地图学投影总结

标原点是前苏联普尔科夫天文台） ；
自1980年开始采用 GRS 1975（国际大地测
量与地球物理学联合会 IUGG 1975 推荐）新 参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪 流村为“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。
80坐标系的主要优点： 1.椭球体参数精度高；
2.定位所决定的椭球体面与我国大地水准 面符合得好； 3.天文大地网坐标经过了全国的整体平差。
当海洋静止时的自由水面（该面上各点的重力方向 （铅垂线）与其成正交）叫水准面。 在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相 重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这 就是大地水准面。它实际是一个起伏不平的重力等位 面——地球物理表面。它所包围的形体称为大地体。
大地水准面的意义
1. 对地球形体的一级逼近：
② 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的 位置，用大地经度λ 、大地纬度 和大地高 h 表示。
大地经度λ ：指参考椭球面上某点的大地子 午面与本初子午面间的两面角。东经为正，西 经为负。 大地纬度 ：指参考椭球面上某点的垂直线 （法线）与赤道平面的夹角。北纬为正，南 纬为负。
③ 地心经纬度：地心即地球椭球体的质量 中心。
水 准 原 点
青 岛 观 象 山
中国高程起算面是 黄海平均海水面。Leabharlann Baidu
1956年在青岛观象山设立了水准原点，其 他各控制点的绝对高程均是据此推算，称 为1956年黄海高程系。 1987年国家测绘局公布：启用《1985国 家高程基准》其比1956年黄海高程系上升 29毫米。
国家测绘局
平面控制网
国家测绘局
机舱窗口俯视大地 ——地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面。
—— 珠穆朗玛峰与太平洋的马里亚纳海沟之间高差近20km。
总之，地球表面极不规则，形态极为复杂。
地球的形状
地球的形状 是一个两极略扁 平,赤道略鼓,北 极略突出,南极略 扁平，近于“梨
状”的椭球体。
武汉大学现代地球动力学部重点实验 室构造的地球模型
4.直接满足1：5000甚至更大比例尺测图的 需要等。
中国的大地控制网
由平面控制网和高程控制网组成，控制 点遍布全国各地。
平面控制网 : 按统一规范，由精确测定地理坐 标的地面点组成，由三角测量或导线测量完成 ，依精度不同，分为四等。
高程控制网 : 按统一规范，由精确测定高程的地 面点组成，以水准测量或三角高程测量完成。 依精度不同，分为四等。
实际上连不成一个统一的整体。
1980年大地坐标系
采用1975年第16届国际大地测量及地球物
理联合会推荐的新的地球椭球体元素，以陕西
省西安市以北泾阳县永乐镇北洪流村某点为国
家大地坐标原点，建立的坐标系，称1980年国
家大地坐标系。
我国沿用的参考椭球体：
1952年前采用海福特（Hayford）椭球体 ； 1953—1980年采用克拉索夫斯基椭球体（坐
地球形状 a，b，f确定后，还要确定相对关系。 即确定与局部地区大地水准面符合的一个地球椭球 体 —— 参考椭球体定位。它所对应的椭球面称为参 考椭球面。
通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面 最贴近的位置上，用地球椭球体代替大地水准体， 数学上给出对地球形状的三级逼近。
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同， 故地球椭球体的要素值有很多种。
高程控制网
国家测绘局
国家测绘局
授时与测距导航系统/全球定位系统 (Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System-GPS)：是以人造卫星为基础的无线电导航系统，可提供 高精度、全天候、实时动态定位、定时及导航服务。
GPS系统由三个独立的部分组成：
第 3 章 地球体与地图投影
§1
§2 §3 §4
地球体
地球坐标系与大地定位 地图投影 地图比例尺
主要介绍地球的几个表面：
地球的自然表面； 地球的物理表面；
地球的数学表面。
为了了解地球的形状，让我们由 远及近地观察一下地球的自然表面。
浩瀚宇宙中的地球 ——是一个表面光滑、蓝色美丽 的正球体。
地心经度同大地经度λ ，地心纬度是指参 考椭球面上某点和椭球质量中心连线与赤 道面之间的夹角。
在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。 在地理学研究及地图学的小比例尺制图中， 通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬 度。
我国沿用了两个大地坐标系，即:
(1) 1954年北京坐标系;
(2) 1980年国家大地坐标系。
地理坐标； 我国的大地坐标系统； 全球定位系统。
用经纬度表示地面点位的球面坐标。
①
天文经纬度
②
大地经纬度
③ 地心经纬度
① 天文经纬度：表示实际地面点在大地水准面 上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天 顶子午面间的两面角。 在地球上定义为本初子午面与观测点之 间的两面角。 天文纬度： 在地球上定义为铅垂线与赤道平 面间的夹角。
对地球形状的很好近似，其面上高出与面 下缺少的相当。
2. 起伏波动在制图学中可忽略：
对大地测量和地球物理学有研究价值，但 在制图业务中，均把地球当作正球体。
3. 重力等位面：
可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水 准面的高度）。
由于大地体是一个有起伏的复杂曲面,不规则，无法建立 数学模型。 数学表面：椭圆绕其短轴旋转而成的椭球体,称之为地球 椭球体。 地球椭球体的三要素： 赤道半径：a=6378140m N 极 半 径：b=6356755m 扁 率：f=1:289.257 b o 它是一个规则的曲面，所以人 a 们视其为地球体的数学表面， 也是对地球形体的二级逼近， 用于测量计算的基准面。 S
1954年北京坐标系
1954年以苏联采用的克拉索夫斯基椭球元 素(其坐标原点为苏联西部的普尔科夫42年定 位)作为参考椭球体，以北京为原点，联测、 平差后引伸到全国，这个过渡性的大地坐标系， 称1954年北京坐标系。 其缺点是：
椭球体面与我国境内大地水准面不是很好
地符合，产生误差较大。
大地控制点坐标多为局部平差，逐次获得，