测量学第二章 测量学的基础知识.ppt

第二章 测量学的基础知识;地球形体呈椭球状。平均半径为6370公里。 有高于海平面8848m的殊穆朗玛蜂， 有低于海平面11022m的马里亚纳海沟； 地面高低变化的幅度相对于地球半径只有1/300 地球自然表面海洋占地球表面积71%、陆地仅占29％;静止的水面称为水准面。;大地水准面的特性：; 大地水准面不规则的起伏，使得大地体并不是一个规则的几何球体，其表面不是数学曲面，无法进行测量数据的处理，为此需要寻找一个与大地体极为接近的数学球体代替大地体---椭球体。;;总地球椭球参数，即： 几何参数: 长半径a，扁率α； 物理参数: 引力常数和地球质量乘积GM； 地球重力场二阶带球谐系数J2； 地球自转角速度ω（e）; 2.3 地面点位的确定;地面点的空间位置的表示方法： ;2.4 测量中常用的坐标系统 与坐标系间的坐标转换;2.4.2 大地坐标系; 由于天文坐标和大地坐标选用的基准线、基准面不同，所以同一点的天文坐标与大地坐标不一样。;我国目前常用的坐标系有：;2．1980西安坐标系（1980国家大地坐标系） 1980年国家大地坐标系（National Geodetic Coordinate System 1980）是中国于1978年4月经全国天文大地网会议决定、并经有关部门批准建立的坐标系。是采用1975年国际大地测量与地球物理联合会（IUGG）推荐的地球椭球，以中国地极原点JYDl968.0系统为椭球定向基准，大地原点选在西安附近的泾阳县永乐镇；综合利用天文、大地与重力测量成果；以地球椭球体面在中国境内与大地水准面能达到最佳吻合为条件，利用多点定位方法而建立的国家大地坐标系统。; 3．WGS一84坐标系 　WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。;4、2000国家大地坐标系 国务院批准自2008年7月1日启用我国的地心坐标系—2000国家大地坐标系，英文名称为China Geodetic Coordinate System 2000，英文缩写为CGCS2000。 用8—10年的时间，完成现行国家大地坐标系向2000国家大地坐标系的过渡和转换（进行各类基础测绘成果和基础地理信息数据库的坐标系转换，完成各类地图数据库及地理信息系统的坐标系转换，建立各地相对独立的平面坐标系统与2000国家大地坐标系的有效联系。 ）。 2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。 2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下： 　　长半轴 a＝6378137m 　　扁率　f＝1/298.257222101 　　地心引力常数　GM＝3.986004418×1014m3s-2 　　自转角速度　ω＝7.292l15×10-5rad s-1  ;2.4.3 空间直角坐标系;2.4.4 大地坐标和空间直角坐标的转换;;2.4.5 高斯投影和高斯平面直角坐标系;等角投影又称正形投影，经过投影后原椭球面上的微分图形与平面上的图形保持相似。;;; 三度带是在六度带基础上划分的，每隔3°为一带，其中央子午线在奇数带时与六度带中央于午线重合，偶数为六度带分带于午线经度．全球共分120带。其中央子午线经度为 ： L=3n 式中：n——3度带带号。;高斯平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面坐标系有以下几方面不同：;;墨卡托投影没有角度变形，由每一点向各方向的长度比相等，它的经纬线都是平行直线，且相交成直角，经线间隔相等，纬线间隔从标准纬线向两极逐渐增大。 墨卡托投影的地图上长度和面积变形明显，但标准纬线无变形，从标准纬线向两极变形逐渐增大，但因为它具有各个方向均等扩大的特性，保持了方向和相互位置关系的正确。 在地图上保持方向和角度的正确是墨卡托投影的优点，墨卡托投影地图常用作航海图和航空图，如果循着墨卡托投影图上两点间的直线航行，方向不变可以一直到达目的地，因此它对船舰在航行中定位、确定航向都具有有利条件，给航海者带来很大方便。;2.4.