第二章 测量学的基本知识VIP免费

测绘学基础测绘学基础测绘学基础测绘学基础主讲：杨楠选用教材：测量学基础主编：赵雪云李峰出版：化学工业出版社云南能源职业技术学院三年制高职教程云南能源职业技术学院三年制高职教程第二章测量学的基本知识第一节平面坐标系统和高程系统一、地球的形状和大小一、地球的形状和大小1.1.地球的自然形体地球的自然形体——不规则的几何体不规则的几何体需要寻找一个理想的几何体需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。代表地球的形状和大小。该几何体必须满足两个条件该几何体必须满足两个条件1)1)形状接近地球自然形体；形状接近地球自然形体；2)2)可以用简单的数学公式可以用简单的数学公式表示。表示。液体静止的表面就称为水准面。当液体处于静止状态时，其表面必定处处与重力方向正交，否则液体就要流动。只要是液体，静止时就可形成水准面，即使没有液体的地方，也总有重力等位面。由此可以得到水准面的一个重要特性：水准面是一个客观存在、处处与铅垂线正交的面。水准面有无穷多个。地球附近的空间和地球内部，处处都有重力存在，通过不同高度的任何一点，都有相应的水准面。水准面间互不平行。由于铅垂线方向的不规则变化，每个水准面都有微小起伏的曲面，所以任何两个水准面都是互不平行的。为了使测量成果有一个共同的基准面，可以选择一个十分接近地球表面又能代表地球形状和大小的水准面作为共同标准。它是一个光滑的闭合曲面，又称为地球的物理表面。由它包围的形体是地球的真正形体，称为大地体。地球表面的起伏、内部物质密度分布的不均匀，使得引力方向发生不规则的变化，由于大地水准面处处与铅垂线正交，所以，它是一个略有起伏的不规则的表面。这个表面无法用数学公式来表示，所以大地测量的成果不可能在大地水准面上进行计算。设想海洋处于静止平衡状态时，并将它延伸到大陆内部且保持处处与铅垂线正交的水准面，来表示地球的形状是最理想的，这个面称为大地水准面。2.2.大地体大地体取平均海水面作为地球形状与大小的标准，它所包围的取平均海水面作为地球形状与大小的标准，它所包围的形体称为大地体。形体称为大地体。☆不满足第二个条件不满足第二个条件铅垂线：铅垂线：地球上任一点的重力方向线。是测量工作的基准线地球上任一点的重力方向线。是测量工作的基准线水准面：水准面：自由静止的水面自由静止的水面特性：处处与重力方向(铅垂线方向)垂直的连续曲面，有无数多个。水平面：水平面：与水准面相切的平面与水准面相切的平面大地水准面：大地水准面：通过平均海水面的水准面。通过平均海水面的水准面。☆是测量工作的高程基准面。3.3.地球椭球体地球椭球体((参考椭球体参考椭球体))参考椭球体是一个椭圆绕参考椭球体是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。故又称旋转椭球体。可用数学式表示的几何形体。可用数学式表示的几何形体。参考椭球面:测绘工作选取一个大小非常接近大地体的参考椭球体，作为地球的参考形状和大小；其外表面为参考椭球面。旋转椭球体由长半轴a(或短半轴b)和扁率α决定。我国目前采用的参考椭球为1980年国家大地测量坐标系，其原点在陕西省泾阳县永乐镇，称为国家大地原点。国家大地原点国家大地原点4.4.地球圆球地球圆球实际上地球很接近一个圆球，若按一定比例缩小后，其长半径和实际上地球很接近一个圆球，若按一定比例缩小后，其长半径和短半径相差很小。短半径相差很小。即：即：a=501.7mma=501.7mm，，b=500mmb=500mm地球半径地球半径在普通测量中可把地球作为圆球看待。基本元素值为：基本元素值为：长半轴长半轴aa6378140m6378140m短半轴短半轴bb6356755.3m6356755.3m扁率扁率1298.257aba1()63713Raabkm二、平面坐标系统二、平面坐标系统㈠大地坐标系㈠大地坐标系((地理坐标系地理坐标系))：地球表面任意一点：地球表面任意一点PP的经度的经度和纬度，称为该点的地理坐标。可表示为和纬度，称为该点的地理坐标。可表示为PP（（LL，，BB）。）。基本线面：基本线面：子午面、起始子午面、子午圈(子午线、经线)；赤道面、平行圈(纬圈)经度与纬度...