第二章测量学的基础知识.ppt

第二章测量学的基础知识
参考椭球定位
确定参考椭球面与大地水准面的相关位置，使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合，称为参考椭球定位。
大地原点：椭球定位中选取的相切点
N
S
W
E
地球椭球体个3°带（24带到46带）
地面点位的确定
高斯|克吕格投影的方法
高斯平面直角坐标
高斯平面直角坐标系的建立
N
S
O
中央子午线
K
K′
L
L′
母线
母线
地面点位的确定
高斯平面直角坐标
高斯平面直角坐标系的建立
y(E)
赤道
x(E)
规定：
①中央子午线的投影为该坐标系的纵轴x，向北为正。
②赤道的投影为横轴y，向东为正。
③两轴的交点为坐标原点O。
地面点位的确定
高斯平面直角坐标
高斯投影的特点：
中央子午线的投影为一条直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大；
赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；
经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；
中央子午线和赤道的投影相互垂直。
地面点位的确定
国家统一坐标
我国位于北半球，在高斯平面直角坐标系内， X 坐标均为正值，而Y 坐标值有正有负。为避免Y 坐标出现负值，并便于区别某点位于哪一个投影带内， 规定：将所有点的Y坐标均加上500km。即相当于X坐标轴向西平移500km，在横坐标值前，加注投影带带号。以中央子午线投影为纵轴的横坐标值，称为自然值。由带号、 500km和自然值三部分组成的横坐标值y称为横坐标统一值或通用值。
地面点位的确定
国家统一坐标
Y
●
●
yB
B
xA
yA
xB
A
X
O
500km
yA
yB
地面点位的确定
国家统一坐标
我国位于北半球，在高斯平面直角坐标系内， X 坐标均为正值，而Y 坐标值有正有负。为避免Y 坐标出现负值，并便于区别某点位于哪一个投影带内， 规定：将所有点的Y坐标均加上500km。即相当于X坐标轴向西平移500km，在横坐标值前，加注投影带带号。以中央子午线投影为纵轴的横坐标值，称为自然值。由带号、 500km和自然值三部分组成的横坐标值y称为横坐标统一值或通用值。
地面点位的确定
独立平面直角坐标
当测区范围较小时，可以用测区中心点a的水平面来代替大地水准面。在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。
x
y
A
A′
O
xA
yA
规定：
①南北方向为纵坐标轴，记作x轴，向北为正；
②以东西方向为横坐标轴，记作y轴，向东为正；
③坐标原点O一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为正值；
④坐标象限按顺时针方向编号。
地面点位的确定
独立平面直角坐标系
测量坐标系的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。测量工作中所采用的平面直角坐标系与数学中所介绍的相似，只是坐标轴互易 。
y
x
P
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ
x
y
P
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ
测量平面直角坐标系
数学平面直角坐标系
o
o
y
x
Ⅰ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅲ
o
地面点位的确定
地面点的高程
绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程，用H表示。地面点A、B的高程分别为HA、HB。
相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。A、B两点的相对高程为HA′、HB′。
A
B
hAB
HA
HB
HA′
HB′
大地水准面
黄海平均海水面
铅垂线
铅垂线
假定高程起算面
地面点位的确定
高差:地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向和正负。
A、B两点的高差为：
B、A两点的高差为：
A、B 两点的高差与B、A两点的高差，绝对值相等，符号相反，即：
A
B
hAB
HA
HB
HA′
HB′
大地水准面
黄海平均海水面
铅垂线
铅垂线
假定高程起算面
地面点位的确定
高程系统：以黄海平均海水面作为我国的大地水准面（高程基准面）。p7
从1989年起，国家规定采用青岛验潮站1952～1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，