第二章 测绘学基本知识(一)地球的大小、坐标系.ppt

高程及高差 hAB=HB-HA 高差为两点的高程差. 2、假定高程 在局部地区或某项工程建设中，当引测绝对高程有困难时，可以任意假定一个水准面作为高程起算面。 从某点到假定水准面的垂直距离，称为该点的假定高程或相对高程。 注意：采用假定高程时，应先在测区选定一个高程基准点并确定其假定高程值，再以它为基准推算其它各点的假定高程。 （二）高程 课程信箱：hhit_gps@163.com 上一节课的要点 1. The Global Positioning System (GPS) is a satellite-based navigation system that was developed by the U.S. Department of Defense(美国国防部) in early 1970s as the next generation replacement to the Transit system. 2. GPS provides continuous positioning and timing information anywhere in the world under any eather conditions. Since GPS is a one-way-ranging (passive) system, it serves unlimited number of users as well as being used for security reasons. That is, users can only receive the satellite signals. 几个问题 经纬度标地面点的实质？ 如何计算北京到纽约的飞行距离？ 数学中空间直角坐标系是很实用的，如何将相应的公式直接用于测绘工作中？ 地面点位的确定 一、地球的形状和大小 测量工作是在地球表面进行的。 自然地球表面很不规则，有高山、平原、深谷、丘陵和海洋等。 整个地球陆地面积占29%，海洋面积占71%，可以认为地球是被静止的海水面所包围的球体。 地球上的最高峰珠峰高出海水面8846.27m（1992年测定）；最低点马里亚纳海沟低于海水面11022m，远远小于地球的平均半径6371km。 基本概念 1、铅垂线——重力的方向线。 铅垂线是测量工作的基准线 2、水准面——静止的海水面将地球包围形成一个假想的封闭曲面。（地球重力场中处处与重力方向正交的封闭曲面） 特点： （1）封闭的曲面；（2）过水准面上的任意一点所作的铅垂线，在该点均与水准面正交；（3）是一个有微小起伏的 不规则曲面；（4）水准面有无数多个。 3、水平面——与水准面相切的平面。 大地水准面 由于水面可高可低，因此水准面有无数多个。 其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面——大地水准面 大地水准面是测量工作的基准面。 大地体——由大地水准面所包围的地球形体，它代表了地球的自然形状和大小。 旋转椭球体面地球椭球体面 由于地球内部质量分布的不均匀性，使得铅垂线的方向产生不规则的变化，结果大地水准面变成了一个有微小起伏变化的、不规则的复杂曲面。在这样的曲面上是无法进行测量计算的。 因此，为了计算和绘图的方便，通常选择一个非常接近于大地水准面、并可以用数学公式表示的几何曲面来代表地球的形状，这个面称为旋转椭球体面或地球椭球体面。 旋转椭球体的大小由长半径a和短半径b，或由一个半径a和扁率α 所决定。 旋转椭球体面、地球椭球体面 自然地球 水准面 大地水准面 旋转椭球体面 大地体 旋转椭球体 椭球元素 世界各国都采用适合本国的椭球元素。 解放前：海福特椭球（ 美国1909 ） 克拉索夫斯基椭球（1954年北京坐标系） 长半径a=6378245 米 扁率α =1/298.3 当前采用的椭球元素（1980年国家大地坐标系） 长半径a=6378140 米 扁率α =1/298.257 大地原点——西安附近的泾阳县永乐镇 大地原点 西安附近的泾阳县永乐镇 二、地面点位置的表示方法 测量工作的基本任务——确定地面点的位置。 确定地面点的空间位置需要三个量：平面坐标和高程。 A B b a 大地水准面 （一）平面坐标 1、地理坐标 用经纬度表示。 天文经纬度——以过p点的铅垂线为依据的。（λ 、φ） 大地经纬度——以椭球面的 法线为依据（L、B） 注：由于所采用的基准线不同，所以两者稍有差异，但差异很小，在地形测量中可不予考虑。 1地理坐标 在球面上，地面点的位置通常用经纬度表示。某点的经纬度称为该点的地理坐标。 NS为地球自转轴，称为地轴。通过地轴和地球上任意一点P的平面与地球表面的交线称为P点的真子午线或经线。通过英国