第二章测量坐标系和高程-2讲述.ppt

§2-1 地球形状和大小 地球几何特性 近似球体，R≈6371 km 地球表面形状十分复杂，如珠穆朗玛峰高达8848.13m,马里亚纳海沟深达11022m。 海洋面积约占71％，陆地约29％ §2-1 地球形状和大小 地球物理特性 重力、铅垂线 水准面：自由静止状态的水面 重力等位面 水准面⊥铅垂线 不相交 大地水准面 §2-1 地球形状和大小 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光滑封闭的曲面。 §2-1 地球形状和大小 大地水准面和铅垂线是测量外业的基准面和基准线。 §2-1 地球形状和大小 §2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 我国的国家大地坐标系 1）1954年北京坐标系 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 2）1980年国家大地坐标系 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 3、平面直角坐标系 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 地球椭球分类 总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合。 参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合。 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 单点定位 内 容 小 结 水准面、大地水准面 地球椭球 总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合 参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合 参考椭球定位（单点定位、多点定位） 大地坐标系 1954北京坐标系、 1980国家大地坐标系、 WGS84、 2000国家大地坐标系） 空间直角坐标系 平面直角坐标系（独立平面直角坐标系和高斯平面直角坐标系） §2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 一、地图投影 §2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 2、地图投影的分类 1）按经纬网的形状分类 圆锥投影 圆柱投影（椭圆柱投影） 方位投影 2）按变形特征分类 等角投影（正形投影） 等面积投影 任意投影 §2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 §2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 高斯投影主要缺点 ——长度变形较大，面积变形更大 通用横轴墨卡托投影（Universal Transverse Mercator Projection） —— 横轴等角割椭圆柱投影 长度比m0＝0.9996的高斯投影。 UTM 投影 UTM投影变形的特点： UTM投影的中央经线长度比为0.999 6，这是为了使得Ｂ=０°,ｌ=３°处的最大变形值小于0.001而选择的数值。两条割线(在赤道上，它们位于离中央子午线大约±180ｋｍ(约 )处)上没有长度变形；离开这两条割线愈远变形愈大；在两条割线以内长度变形为负值；在两条割线之外长度变形为正值。 UTM投影带的划分： UTM投影的分带是将全球划分为60个投影带，带号1，2，3，…，60连续编号，每带经差为６°。该投影带的编号与1：100万比例尺地形图有关规定相一致。从经度 180°Ｗ和17４°Ｗ(东经180 ° ～186 ° E）之间为起始带(1号带)，连续向东编号。UTM投影第1带为高斯投影第31带,高斯投影第1带（0~6E)为UTM投影31带。 §2.4 高程 绝对高程或海拔：地面点至大地水准面的铅垂距离。 §2.4 高程 验潮站 §2.4 高 程 国家高程基准 1956年黄海高程基准： 以青岛验潮站1950～1956年的验潮资料计算确定的黄海平均海水面， 作为高程的基准面，推得青岛水准原点的高程为72.289m。 1985年国家高程基准： 以青岛验潮站1952年至1979年验潮资料计算确定的 黄海平均海水面，作为高程系统的基准面，并推算青岛水准原点的高程为 72.260m。 三、相对高程 地面点至某个假定水准面的铅垂距离。 §2.5 用水平面代替水准面的限度 1、水准面曲率对水平距离的影响 §2.5 用水平面代替水准面的限度 2、水准面曲率对水平角的影响 §2.5 用水平面代替水准面的限度 3、水准面曲率对高差的影响 §2.5 用水平面代替水准面的限度 在面积100Km2的范围内，水平面与水准面间的误差对水平距离或水平角的影响，一般测量工作是不必考虑的；但是对高差而言，地球曲率的影响，短距离都应考虑。 二、子午线收敛角与磁偏角 子午线收敛角：过一点的真北方向与坐标北方向之间的夹角，用γ表示。当坐标北方向在真北方向东侧时，γ