面 地球椭球体表面 基准面 大地体 地球椭球体 二、确定地面点位的方法 地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点在大地水准面上的投影位置（两个参数）和该点的高程。 A A′ 1．地面点在大地水准面上的投影位置 地面点在大地水准面上的投影位置，可用地理坐标和平面直角坐标表示。 （1）地理坐标 用经度λ和纬度φ表示地面点在大地水准面上的投影位置，由于地理坐标是球面坐标，不便于直接进行各种计算。 （2）高斯平面直角坐标 利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。 在广大区域内确定点的平面位置，一般采用高斯平面直角坐标。 高斯平面直角坐标的建立方法 首 子 午 线 第 1 带 0° 12° 6° 央 子 中 午 线 赤 道 N S 任意号6?带中央子午线的经度λ0的计算公式： 式中 N——6?带的带号 N S O 中央子午线 K K′ L L′ 母线 母线 y(E) 赤道 O A B xA yA xB yB x(N) 中央子午线投影 500km yA yB 规定： ①中央子午线的投影为该坐标系的纵轴x，向北为正。 ②赤道的投影为横轴y，向东为正。 ③两轴的交点为坐标原点O。 3° 9° 0° 6° 117° 111° 105° 120° 114° 108° 102° 99° 93° 87° 81° 96° 90° 84° 78° 20 19 18 17 16 15 14 1带 2带 39 37 35 33 31 29 27 3 2 1 1°30′ 4°30′ 6°带 3°带 N n 规定： ①南北方向为纵坐标轴，记作x轴，向北为正； ②以东西方向为横坐标轴，记作y轴，向东为正； ③坐标原点O一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为正值； ④坐标象限按顺时针方向编号。 （2）独立平面直角坐标 当测区范围较小时，可以用测区中心点a的水平面来代替大地水准面。在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。 x y A A′ O xA yA 2．地面点的高程 （1）绝对高程 地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程，用H表示。地面点A、B的高程分别为HA、HB。 A B hAB HA HB HA′ HB′ 大地水准面 黄海平均海水面 铅垂线 铅垂线 假定高程起算面 （2）相对高程 A B hAB HA HB HA′ HB′ 大地水准面 黄海平均海水面 铅垂线 铅垂线 假定高程起算面 地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。A、B两点的相对高程为HA′、HB′。 （3）高差 A B hAB HA HB HA′ HB′ 大地水准面 黄海平均海水面 铅垂线 铅垂线 假定高程起算面 地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向和正负。 A、B两点的高差为： B、A两点的高差为： A、B两点的高差与B、A两 点的高差，绝对值相等， 符号相反，即： 确定地面点的位置 基准面（大地水准面） 将地面点投影在大地水准面上 高程（H） 平面坐标（x、y） 返回 下一节