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1、第二节 地面点位的确定,石家庄职业技术学院 魏静,一、地球的形状和大小,石家庄职业技术学院 魏静,1.水准面,石家庄职业技术学院 魏静,水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。,水准面的特点:,水准面,铅垂线,铅垂线,铅垂线,石家庄职业技术学院 魏静,2.与水准面相切的平面,称为水平面。,石家庄职业技术学院 魏静,3大地水准面,与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。,大地水准面是测量工作的基准面。,石家庄职业技术学院 魏静,4铅垂线,重力的方向线称为铅垂线。,铅垂线是测量工作的基准线。,石家庄职业技术学院 魏静,5地球的形状和大小,由大地水准面所包围的形体称为大地体。,大地体代表了地球
2、的自然形状和大小。,石家庄职业技术学院 魏静,大地水准面,N,S,W,E,地球椭球体,石家庄职业技术学院 魏静,地球椭球体,椭圆NWSE绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球体,又称地球椭球体。,决定地球椭球体形状和大小的参数为椭圆的长半径a,短半径b及扁率。,石家庄职业技术学院 魏静,长半径a,短半径b及扁率,其关系式为:,目前地球椭球体的参数值为:,由于地球椭球体的扁率很小,当测量的区域不大时,可将地球看作半径为6371km的圆球。,石家庄职业技术学院 魏静,二、确定地面点位的方法,地面点的空间位置须由三个参数来确定,即该点在大地水准面上的投影位置(两个参数)和该点的高程。,A,石家庄职业技术学院
3、 魏静,1.地面点在大地水准面上的投影位置,地面点在大地水准面上的投影位置,可用地理坐标和平面直角坐标表示。,(1)地理坐标,用经度和纬度表示地面点在大地水准面上的投影位置,由于地理坐标是球面坐标,不便于直接进行各种计算。,石家庄职业技术学院 魏静,(2)高斯平面直角坐标,利用高斯投影法建立的平面直角坐标系,称为高斯平面直角坐标系。,在广大区域内确定点的平面位置,一般采用高斯平面直角坐标。,石家庄职业技术学院 魏静,高斯平面直角坐标的建立方法,任意号6带中央子午线的经度0的计算公式:,式中 N6带的带号,石家庄职业技术学院 魏静,规定:,中央子午线的投影为该坐标系的纵轴x,向北为正。,赤道的投
4、影为横轴y,向东为正。,两轴的交点为坐标原点O。,石家庄职业技术学院 魏静,石家庄职业技术学院 魏静,(3)独立平面直角坐标,当测区范围较小时,可以把测区球面看作平面,在这个平面上建立的测区平面直角坐标系,称为独立平面直角坐标系。,在局部区域内确定点的平面位置,可以采用独立平面直角坐标。,石家庄职业技术学院 魏静,规定:,南北方向为纵坐标轴,记作x轴,向北为正;,以东西方向为横坐标轴,记作y轴,向东为正;,坐标原点O一般选在测区的西南角,使测区内各点的x、y坐标均为正值;,坐标象限按顺时针方向编号。,石家庄职业技术学院 魏静,2地面点的高程,(1)绝对高程,大地水准面,铅垂线,铅垂线,黄海平均海水面,地面点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程,简称高程,用H表示。,石家庄职业技术学院 魏静,(2)相对高程,地面点到假定水准面的铅垂距离,称为该点的相对高程或假定高程,用H表示。,黄海平均海水面,大地水准面,铅垂线,铅垂线,假定高程起算面,石家庄职业技术学院 魏静,(3)高差,地面两点间的高程之差,称为高差,用h表示。高差有方向和正负。,A、B两点的高差为:,大地水准面,黄海平均海水面,铅垂线,铅垂线,假定高程起算面,石家庄职业技术学院 魏静,A、B两点的高差与B、A两点的高差,绝对值相等,符号相反,即:,B、A两点的高差为:,石家庄职业技术学院 魏静,