《测量的基本知识》PPT课件

准面的高度相等。
★多点定位:利用多点天文资料点定位
3、我国定位情况
年代 参考椭球 原点 定位方法
1954
克氏 前苏联 单点
1980 IUGG75 西安
多点精选ppt
单点定位
8
§2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系
一、地图投影 1、为什么要进行地图投影
—— 简化计算和方便生产实践
2、地图投影的概念
①地图投影——将椭球面上的 元素（包括坐标、方向和长度) 按一定的数学法则投影到平面 上。
3、WGS-84坐标系 原点 —— 地球质心；
X 轴 —— 指向BIH1984.0的零子午面和CIP赤道的交点；
Y 轴 —— 垂直于X、Z周，三者构成右手直角坐标系；
Z 轴 —— 指向BIH1984.0定义的协议地球极（CIP）方向。
精选ppt
6
4、平面直角坐标系
测量上为什么不 用数学平面坐标 系？
6、测量计算的基准面与基准线
— 参考椭球面与法线。
精选ppt
3
7、地球椭球的几何参数 f a b a
表2-1 1975大地测量参考系统地球椭球几何参数
椭球名称
年 代 长半轴 a/m
扁率 f
附注
德兰布尔
1800 6 375 653
1:334.0
法国
白塞尔
1841 6 377 397.155 1:299.152 812 8
数学法则为： x F1(L, B) y F2 (L, B)
★地图投影的实质就是建立椭球面元素与投影面相应元素之间的一一对应关系
②投影变形——角度变形、长度变形和面积变形。 3、地图投影的分类
①按正轴投影时经纬网的形状分精为选p—pt —圆锥、圆柱和方位投影。9
②按椭球面与投影面的位置不同分为——正轴、斜轴和横轴投影。
P点的大地坐标表示为：P（B，L，H）
★P点的大地经、纬度可用天文观测的
方法测得P点的天文经、纬（λ,φ），
再加垂线偏差改正求得，一般测量工作
不考虑这种改化。
精选ppt
5
2、空间直角坐标系 原点 —— 参考椭球中心； X 轴 —— 起始子午面与赤道面的交线； Y 轴 —— 赤道面上与X轴正交的方向； Z 轴 —— 参考椭球的旋转轴。 P点的空间直角坐标表示为P（X,Y,Z） ★空间直角坐标与大地坐标可相互转换
德国
克拉克
1880 6 378 249
1:293.459
英国
海福特
1909 6 378 388
克拉索夫斯基
1940 6 378 245
1975大地测量参考系统 1975 6 378 140
1975大地测量参考系统 1979 6 378 137
WGS-84系统
1984 6 378 137
1:297.0
精选ppt
7
二、参考椭球定位
1、定义 ——确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使参考椭 球面 在一个国家或地区范围内与大地水准面最为密合的过程。 2、应满足的定位条件： ①大地原点上的大地经、纬度分别等于该点上的天文经、纬度；
②由大地原点至某点的大地方位角等于该点上同一边的天文方位角
③大地原点至参考椭球面和大地水
一、大地水准面
1、水准面 — 静止的海水面并向陆地延伸所形成的封闭曲面。
2、铅垂线 — 重力的作用线。
铅垂线
3、水准面的特性— a.重力等位面。
b.水准面上处处与铅垂线垂直。 4、大地水准面 —假想的、静止的
平均海水面并向陆地延伸所形成的 封闭曲面。
＊大地水准面是一个不规则的曲面。
5、大地体 —大地水准面包围的形体。 6、测量外业的基准面和基准线
— 大地水准面和铅垂线。 精选ppt
2
二、参考椭球 1、地球椭球 — 代表
地球形状和大小的旋
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
转椭球。
2、总地球椭球椭球 — 与大地体最为接近的地球椭球。
3、参考椭球 — 与某个区域（如一
个国家）大地水准面最为密合的椭球。
4、参考椭球面 — 参考椭球的表面。
5、参考椭球面法线 — 与参考椭球
面处处垂直的直线，简称法线。
②除中央子午线外，其他子午线投影后均向中央子午线弯曲，且向 两极收敛，对称于中央子午线和赤道。 ③纬圈投影后为对称于赤道的曲线，并垂直于子午线的投影曲线， 且凹向两极。
3、高斯平面直角坐标系（如右图所示） 4、分带投影（如下图所示）
图2-12 6°带与3°带
图2-11 高斯平面直角坐标系
六度带中央子午线经度： L0 6N3 （13~23）
★正形投影的两个基本条件：一是保角性，即投影后角度大小不变；二是伸 长的固定性，即长度比仅与点位有关，而与方向无关。
②要求长度和面积变形不大。
二、高斯平面直角坐标系
1、高斯-克吕格投影（如右图所示）
2、高斯投影的特点
①中央子午线投影后为直线，且长度精不选p变pt 。
10
距中央子午线越远，长度变形越大。
l 3n 三度带中央子午线经度： 0 精选ppt
（24~45）
第二章 测量的基本知识
§2.1地球形状和大小 §2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位 §2.3 地图投影和高斯平面直角坐标系 §2.4 高 程 §2.5 地球曲率对水平距离和高差的影响 §2.6 直线的定向 §2.7 地形图的基本知识 §2.8 地形图的分幅与编号
精选ppt
1
§2.1地球形状和大小
★为了调整变形分布，投影面可与椭球相切或相割（如高斯投影 是横轴切椭圆柱投影，而于墨卡托投影则是横轴割椭圆柱投影， 以减少长度变形）。
③按内在的变形特征分为——等角投影、等积投影和任意投影。
★等角投影也称为正形投影，因为投影前后相应的微分面积保持图形相似。
4、地形图测绘对地图投影的要求 ①应采用等角投影（或正形投影）；
美国
1:298.3
前苏联
1:298.257
IUGG第16届大会推荐值
1:298.257
IUGG第17届大会推荐值
1:298.257 223 563 美国国防部制图局（DMA）
注:IUGG—国际大地测量与地球物理联合会(Inte精rn选aptpiot nal Union of Geodesy and Geophysic4s)
§2.2 测量常用坐标系与参考椭球定位
一、测量常用坐标系 1、大地坐标系 ①大地经度L — 过地面点P的子午面与起始子午面之间的夹角
取值范围：0 ~ 180°，分东经、西经表示。 ②大地纬度B —过地面点P的法线与赤道面之间的夹角
取值范围：0 ~ 90°，分南纬、北纬表示。 ③大地高H — P点沿法线到椭球面的距离