•认识地球是人类探索的目标之一，也是测量学的任务之一。•绝大多数测量工作是在地球上进行，或作为参考系。§1-3地面点位的确定和坐标系一、地球的形状和大小珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43m（一）、大地水准面•液体受重力而形成的静止表面称为水准面。–同一水准面上的重力位处处相等；–同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。•与平静的平均海水面相重合、并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面一、大地水准面水准面——静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成的封闭曲面。液体受重力而形成的静止表面称为水准面。一、大地水准面•液体受重力而形成的静止表面称为水准面。–同一水准面上的重力位处处相等；–同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。•与平静的平均海水面相重合、并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面大地水准面（续）•由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的曲面•水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。（二）、旋转椭球体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。（二）、旋转椭球体因此，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。称参考椭球体。PP长半径a=6378137m短半径b=6356752m扁率f=(a-b)/b=1/298.257（三）、经度与纬度•子午面------地球上任一点的铅垂线与地轴所组成的平面。•经度-------所在的子午面与首子午面（过英国格林尼治天文台）的夹角l•纬度-------所在点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。•纬度-------所在点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。•经度-------所在的子午面与首子午面的夹角二、确定地面地位的坐标系（—）、大地坐标系（地理坐标系）以经度与纬度表示点位的坐标(球面坐标系统)1.天文坐标天文经度，0⁰180⁰天文纬度，0⁰90⁰◆点投影在大地水准面上的位置，天文方法测定。名词：首子午线、东经、西经；赤道、北纬、南纬。1.天文地理坐标1、天文地理坐标系•测量（天文经纬度）的外业以铅垂线为准•大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的主要面和线2、大地地理坐标系•大地地理坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系•地球椭球面和法线是大地地理坐标系的主要面和线•地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B（二）空间三维直角坐标系1、地心坐标系•地心坐标系是以地球质心为坐标原点，以地轴为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。地心坐标系图●采用地心坐标系时，表示为空间三维直角坐标X、Y、Z。2、参心坐标系•参心坐标系是以参考椭球体的中心为坐标原点，以椭球旋转轴（短轴）为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。地图投影平面坐标系•为了简化计算，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。地球是一个不可展曲面演示地图投影平面坐标系•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。•基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。（三）、高斯平面直角坐标系•高斯投影是等角横切椭圆柱投影。等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形。高斯投影的分带和编号360N点在高斯平面直角坐标系中的坐标值•理论上中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。点的X坐标是点至赤道的距离；点的Y坐标是点至中央子午线的距离，设为y’；y’有正有负。•为了避免Y坐标出现负值，把Y坐标值加500公里。•为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N•所以点的横坐标通用值为y=N*1000000+500000+y’（四）地平坐标系•地平坐标系是平面直角坐标系•地平坐标系以当地的水平面为主要面(不需要投影)•通常以当地的北方向为...
