地面點(diǎn)位置的表示方法

1、地面點(diǎn)位置的表示方法地面點(diǎn)的位置以坐標(biāo)和高程來(lái)表示。表示地面點(diǎn)位置的坐標(biāo)有大地坐標(biāo)、高斯平面直角坐標(biāo)、假定平面直角坐標(biāo)。1.地面點(diǎn)的坐標(biāo) （1）大地坐標(biāo) 用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示地面點(diǎn)在參考橢球面上投影位置的坐標(biāo)，稱為大地坐標(biāo)。如圖5所示，0為參考橢球的球心，NS為橢球的旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)該軸的平面稱為子午圖5大地坐標(biāo)示意圖面(如圖中的NPMS面)。子午面與橢球面的交線稱為子午線，又稱為經(jīng)線，其中通過(guò)英國(guó)倫敦格林尼治天文臺(tái)的子午面和子午線分別稱為起始子午面和起始子午線。通過(guò)球心0且垂直于NS軸的平面稱為赤道面(如圖中的WMoME面)，赤道面與參考橢球面的交線稱為赤道。通過(guò)橢球面上任一點(diǎn)尸且與過(guò)尸

2、點(diǎn)切平面垂直的直線PK，稱為P點(diǎn)的法線。地面上任一點(diǎn)都可以向參考橢球面作一條法線。地面點(diǎn)在參考橢球面上的投影，即通過(guò)該點(diǎn)的法線與參考橢球面的交點(diǎn)。大地經(jīng)度L，即通過(guò)參考橢球面上某點(diǎn)的子午面與起始子午面的夾角。由起始子午面起，向東00一180。稱為東經(jīng)，向西00一180。稱為西經(jīng)。同一子午線上各點(diǎn)的大地經(jīng)度相同。 大地緯度B，即參考橢球面上某點(diǎn)的法線與赤道面的夾角。從赤道面起，向北O(jiān)。-90“稱為北緯，向南0“一90“稱為南緯。緯度相同的點(diǎn)的連線稱為緯線，它平行于赤道。地面點(diǎn)的大地經(jīng)度和大地緯度可以通過(guò)大地測(cè)量的方法確定。（2）高斯平面直角坐標(biāo)大地坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于整個(gè)地球有一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，用

3、它來(lái)表示地面點(diǎn)的位置形象直觀。但它的觀測(cè)和計(jì)算都比較復(fù)雜，而且實(shí)用上更多的則是需要把它投影到某個(gè)平面上來(lái)。我國(guó)大面積的地形圖測(cè)繪，采用高斯平面直角坐標(biāo)系。這種坐標(biāo)系由高斯創(chuàng)意，經(jīng)克呂格改進(jìn)而得名。它是采用分帶(經(jīng)差6°或3°為一帶)投影的方法進(jìn)行投影，將每一投影帶經(jīng)投影展開(kāi)成平面后，以中央子午線的投影為二軸，赤道投影為Y軸而建立的平面直角坐標(biāo)系。地面點(diǎn)在該坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)稱為高斯平面直角坐標(biāo)。有關(guān)高斯平面直角坐標(biāo)系的問(wèn)題將在項(xiàng)目九中討論。（3）假定平面直角坐標(biāo)對(duì)于小范圍的測(cè)區(qū)，以水平面作為投影面，地面點(diǎn)在水平面上的投影位置用平面直角坐標(biāo)表示。如圖6所示，在水平面上選定一點(diǎn)O作

4、為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立平面直角坐標(biāo)系?？v軸為x軸，與南北方向一致，向北為正，向南為負(fù);橫軸為Y軸，與東西方向一致，向東為正，向西為負(fù)。將地面點(diǎn)A沿著鉛垂線方向投影到該水平面上，則平面直角坐標(biāo)xA、yA就表示了A點(diǎn)在該水平面上的投影位置。如果坐標(biāo)系的原點(diǎn)是任意假設(shè)的，則稱為獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系。為了不使坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，對(duì)于獨(dú)立測(cè)區(qū)，往往把坐標(biāo)原點(diǎn)選在測(cè)區(qū)西南角以外適當(dāng)位置。地面點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)，可以通過(guò)觀測(cè)有關(guān)的角度和距離，通過(guò)計(jì)算的方法確定。 應(yīng)當(dāng)指出的是，測(cè)量上采用的平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系從形式上看是不同的。這是由于測(cè)量上所用的方向是從北方向(縱軸方向)起按順時(shí)針?lè)较蛞越嵌扔?jì)值的，而

5、數(shù)學(xué)上的角值從橫軸正方向起按逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)值，為了使數(shù)學(xué)上的三角函數(shù)計(jì)算公式可不加任何改變地直接應(yīng)用于測(cè)量的計(jì)算中，因而將數(shù)學(xué)坐標(biāo)系中的x,y互換，象限劃分由逆時(shí)針變?yōu)轫槙r(shí)針，構(gòu)成測(cè)量中的平面直角坐標(biāo)系。2.地面點(diǎn)的高程確定地面點(diǎn)位置，除了要知道它的平面坐標(biāo)外，還要確定它的高程（1）絕對(duì)高程地面點(diǎn)沿鉛垂線方向至大地水準(zhǔn)面的距離稱為絕對(duì)高程，亦稱為海拔。在圖7中，地面點(diǎn)A和B的絕對(duì)高程分別為HA和HB。 圖6 平面坐標(biāo)系 圖7 高程基準(zhǔn)我國(guó)規(guī)定以黃海平均海水面作為大地水準(zhǔn)面。黃海平均海水面的位置，是青島大港驗(yàn)潮站對(duì)潮汐觀測(cè)井的水位進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)確定的。由于平均海水面不便于隨時(shí)聯(lián)測(cè)使用，故在青島觀象山建立了“中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)”，作為全國(guó)(臺(tái)灣、海南島除外)推算高程的依據(jù)。（2）相對(duì)高程地面點(diǎn)沿鉛垂線方向至任意水準(zhǔn)面的距離稱為該點(diǎn)的相對(duì)高程，亦稱為獨(dú)立高程。在圖7中，地面點(diǎn)A和B的相對(duì)高程分別為和兩點(diǎn)高程之