第2章第1講測量工作的基準面和基準線ppt課件

1、第2章 測量學的基礎知識 2.1 地球的形狀和大小第2章 測量學的基礎知識 2.1 地球的形狀和大小第2章 測量學的基礎知識 2.1 地球的形狀和大小第2章 測量學的基礎知識 2.1 地球的形狀和大小一、地球形狀和大小一、地球形狀和大小 1. 地球是一個表面起伏較大的橢球地球是一個表面起伏較大的橢球 地球表面最高峰：地球表面最高峰： 8844.43m 海洋底部最深處海洋底部最深處: 11022.00m 地球表面最大高差近地球表面最大高差近20km 2. 地球又是一個近似光滑的水球地球又是一個近似光滑的水球 大陸面積大陸面積: 占占29% 海洋面積海洋面積: 占占71 % 3. 地球平均半徑地球

2、平均半徑: 6371km 2.1 地球的形狀和大小地球的形狀和大小二、基本概念1. 重力方向線 即鉛垂線, 是測量工作的基準線2. 水準面 自由靜止的海水面; 是等位面, 有無數(shù)個地心地心O O離心力離心力地心引力地心引力重力重力G G重力的方向線稱為鉛垂線重力的方向線稱為鉛垂線 設想當海洋處于靜止均衡狀態(tài)時，將它延伸到陸地內(nèi)部所形成的封閉曲面。水準面靜 止 海 水靜 止 海 水面面陸地陸地水準面水準面 2.1 地球的形狀和大小二、基本概念二、基本概念3. 大地水準面大地水準面 靜止平衡狀態(tài)下的平均海水面靜止平衡狀態(tài)下的平均海水面, 向向大陸島嶼延伸而形成的閉合水準面大陸島嶼延伸而形成的閉合水

3、準面 特性特性: 唯一性、等位面、唯一性、等位面、 不規(guī)則曲不規(guī)則曲面面 作用：測量野外工作的基準面作用：測量野外工作的基準面表面的垂線就是重力線表面的垂線就是重力線,即鉛垂線即鉛垂線.4. 大地體大地體 由大地水準面包圍的地球形體，是由大地水準面包圍的地球形體，是不規(guī)則球體。不規(guī)則球體。為什么大地水準面是一個不規(guī)則曲面? 由于大地水準面是一個不規(guī)則的曲面，不能用數(shù)學公式表述，給我們的測量計算帶來了不便,因而需要尋找一個理想的幾何體代表地球的形狀和大小。 該幾何體必須滿足兩個條件： 形狀接近地球自然形體； 可以用簡單的數(shù)學公式表示。二、基本概念二、基本概念5. 旋轉橢球旋轉橢球 與大地體非常接

4、近的與大地體非常接近的 數(shù)學橢球數(shù)學橢球 長半徑為長半徑為a，短半徑為，短半徑為b 扁率扁率 數(shù)學模型數(shù)學模型 地球平均半徑地球平均半徑 R=6371km 2.1 地球的形狀和大小1222222bzayax)(31baaRabaZYX 2.2 地球橢球地球橢球參考橢球體參考橢球體 旋轉橢球理論上是唯一旋轉橢球理論上是唯一的數(shù)學球體的數(shù)學球體 旋轉橢球參數(shù)，難以全旋轉橢球參數(shù)，難以全球統(tǒng)一確定；各國自己球統(tǒng)一確定；各國自己測定并采用的旋轉橢球測定并采用的旋轉橢球稱為參考橢球稱為參考橢球 同時顧及地球幾何參數(shù)同時顧及地球幾何參數(shù)和物理參數(shù)的旋轉橢球和物理參數(shù)的旋轉橢球稱為地球橢球體，又稱稱為地球橢

5、球體，又稱為參考橢球體為參考橢球體 參考橢球面是測量計算參考橢球面是測量計算和制圖的基準面和制圖的基準面 我國曾經(jīng)采用的地球橢球我國曾經(jīng)采用的地球橢球 1953年以前，海福特橢球1942年國際第一個推薦值， a = 6378388, =1/297.00 1953年后，原蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球,稱54橢球，其坐標系稱北京坐標系， a = 6378245, = 1/298.3 1980年西安國家坐標系，1975年國際第三個推薦值；大地原點在西安涇陽縣。 a = 6378140, = 1/298.257我國目前采用的是1975年“國際大地測量與地球物理聯(lián)合會推薦的橢球參數(shù)，稱為“1980年國家大地坐標系”（簡稱80系），大地原點位于陜西省涇陽縣永