工程测量坐标系高程

1、本章主要内容2.3直线定向和地面点坐标测算原理丿21地球的形状及大小X2.2地面点空间位置的确定72.1地球的形状及大小丿、地球的形状二地球的大小2.2地面点的确定V地面点确定的方法地面点的高程三、点在投影面上的位置VX1、地球的自然表面(physical suce):整体特点:U WDM94模型描述的地球形状 近似一个两极略扁的椭球； 可视为水球(海刀，陆29%)； 无法用数学公式描述。2、大地水准面(geoid)大地水准面形状把一个假想的处于静止状态的平均海水面，并向陆地内部延伸而形成的一个封闭形体的表面，称为 大地水准面。其所包含的形体称为大地体。陆地N大地水准面大地水准面特性：略有起伏

2、的不规则曲面处处与铅垂线正交水准面卜业测量的基准面(datum)铅垂线夕卜业测量的和基准线(plumb line)3、参考椭球面(geoid)地球椭球:形状与大小都与大地体十分接近的旋转椭球。参考椭球:形状与大小以及与大地体的相关位置均已确定 的地球椭球，其表面叫参考椭球面。椭球定位:确定地球椭球与大地体的相关位置的过程。其目的是使地球椭球面的局部与某一地区 的大地水准面实现最佳拟合O地球椭球椭球元素：长短半轴a、b或a、扁率a= (a-b) /aEarthsurface是一个规则表面，可用公式表示；Norm参考椭球面的确立，标志着测量坐标系的建立。参考椭球面测量内业的基准面；法线测量内业的基

3、准线Plumb lineGeoidFundamentals of Geomatics二、地球的大小参考椭球元素值：扁率(flattening):a = (a -b)/ a地球平均半径:R =（勿+方）/3u6371kmR = y!a2b 637lkm、地面点空间位置确定的方法某点空间位置的表示:数学上：x，y，z测绘上：球面/平面坐标(Coordinates)竖直面高程/标高(Ehvation/Height)地面点的咼程1v我国大地水准面 1985年高程基准”（Notioiial Elevation Datum 1985青岛黄海平均海水面一H舅JOm青岛观象山水准原点一H=72260m（195

4、31979年验潮资料，1987年启用） 1956年黄海高程系统” （Huanghai ElevationReference 1956）青岛观象山水准原点一H=72289m（19501956年验潮资料）氐b、地面点的高程3BA大地45 W-討: 喙煬;$;耳辛.迸野Ha相对高程：地面点到某一假定水准面的铅垂距离; 高 差：两个地面点间的高程差NS地球自转轴起始（首、本初）子午面1、地理坐标：用经纬度表示点的位置地轴(earth axis):南极、北极(south/north pole):N, S 子午面(meridional plane): 过地轴的平面(initial/first plane)

5、 赤道面(equator plane)：过球心与地轴正交的平面1)地理坐标大地坐标(Geodetic Coordinates)大地经度(Geodetic Longitude)B：两子午面间的二面角。大地纬度(Geodetic Latitud电)L：过某点法线与赤道面的交角。大地测量方法在参考椭球面上推算出来，以法线为依据。NO2)地理坐标一天文坐标(GeodeticCoordinates)天文经度(Astronomical Longitude)B:两子午面间的二面角w/二:* 天文纬度(Astronomical LatilAidiL：过某点铅垂线与赤道面 交角。天文测量方法测定，以大地水准天文

6、坐标2、To斯平面坐标系(Gauss Horizontal Rectangular Coordinate System):采用高斯投影：等角横轴切椭圆柱投影(GaussKlvger Projection):地球椭球面与平面间的分带正形投影的坐标系统O 等角横轴切椭圆柱投影正轴横轴斜轴分带正形投影高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系自然值:ex： XA=353742m； 1=46791111；Xb=274546m；yB=-162009mo用于内业计算通用值: 称为直线定向。2. 3. 2基本方向1.真北方向走义:过地面某点真子 午线北端所指的方向， 称为真北方向。获得方法：天文测量、陀螺经纬仪测

7、量。r 12. 3. 2基本方向坐标北方向2.坐标北方向定义：坐标纵轴（X轴）正向 所指的方向,称为坐标北方向。常取与高斯平面直角坐标系的 X坐标轴平行的方向为坐标北方 向。3、磁北方向定义：磁针自由静止时其指北针所指的方向,称为磁北方向。用罗盘仪测定。2. 3. 3方位角方位角定义由直线的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度 称为该直线的方位角。2、取值范围0- 360。4.方位角间的换算关系真方位角A.坐标方位角磁方为角Am。5.正反坐标方位角2.3.4坐标测算原理B点坐标已知，根据a%和Q角可以推算弘,再结合边长S,即可算得Pi点坐标：X=XB- Axb1 二 Xp + S cos aBi片二乙 + AyB1 二丹 + S sin(xBl测绘实践中三项外业基本 测量工作：测角、量边、 测高程此本章学习重点：1、大地水准面、参