《地图学(Cartography)》第2章－地球坐标系与地图投影1.pdfVIP

第2章 地球坐标系与地图投影 本章内容 §1 地球的形状与大小 §2 地球坐标系统 §3 地图投影的基本概念 §4 常用地图投影 §5 地图投影变换 2 §1 地球的形状与大小 1. 地球体 2. 大地体 3. 椭球体 4. 圆球体 5. 不同地球形状对制图的意义 3 •进行地表形态的测量与绘制，实际上 就是测量和确定地物特征点的坐标与 属性，并将其以图解的形式表达出来 。因而需要事先定义一定的地球坐标 系统和地图坐标系统，前者往往是建 立在一定形状和大小的地球基础之上 ，而后者是建立在一定的地图投影基 础之上的。 4 1. 地 球 体 地球表面是个极不规 则的曲面，整个地球像 个梨形的旋转体，由于 只有地球具有这种独特 的形状，人们称之为地 球体。 地球不规则性，难以用数学公式描述，因而也就无法实施运算， 所以必须寻找一个形状和大小都比较接近地球的规则球体来代替地球 。 5 2 . 大地体 假定海水处于 “完全静止”的状态下，把它延伸到大陆内 部，形成包围整个地球的连续闭合表面，它处处与铅垂线（ 重力方向）垂直，这个曲面叫做大地水准面。大地水准面所 包围的球体称作大地体. 6 由于地球内部地质成份的不一致、岩石密度分布的 不均匀和地势的高低起伏，会引起重力的变化，从而 导致处处与重力方向垂直的大地水准面产生微小的起 伏，表现为某些地方隆起和某些地方凹陷，在某些地 方偏离平均地球椭球面最高可达一百米之多。 7 大地水准面起伏 （相对W G S 8 4 ） 新几内亚岛 ＋75米 印度南端 －104米 8 大地水准面起伏 9 尽管从整体看来，大地水准面是一个接近旋转椭球而多少带点 凹凸的曲面，要比地球自然表面规则得多，但它仍然是一个不规则 的复杂曲面，不能用数学公式表示，因而它也不能作为大地测量计 算的基础。 大地水准面的重要性 大地水准面的形状对于测量非常重要，它是海 拔高程的起算面，也是其他测量工作的基准面 。在几何大地测量中，无论采用什么测量方法 ，都必须首先在地面水平安装测量仪器，仪器 的竖轴就是铅垂线方向，即它与水平面垂直， 这里所说的水平面，就是重力等位面或者说是 水准面，测得的成果都是以水准面为基准，因 此在地球表面上的进行的一切测量工作可视作 在水准面上进行的。 11 3. 地球椭球体 为了便于大地测量成果的 P 计算，应选择一个能用数学公 n 式简单表示的，与地球体形状 b 近似的规则几何体来替代大地 W 0 a E 体。在测绘中是用旋转椭球体 来代替地球