第二章_测量坐标系与高程.ppt

地球的自然表面：地球的自然表面高低起伏，其形状十分复杂。海洋的面积占71%,陆地的面积占29%。 珠穆朗玛峰高达8844.43m 马里亚纳海沟深达11022m 水准面：液体受重力而形成的静止表面称为水准面。 是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。有无数个水准面。 由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果因此，用一非常接近大地水准面的数学面------旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。作为描述地球表面空间位置的基准，称其为地球椭球。 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 参考椭球面：一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。椭球体的大小和大地体十分接近。参考椭球面可用数学模型表示。 1、地球的形状近似于怎样的形体？ 2、地球自然表面、水准面、大地水准面和参考椭球面的区别和联系？ 3、参考椭球的基本元素有哪些？ 4、测量工作的基准面和基准线是指什么？ 5、平均海水面____（是/不是）参考椭球面。 6、任意高度的静止的液体表面（如平静的湖水面）______（都是/都不是/有的是）水准面 测量工作的基本任务是确定点的空间位置。一个点的空间位置，需要三个量来确定。 （经度、纬度和高程或X、Y、H） 为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。 所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。 地图投影学就是研究这 个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科. 基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。 测量坐标系 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、平面直角坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 我国的大地坐标系包括： 1954年北京坐标系 1980年国家大地坐标系 2000国家大地坐标系。 测量坐标系： 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、平面直角坐标系 二、空间直角坐标系 WGS-84坐标系（GPS） GPS（全球定位系统）所用的WGS-84坐标系就是一种地心空间直角坐标系，采用1979年国际椭球。原点位于地球质心， Z轴指向BIH1984.0定义的协议地 球极方向， X 轴指向BIH1984.0 的起始子午面和赤道的交点。 a=6378137m b=6356752.3m e=1/298.257 二、空间直角坐标系 空间直角坐标系与大地坐标系的关系 测量坐标系 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、平面直角坐标系 三、平面直角坐标系 高斯平面直角坐标系 独立平面直角坐标系 建筑施工坐标系 独立的平面直角坐标系 当测区范围较小时（小于 100km2），常把球面看作平面，这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标系来确定。 独立的平面直角坐标系 独立的平面直角坐标系 不同平面直角坐标之间坐标转换 xoy 为测量坐标系； AOB 为施工坐标系。 中华人民共和国大地原点是我国地理坐标——经纬度的起算点和基准点，也是中华神州的地理中心。 该原点标志在正中央一块边长约0.5米的正方体红色大理石上方中心部位。该中心标志是位于地下室中心标石上嵌装有一块直径10厘米的一个用红色玛瑙做成的圆形原点标点。标点标石系用整块的红色玛瑙石切面制成，精美坚固。标石的外圈为一圆盘，有一粗一细勒金线边。勒金线圈内为文字说明，上面镌刻着“中华人民共和国大地原点”这几个隶体勒金字。标志的中部有直径约2厘米的微微突起的半球面，半球面上镌刻有一精密“十”字。十字的中心即中华人民共和国大地原点。这个“十”字的交点就是“中华人民共和国大地原点”，也就是我国地理坐标经度与纬度的起算点和基准点。 我国的国家大地坐标系包括1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系 ，2000国家大地坐标系。 1954年北京坐标系是采用了克拉索夫斯基椭球元素，a=6378245m，b=6356863m，与前苏联的坐标系进行联测，通过计算而建立的。 1980年国家大地坐标系是采用了新的椭球元素进行定位定向，a=6378140m，b=6356755m，1978年以后，建立了1980年国家大地坐标系 ，其大地原点设在我国中部：——陕西省泾阳县永乐镇。 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其坐标原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000国家大地坐标系采用