地面点位的确定ppt课件

1、一、确定地面点位的方法 地面点的空间位置可以用点在水准面或程度面上的位置X，Y)或(L,B)及点到大地水准面的铅垂间隔H来确定。如地面点：A X，Y，HCYABabcX二、地面点的高程 地面点的高程： 地面点沿铅垂方向到 大地水准面的间隔。 注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。 如图：HA= 166.780m HB= - .680mA 大地水准面HABHB绝对高程海拔 ：某点沿铅垂线方向到 大地水准面的间隔。如：HA、HC。相对高程： 某点沿铅垂线方向到恣意水准面的间隔。 如：HA、HC 。高差： 地面上两点高程之差。 如：hAC = HC HA hAC

2、= HC HA当hAC为正时， C点高于A点；当hAC为负时， C点低于A点；(高差下标的顺序，不能写反！我国的高程系统：水准原点 全国高程的起算点。1985年国家高程基准 72.260m 1956年黄海高程系 72.289m目前我国一致采用1985年国家高程基准 。水准原点H0验潮站大地水准面三、地面点的坐标 地面点的坐标常用地理坐标(天文坐标、地理坐标、平面直角坐标或 空间直角坐标表示。一地理坐标天文坐标 以大地水准面为基准面，以铅垂线为 基准线建立的坐标系。 地球外表恣意一点的天文经度和天文纬度，称为该点的天文坐标，可表示为 A(,) 。定义：过地面点与地轴的子午面与首子午面间的二面角为

3、天文经度，过地面点的铅垂线与赤道面的交角为天文纬度。 大地坐标 以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。 地球外表恣意一点的大地经度和大地纬度，称为该点的大地坐标，可表示为 A(L,B) 。 如：北京 东经11628北纬3954大地经度：过大地经度：过P P点的子午面点的子午面NPSNPS与首子午面与首子午面NMSNMS所构所构成成 的二面角叫做的二面角叫做P P点的大地经度，用点的大地经度，用L L表示。表示。大地纬度：过大地纬度：过P P点的法线点的法线 Pn Pn与赤道面的夹角叫做与赤道面的夹角叫做P P点点 的大地纬度，用的大地纬度，用B B表示。表示。赤道赤道平面平面

4、OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面起始子午面首子午面首子午面 SNL取值范围：东经0180西经0180B取值范围：北纬090南纬090我国目前常用的坐标系有：11954年北京坐标系克拉索夫斯基椭球、大地原点在苏联。21980国家大地坐标系。 IUGG-751975国际大地丈量与地球物理结合会地球椭球、大地原点在陕西省永乐镇。3WGS-84坐标系是世界大地坐标系，坐标原点在地心，采用WGS-84椭球。GPS定位系统得到的地面点的位置就是WGS-84坐标。二平面直角坐标 由于地理坐标是球面坐标，在工程建立规 划、设计 、施工中，丈量和计算非常不便。投影：将球面坐标按一定的数学法那么归算到

5、平面上。 即 X= F 1L，B Y= F 2L，B我国采用高斯平面直角坐标，小地域范围内 也可采用独立平面直角坐标。 1 1、高斯投影的概念、高斯投影的概念 高斯投影是一种等角投影。它是由德国高斯投影是一种等角投影。它是由德国数学家高斯数学家高斯(Gauss(Gauss，17771855)17771855)提出，后提出，后经德国大地丈量学家克吕格经德国大地丈量学家克吕格(Kruger(Kruger，185718571923)1923)加以补充完善，故又称加以补充完善，故又称“高高斯斯克吕格投影，简称克吕格投影，简称“高斯投影。高斯投影。 丈量中大量的角度观测元素，在投影前后坚持不变，这样免除

6、了大量投影计算任务；保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形坚持类似，给识图用图带来很大方便。投影能方便的按分带进展，并能用简单的、一致的计算公式把各带连成整体。 丈量对地图投影的要求：NSc赤道赤道高斯投影平面高斯投影平面赤道赤道中央子午线中央子午线 高斯投影采用分带投影。将椭球面按高斯投影采用分带投影。将椭球面按一定经差分带，分别进展投影。一定经差分带，分别进展投影。高斯投影必需满足：高斯投影必需满足：1 1高斯投影为正形投影，高斯投影为正形投影， 即等角投影；即等角投影； 2 2中央子午线投影后中央子午线投影后为直为直 线，且为投影的对称线，且为投影的对称轴；轴；3 3中央子午线投影后

7、中央子午线投影后长度长度 不变。不变。高斯投影平面高斯投影平面赤道赤道中央子午线中央子午线1中央子午线投影后为直中央子午线投影后为直线，且长度不变。线，且长度不变。2 除中央子午线外，其除中央子午线外，其他子午线的投影均为凹向他子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。投中央子午线为对称轴。投影后有长度变形。影后有长度变形。3 赤道线投影后为直线，赤道线投影后为直线，但有长度变形。但有长度变形。赤道赤道中央子午线中央子午线平行圈平行圈子午线子午线O Ox xy y4 4 除赤道外的其他纬线，除赤道外的其他纬线，投影后为凸向赤道的曲线，投影后为凸向赤道的

8、曲线，并以赤道为对称轴。并以赤道为对称轴。5 5经线与纬线投影后依经线与纬线投影后依然坚持正交。然坚持正交。 6 6 一切长度变形的线段，一切长度变形的线段，其长度变形比均大于其长度变形比均大于l l。7 7离中央子午线愈远，离中央子午线愈远，长度变形愈大。长度变形愈大。赤道赤道中央子午线中央子午线平行圈平行圈子午线子午线O Ox xy y 我国规定按经差我国规定按经差66和和33进展投影分带。进展投影分带。 6 6带自首子午线开场，带自首子午线开场，按按66的经差自西向东分成的经差自西向东分成6060个带。个带。 3 3带自带自1.5 1.5 开场，按开场，按33的的经差自西向东分成经差自西

9、向东分成120120个带。个带。高斯投影带划分高斯投影带划分 6带与3带中央子午线之间的关系如图: 3带的中央子午线与6带中央子午线及分带 子午线重合，减少了换带计算。 工程丈量采用3 带，特殊工程可采用1.5 带 或恣意带。 按照按照6带划分的规定，第带划分的规定，第1带中央子午带中央子午线的经度为线的经度为3，其他各带中央子午线经度与，其他各带中央子午线经度与带号的关系是：带号的关系是： L。=6N3 N为为6带的带号带的带号 例：例：20带中央子午线的经度为带中央子午线的经度为 L。6 203117 按照按照3带划分的规定，第带划分的规定，第1带中央子午带中央子午线的经度为线的经度为3，

10、其他各带中央子午线经度与，其他各带中央子午线经度与带号的关系是：带号的关系是： L。=3n n为为3带的带的带号带号 例：例：120带中央子午线的经度为带中央子午线的经度为 L。3 120360 假设知某点的经度为假设知某点的经度为L，那么该点的，那么该点的6带的带的带号带号N由下式计算：由下式计算： N 取整取整+1 假设知某点的经度为假设知某点的经度为L，那么该点所在，那么该点所在3带的带号按下式计算：带的带号按下式计算： n 四舍五入四舍五入6L3L坐标系的建立：坐标系的建立：x轴轴 中央子午线的投影中央子午线的投影y轴轴 赤道的投影赤道的投影原点原点O 两轴的交点两轴的交点OxyPX，

11、Y高斯自高斯自然坐标然坐标注：注：X轴向北为正，轴向北为正， y轴向东为正。轴向东为正。赤道赤道中央子午线中央子午线 由于我国的位于北由于我国的位于北半球，西从东经半球，西从东经74，东，东至东经至东经，东西横跨，东西横跨11个个6带带13-23 各带各带又单独构成直角坐标系。又单独构成直角坐标系。 故：故：X值均为正，值均为正， 而而Y值那么有正有负。值那么有正有负。世界地图世界地图赤赤 道道xyo1p2pmymxpp280.272440180.23283622mymxpp360.136780650.30285511mymxpp720.227559180.23283622（带号）mymxpp

12、360.636780)(650.30285511带号500km =500000+ =+ 636780.360m = 500000+ =+ 227559.720m1py2py2py1py国家一致坐标：国家一致坐标：2211,ppppxxxx带号带号带号带号探求不同点：不同点：1 1、 x x，y y轴互异。轴互异。2 2、 坐标象限不同。坐标象限不同。3 3、表示直线方向的方位角、表示直线方向的方位角 定义不同。定义不同。一样点：一样点： 数学计算公式一样。数学计算公式一样。 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点 ：高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系ooyyxxppx=Dcosy=Dsinx=Dcosy=DsinDD 独立平面直角坐标 当测区范围较小时，可将大地水准面看作平面