工程測(cè)量坐標(biāo)系高程

第二章測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)Chapter2BasicsofGeomatics測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容

2.1地球的形狀及大小

2.2地面點(diǎn)空間位置的確定

2.3直線定向和地面點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)算原理測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)2.1地球的形狀及大小一、地球的形狀二、地球的大小測(cè)繪學(xué)基礎(chǔ)2.2地面點(diǎn)的確定一、地面點(diǎn)確定的方法二、地面點(diǎn)的高程三、點(diǎn)在投影面上的位置一、地球的形狀1、

地球的自然表面（physicalsurface）近似一個(gè)兩極略扁的橢球；可視為水球（海71%，陸29%）；無法用數(shù)學(xué)公式描述。WDM94模型描述的地球形狀整體特點(diǎn)：陸地大地水準(zhǔn)面一、地球的形狀2、大地水準(zhǔn)面（geoid）

大地水準(zhǔn)面形狀把一個(gè)假想的處于靜止?fàn)顟B(tài)的平均海水面，并向陸地內(nèi)部延伸而形成的一個(gè)封閉形體的表面，稱為大地水準(zhǔn)面。其所包含的形體稱為大地體。

大地水準(zhǔn)面特性：略有起伏的不規(guī)則曲面處處與鉛垂線正交水準(zhǔn)面——外業(yè)測(cè)量的基準(zhǔn)面(datum)鉛垂線——外業(yè)測(cè)量的和基準(zhǔn)線(plumbline)一、地球的形狀一、地球的形狀3、參考橢球面（geoid）

參考橢球：形狀與大小以及與大地體的相關(guān)位置均已確定的地球橢球，其表面叫參考橢球面。

地球橢球：形狀與大小都與大地體十分接近的旋轉(zhuǎn)橢球。

橢球定位：確定地球橢球與大地體的相關(guān)位置的過程。其目的是使地球橢球面的局部與某一地區(qū)的大地水準(zhǔn)面實(shí)現(xiàn)最佳擬合。NSaab橢球元素：長(zhǎng)短半軸a、b或a、扁率α=（a-b）/a地球橢球EarthsurfaceGeoidNormal參考橢球(referenceellipsoid)Ellipsoidalsurface

是一個(gè)規(guī)則表面，可用公式表示；參考橢球面的確立，標(biāo)志著測(cè)量坐標(biāo)系的建立。參考橢球面——測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基準(zhǔn)面；法線——測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基準(zhǔn)線EarthsurfaceGeoidNormal參考橢橢球(referenceellipsoid)EllipsoidalsurfaceP’PPlumbline參考橢球元元素值：扁率（flattening）：：a＝(a–b)/a地球平均半半徑：R＝(2a+b)/3≈6371km二、地球的的大小一、地面點(diǎn)點(diǎn)空間位置置確定的方方法某點(diǎn)空間位位置的表示示：數(shù)學(xué)上：x,y,z測(cè)繪上：球面/平面面──坐標(biāo)標(biāo)(Coordinates)豎直面面──高程程/標(biāo)高（Elevation/Height)1、我國(guó)大大地水準(zhǔn)面面二、地面點(diǎn)點(diǎn)的高程“1985年高程基基準(zhǔn)”(NationalElevationDatum1985）青島黃海平平均海水面面──H黃＝0m青島觀象山山水準(zhǔn)原點(diǎn)點(diǎn)──H0＝72.260m（1953～1979年驗(yàn)潮潮資料，1987年年啟用）“1956年黃海高高程系統(tǒng)””(HuanghaiElevationReference1956)青島觀象山山水準(zhǔn)原點(diǎn)點(diǎn)──H0=72.289m（1950～1956年驗(yàn)潮潮資料）二、地面點(diǎn)點(diǎn)的高程2、地面點(diǎn)點(diǎn)的高程絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到到大地水準(zhǔn)準(zhǔn)面的鉛垂垂距離；相對(duì)高程：地面點(diǎn)到到某一假定定水準(zhǔn)面的的鉛垂距離離；高差差：兩個(gè)地面面點(diǎn)間的高高程差地軸(earthaxis)：NS──地球自自轉(zhuǎn)軸南極、北極極(south/northpole)：N，S子午面(meridionalplane)：過地軸的平平面起始（首、、本初）子子午面（initial/firstplane））赤道面(equatorplane)：過球心與地地軸正交的的平面經(jīng)線緯線三、點(diǎn)在投投影面上的的位置1、地理坐坐標(biāo)：用經(jīng)緯度度表示點(diǎn)的的位置地理坐標(biāo)———大地坐標(biāo)（GeodeticCoordinates）大地經(jīng)度（GeodeticLongitude)B:兩子午面面間的二面面角。大地緯度（GeodeticLatitude）L：過某點(diǎn)法法線與赤道道面的交角角。大地測(cè)量方方法在參考橢球面面上推算出來來，以法線為依據(jù)。三、點(diǎn)在投投影面上的的位置經(jīng)線緯線NSWEEquatorParallelPBLMeridianInitialmeridianGeodeticlatitudeGeodeticlongitudeOEllipsoidNormal大地坐坐標(biāo)2）地理坐坐標(biāo)—天文坐標(biāo)（GeodeticCoordinates）天文經(jīng)度（AstronomicalLongitude)B:兩子午午面間的二二面角。天文緯度（AstronomicalLatitude）L:過某點(diǎn)點(diǎn)鉛垂線與與赤道面的的交角。天文測(cè)量方方法測(cè)定，，以大地水準(zhǔn)面面為基準(zhǔn)面，，以鉛垂線為依據(jù)。三、點(diǎn)在投投影面上的的位置NSWEEquatorPφλONSWEEquatorParallelPφλMeridianInitialmeridianAstronomicallongitudeOGeoidPlumblineAstronomicallatitude天文坐坐標(biāo)2、高斯平面坐坐標(biāo)系（GaussHorizontalRectangularCoordinateSystem）：：——采用高高斯投影：等角橫軸切切橢圓柱投投影（Gauss－KlvgerProjection））：——地球橢橢球面與平平面間的分帶正形投投影的坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)。三、點(diǎn)在投投影面上的的位置正軸橫軸斜軸切割等角橫軸切切橢圓柱投投影分帶正形投投影P(yp，xp)xyP’x’oO’y’P’西移500km赤道高斯平面直直角坐標(biāo)系系中央子午線線(yp’，xp’)y’P自然值：ex：XA＝353742m；；YA＝46791m；XB＝274546m；；YB＝-162009m。──用于內(nèi)內(nèi)業(yè)計(jì)算；；通用值：X通＝X自；Y通＝Y(jié)自＋500km（X軸西移）＋＋帶號(hào)ex：YB＝-162009+500000冠以以21＝21337991m──用于資資料管理。。高斯平面直直角坐標(biāo)系系3、獨(dú)立平平面直角坐坐標(biāo)系──測(cè)區(qū)小小，曲面→→平面OⅠⅡⅢⅣXPYxpyp三、點(diǎn)在投投影面上的的位置2.3直線線定向坐標(biāo)標(biāo)測(cè)算原理理2.3.1直線定定向定義：在測(cè)測(cè)量工作中中確定一直直線與基準(zhǔn)準(zhǔn)方向間的的關(guān)系，稱稱為直線定定向。數(shù)字測(cè)圖原原理與方法法xβ?Y0ABαsABoP1╭β1s1s22.3.2基本方向向1、真北方方向定義：過地地面某點(diǎn)真真子午線北北端所指的的方向，稱稱為真北方方向。獲得方法：：天文測(cè)量量、陀螺經(jīng)經(jīng)緯儀測(cè)量量。數(shù)字測(cè)圖原原理與方法法˙M真北方向2、坐標(biāo)北北方向定義：坐標(biāo)標(biāo)縱軸（X軸）正向向所指的方方向，稱為為坐標(biāo)北方方向。常取與高斯斯平面直角角坐標(biāo)系的的X坐標(biāo)軸軸平行的方方向?yàn)樽鴺?biāo)標(biāo)北方向。。3、磁北方方向定義：磁針針自由靜止止時(shí)其指北北針?biāo)傅牡姆较?，稱稱為磁北方方向。用羅盤儀測(cè)測(cè)定。數(shù)字測(cè)圖原原理與方法法2.3.2基本方向向˙M坐標(biāo)北方向1、方位角角定義由直線的基基本方向起起，順時(shí)針針方向至該該直線的水水平角度，，稱為該直直線的方位位角。2、取值范范圍0°-360°。。3、種類真方位角A、坐標(biāo)方方位角α、磁方為角角Am。4、方位角角間的換算算關(guān)系5、正反坐坐標(biāo)方位角角數(shù)字測(cè)圖原原理與方法法2.3.3方位角角B點(diǎn)坐標(biāo)已已知，根據(jù)據(jù)和角角可以推算算，，再結(jié)合邊長(zhǎng)長(zhǎng)S1，即可算得得P1點(diǎn)坐標(biāo)：測(cè)繪實(shí)踐中中三項(xiàng)外業(yè)業(yè)基本測(cè)量量工作：測(cè)角、量邊邊、測(cè)高程程數(shù)字測(cè)圖原原理與方法法2.3.4坐標(biāo)測(cè)測(cè)算原理xβ2?Y0ABαABsABoP1╭s1s2本章學(xué)習(xí)重重點(diǎn)：1、大地水水準(zhǔn)面、參參考橢球特特點(diǎn)2、地面點(diǎn)點(diǎn)的高程表表示方法及及平面位置置表示。3、高斯平平面坐標(biāo)系系復(fù)習(xí)思考題題：1、術(shù)語解解釋:大地地水準(zhǔn)面、、絕對(duì)高程程、假定高高程（或相相對(duì)高程））、大地經(jīng)經(jīng)度、大地地緯度、天天文經(jīng)度、、天文緯度度、高斯平平面坐標(biāo)系系、方位角角。2、有哪三三種方位角角？總結(jié)9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。14:49:1914:49:1914:491/6/20232:49:19PM11、以我獨(dú)沈沈久，愧君君相見頻。。。1月-2314:49:1914:49Jan-2306-Jan-2312、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。14:49:1914:49:1914:49Friday,January6,202313、乍見翻疑夢(mèng)夢(mèng)，相悲各問問年。。1月-231月-2314:49:1914:49:19January6,202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國(guó)見青青山。。06一月20232:49:19下午14:49:191月-2315、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。一月232:49下午午1月-2314:49January6,202316、行動(dòng)出成成果，工作作出財(cái)富。。。2023/1/614:49:1914:49:1906January202317、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時(shí)時(shí)，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點(diǎn)點(diǎn)的的射射線線向向前前。。。。2:49:19下下午午2:49下下午午14:49:191月月-239、沒有失敗敗，只有暫暫時(shí)停止成成功！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。14:49:1914:49:1914:491/6/20232:49:19PM11、成功功就是是日復(fù)復(fù)一日日那一一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小小努力力的積積累。。。1月-2314:49:1914:49Jan-2306-Jan-2312、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。14:49:1914:49:1914:49Friday,January6,202313、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。1月-231月-2314:49:1914:49:19January6,202314、意志堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。06一一月20232:49:19下午午14:49:191月-2315、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。一月232:49下下午午1月-2314:49January6,202316、少年十五二二十時(shí)，步行行奪得胡馬騎騎。。2023/1/614:49:1914:49:1906January202317、空山新雨后后，天氣晚來來秋。。2:49:19下午2:49下下午14:49:191月-239、楊柳散散和風(fēng)，，青山澹澹吾慮。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、閱讀一一切好書書如同和和過去最最杰出的的人談話話。14:49:2014:49:2014:491/6/20232:49:20PM11、越是沒有本本領(lǐng)的就越加加自命不凡。。1月-2314:49:2014:49Jan-2306-Jan-2312、越越是是無無能能的的人人，，越越喜喜歡歡挑挑剔剔別別人人的的錯(cuò)錯(cuò)兒兒。。14:49:2014:49:2014:49Frid