第2章测量学的基本知识.pptVIP

测绘学基础;第二章 测量学的基本知识;液体静止的表面就称为水准面。; 它是一个光滑的闭合曲面，又称为地球的物理表面。由它包围 的形体是地球的真正形体，称为大地体。 地球表面的起伏、内部物质密度分布的不均匀，使得引力方向 发生不规则的变化，由于大地水准面处处与铅垂线正交，所以，它 是一个略有起伏的不规则的表面。这个表面无法用数学公式来表示， 所以大地测量的成果不可能在大地水准面上进行计算。;铅垂线：地球上任一点的重力方向线。是测量工作的基准线 水准面：自由静止的水面　特性：处处与重力方向(铅垂线方向)垂直的连续曲面， 有无数多个。 水平面：与水准面相切的平面 大地水准面：通过平均海水面的水准面。 是测量工作的高程基准面。;3.地球椭球体(参考椭球体)参考椭球体是一个椭圆绕 其短轴旋转而形成的形体， 故又称旋转椭球体。 可用数学式表示的几何形体。 ;国家大地原点;4.地球圆球 实际上地球很接近一个圆球，若按一定比例缩小后，其长半径和 短半径相差很小。 即： a=501.7mm，b=500mm 地球半径　　  在普通测量中可把地球作为圆球看待。;二、平面坐标系统 ㈠大地坐标系(地理坐标系)：地球表面任意一点P的经度 和纬度，称为该点的地理坐标。可表示为P（L，B）。 基本线面：子午面、起始子午面、子午圈(子午线、经线)； 赤道面、平行圈(纬圈) 经度与纬度的度量：东经、西经（0～180°） 北纬、南纬（0～90°）; 天文测量：是通过观测太阳或其他恒星位置以确定地面点的经度、纬度和至某点天文方位角的测量工作。;㈡高斯平面直角坐标系 当测区范围较大，就不能把水准面当作水平面。若把地球椭球面上 的图形展绘到平面上来，必然产生变形，为使其变形小于测量误差，必 须采用适当的方法来解决这个问题，测绘工作中通常采用高斯投影方法。 正形投影的特点：椭球面上的图形投影到平面上后，保持角度不变形， 而且在一定范围内由一点出发的各方向线段的长度变形的比例相同，所 以称为等角投影。;高斯投影的特点： 中央子午线的投影是一条直线，其长度无变形。 除中央子午线外，其它子午线的投影为凹向中央子午线的 曲线，并以中央子午线为对称轴。投影后长度发生变形，离 中央子午线愈远，长度变形愈大。 赤道的投影为直线，且与中央子午线垂直，但长度有变形。 其它纬线的投影为凸向赤道的曲线，并与赤道为对称轴。 所有长度变形的线段，其长度比均大于1。 投影前后的角度保持不变，且小范围内的图形保持相似。 面积有变形。; 中央子午线;高斯6°投影带：从首子午线起，自西向东每隔经差6°划分一带。将 全球划分为60个投影带。 东经0°～6°，……，6(N-1)～6N 　　　带号1，……，N 　　　中央子午线3°，……，L6=6N-3 　　　我国6°带的带号：13～23;高斯3°投影带：从东经1.5°起，自西向东每隔经差3°划分一带。将 全球划分为120个投影带。 东经1.5°～4.5°，……，(3N-1.5)～(3N+1.5) 　　　带号1，……，n 　　　中央子午线3°，……，L3=3n 　　　我国3°带的带号：24～45;高斯—克吕格平面直角坐标系 将中央子午线作为坐标纵轴x，将赤道作为坐标横轴y，两轴的交点 为坐标原点，组成高斯平面直角坐标系统。这种坐标既是平面直角坐标， 又与大地坐标经纬度发生联系，故可将球面上的点位用平面直角坐标来 表示。;㈢独立平面直角坐标系 小区域且无国家统一坐标系统，在用图单位允许时，可 将该测区的大地水准面看成水平面，在该面上建立独立的平 面直角坐标系。 南北方向为纵轴（x轴），向北为正； 东西方向为横轴（y轴），向东为正。;三、高程系统 地面点的高程是指地面点至大地水准面的铅垂距离，通常称为绝对高 程，简称高程，用H表示。 中华人民共和国水准原点 1956年黄海高程系 1985年国家高程基准;在局部地区有时可以假定一个水准面作为高程起算面，地面点到假 定水准面的铅垂距离称为该点的相对高程。 地面两点之间的高程之差称为高差或比高，用h表示。A、B两点的高 差为： 计算高差时地面两点的高程必须是同一高程系统。 由于测算过程中，要求高差必须能表明两点的高低情况，所以高差 (比高)总是带有与观测方向相应的符号。 A、B两点的高差h，若测量方向从A到B，则高差hAB=HB-HA为正， 表明B点高于A点。若测量方向从B到A，则高差hBA=HA-HB为负，表明 A点低于B点。;一、地球曲率对水平距离的影响 A、B在大地水准面上的投影为a、b， 切于测区中