工程測(cè)量坐標(biāo)系高程

1、本章主要內(nèi)容2.3直線定向和地面點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)算原理丿21地球的形狀及大小X2.2地面點(diǎn)空間位置的確定72.1地球的形狀及大小丿、地球的形狀二地球的大小2.2地面點(diǎn)的確定V地面點(diǎn)確定的方法地面點(diǎn)的高程三、點(diǎn)在投影面上的位置VX1、地球的自然表面(physical suce):整體特點(diǎn):U WDM94模型描述的地球形狀 近似一個(gè)兩極略扁的橢球； 可視為水球(海刀，陸29%)； 無(wú)法用數(shù)學(xué)公式描述。2、大地水準(zhǔn)面(geoid)大地水準(zhǔn)面形狀把一個(gè)假想的處于靜止?fàn)顟B(tài)的平均海水面，并向陸地內(nèi)部延伸而形成的一個(gè)封閉形體的表面，稱為 大地水準(zhǔn)面。其所包含的形體稱為大地體。陸地N大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面特性：略有起伏

2、的不規(guī)則曲面處處與鉛垂線正交水準(zhǔn)面卜業(yè)測(cè)量的基準(zhǔn)面(datum)鉛垂線夕卜業(yè)測(cè)量的和基準(zhǔn)線(plumb line)3、參考橢球面(geoid)地球橢球:形狀與大小都與大地體十分接近的旋轉(zhuǎn)橢球。參考橢球:形狀與大小以及與大地體的相關(guān)位置均已確定 的地球橢球，其表面叫參考橢球面。橢球定位:確定地球橢球與大地體的相關(guān)位置的過(guò)程。其目的是使地球橢球面的局部與某一地區(qū) 的大地水準(zhǔn)面實(shí)現(xiàn)最佳擬合O地球橢球橢球元素：長(zhǎng)短半軸a、b或a、扁率a= (a-b) /aEarthsurface是一個(gè)規(guī)則表面，可用公式表示；Norm參考橢球面的確立，標(biāo)志著測(cè)量坐標(biāo)系的建立。參考橢球面測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基準(zhǔn)面；法線測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基

3、準(zhǔn)線Plumb lineGeoidFundamentals of Geomatics二、地球的大小參考橢球元素值：扁率(flattening):a = (a -b)/ a地球平均半徑:R =（勿+方）/3u6371kmR = y!a2b 637lkm、地面點(diǎn)空間位置確定的方法某點(diǎn)空間位置的表示:數(shù)學(xué)上：x，y，z測(cè)繪上：球面/平面坐標(biāo)(Coordinates)豎直面高程/標(biāo)高(Ehvation/Height)地面點(diǎn)的咼程1v我國(guó)大地水準(zhǔn)面 1985年高程基準(zhǔn)”（Notioiial Elevation Datum 1985青島黃海平均海水面一H舅JOm青島觀象山水準(zhǔn)原點(diǎn)一H=72260m（195

4、31979年驗(yàn)潮資料，1987年啟用） 1956年黃海高程系統(tǒng)” （Huanghai ElevationReference 1956）青島觀象山水準(zhǔn)原點(diǎn)一H=72289m（19501956年驗(yàn)潮資料）氐b、地面點(diǎn)的高程3BA大地45 W-討: 喙煬;$;耳辛.迸野Ha相對(duì)高程：地面點(diǎn)到某一假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離; 高 差：兩個(gè)地面點(diǎn)間的高程差NS地球自轉(zhuǎn)軸起始（首、本初）子午面1、地理坐標(biāo)：用經(jīng)緯度表示點(diǎn)的位置地軸(earth axis):南極、北極(south/north pole):N, S 子午面(meridional plane): 過(guò)地軸的平面(initial/first plane)

5、 赤道面(equator plane)：過(guò)球心與地軸正交的平面1)地理坐標(biāo)大地坐標(biāo)(Geodetic Coordinates)大地經(jīng)度(Geodetic Longitude)B：兩子午面間的二面角。大地緯度(Geodetic Latitud電)L：過(guò)某點(diǎn)法線與赤道面的交角。大地測(cè)量方法在參考橢球面上推算出來(lái)，以法線為依據(jù)。NO2)地理坐標(biāo)一天文坐標(biāo)(GeodeticCoordinates)天文經(jīng)度(Astronomical Longitude)B:兩子午面間的二面角w/二:* 天文緯度(Astronomical LatilAidiL：過(guò)某點(diǎn)鉛垂線與赤道面 交角。天文測(cè)量方法測(cè)定，以大地水準(zhǔn)天文

6、坐標(biāo)2、To斯平面坐標(biāo)系(Gauss Horizontal Rectangular Coordinate System):采用高斯投影：等角橫軸切橢圓柱投影(GaussKlvger Projection):地球橢球面與平面間的分帶正形投影的坐標(biāo)系統(tǒng)O 等角橫軸切橢圓柱投影正軸橫軸斜軸分帶正形投影高斯平面直角坐標(biāo)系高斯平面直角坐標(biāo)系自然值:ex： XA=353742m； 1=46791111；Xb=274546m；yB=-162009mo用于內(nèi)業(yè)計(jì)算通用值: 稱為直線定向。2. 3. 2基本方向1.真北方向走義:過(guò)地面某點(diǎn)真子 午線北端所指的方向， 稱為真北方向。獲得方法：天文測(cè)量、陀螺經(jīng)緯儀測(cè)

7、量。r 12. 3. 2基本方向坐標(biāo)北方向2.坐標(biāo)北方向定義：坐標(biāo)縱軸（X軸）正向 所指的方向,稱為坐標(biāo)北方向。常取與高斯平面直角坐標(biāo)系的 X坐標(biāo)軸平行的方向?yàn)樽鴺?biāo)北方 向。3、磁北方向定義：磁針自由靜止時(shí)其指北針?biāo)傅姆较?稱為磁北方向。用羅盤(pán)儀測(cè)定。2. 3. 3方位角方位角定義由直線的基本方向起，順時(shí)針?lè)较蛑猎撝本€的水平角度 稱為該直線的方位角。2、取值范圍0- 360。4.方位角間的換算關(guān)系真方位角A.坐標(biāo)方位角磁方為角Am。5.正反坐標(biāo)方位角2.3.4坐標(biāo)測(cè)算原理B點(diǎn)坐標(biāo)已知，根據(jù)a%和Q角可以推算弘,再結(jié)合邊長(zhǎng)S,即可算得Pi點(diǎn)坐標(biāo)：X=XB- Axb1 二 Xp + S cos aBi片二乙 + AyB1 二丹 + S sin(xBl測(cè)繪實(shí)踐中三項(xiàng)外業(yè)基本 測(cè)量工作：測(cè)角、量邊、 測(cè)高程此本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1、大地水準(zhǔn)面、參