模块一项目二点位表示方法

1、煤矿测量煤矿测量 项目二项目二 点位表示方法点位表示方法模块一模块一 测量基础知识测量基础知识1、测量工作实质、测量工作实质：确定地面点的空间位置确定地面点的空间位置点的空间位置点的空间位置地面点的确定地面点的确定一、测量工作的基准面一、测量工作的基准面2 2、地球的形状和大小地球的形状和大小继续地球地球表面特征：表面特征：地球的自然表面不规则地球的自然表面不规则，地球的表面积大约为，地球的表面积大约为5.1亿亿km2 ，梨状体梨状体陆地陆地1.495亿亿km2 ，占地球表面积的，占地球表面积的29.2%；海洋面积；海洋面积为为3.61亿亿km2 ，占地球表面积的，占地球表面积的70.8%。海

2、陆面积之比为海陆面积之比为2.5:1。 因此，地球总的形状可以看成是被海水包围的球体。因此，地球总的形状可以看成是被海水包围的球体。陆地上最高处陆地上最高处-珠穆朗玛峰珠穆朗玛峰（8844.43m），），陆地最低点为陆地最低点为死海死海，达，达397m。地球最低处地球最低处-马利亚纳海沟马利亚纳海沟11033m），最大高差为），最大高差为20000m。地球的形状地球的形状3.测量工作基准面测量工作基准面大地水准面大地水准面水准面水准面自由静止的水面。自由静止的水面。大地水准面大地水准面海水面忽高忽地，其中通过海水面忽高忽地，其中通过平均海水面的那个水准面（与静止的海水面平均海水面的那个水准面（

3、与静止的海水面最接近），称为大地水准面。最接近），称为大地水准面。图形：水准面及大地水准面图图形：水准面及大地水准面图水准面的特性水准面的特性处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。测量外业的统一基准面测量外业的统一基准面大地水准面大地水准面测量外业工作的基准线测量外业工作的基准线铅垂线铅垂线测量计算基准面测量计算基准面参考旋转椭球面参考旋转椭球面 测量计算的基准线测量计算的基准线椭球面法线椭球面法线 由椭圆（长半轴由椭圆（长半轴a a，短半轴，短半轴b b）绕）绕b b轴旋转而成的椭轴旋转而成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。球体。可用数学式表示的光滑曲

4、面。 继续旋转椭球旋转椭球以椭圆的短轴为旋转轴形成的椭球；以椭圆的短轴为旋转轴形成的椭球；旋转椭球面为数学曲面。旋转椭球面为数学曲面。总地球椭球总地球椭球与大地体（大地水准面包围的球体）与大地体（大地水准面包围的球体）最接近的旋转椭球体。最接近的旋转椭球体。 其中心与地球质心重合；旋转轴与地其中心与地球质心重合；旋转轴与地轴重合，赤道与地球赤道重合；轴重合，赤道与地球赤道重合； 体积与大地体体积相等；体积与大地体体积相等； 其表面与大地水准面之间的高差平方其表面与大地水准面之间的高差平方和最小。和最小。参考椭球参考椭球与某一局部大地水准面密切配合的椭球。与某一局部大地水准面密切配合的椭球。 大

5、地水准面具有性质：大地水准面具有性质：大地水准面上任一点处的垂线大地水准面上任一点处的垂线（重力方向）与该点处切面正（重力方向）与该点处切面正交；交； 又：重力是离心力与地心又：重力是离心力与地心引力的合力（离心力与地心引引力的合力（离心力与地心引力之比约力之比约1：300），而大地水），而大地水准面上各点处引力不等，造成准面上各点处引力不等，造成各点处垂线方向各异。各点处垂线方向各异。 各点处切面组成的曲各点处切面组成的曲面面大地水准面亦不规则，大地水准面亦不规则，有微小起伏，是一个具有物理有微小起伏，是一个具有物理性质的曲面。性质的曲面。 离心力离心力 地心引力地心引力 重力重力G G返回

6、我国采用的参考椭球大地水准面大地水准面与椭球面高与椭球面高差最大差为差最大差为200m200m 旋转椭球面旋转椭球面大地水准面大地水准面ab继续1932年前年前白塞尔椭球白塞尔椭球1932年后年后海福特椭球海福特椭球1952年后年后1954北京坐标系：克拉索夫斯基椭球北京坐标系：克拉索夫斯基椭球1980年后年后国家大地坐标系：国际国家大地坐标系：国际75椭球（椭球（IAG1975推荐值）推荐值）目前目前BJ-54和国家和国家80两个坐标系并行使用两个坐标系并行使用 返回大地水准面：测量外业的统一基准面大地水准面：测量外业的统一基准面参考椭球面：测量内业计算基准面参考椭球面：测量内业计算基准面高

7、斯投影面：高斯投影面： 工程测量的基准面工程测量的基准面水平面：小区域测量基准面水平面：小区域测量基准面测量基准面测量基准面二、测量常用坐标系二、测量常用坐标系1地理坐标系地理坐标系例如：北京的地理坐标为例如：北京的地理坐标为（东经（东经11623、北纬、北纬3954），），上面所说的经纬度是用天文方法观上面所说的经纬度是用天文方法观测得到的，所以又称为测得到的，所以又称为天文经纬度天文经纬度或天文地理坐标或天文地理坐标。还有一种经纬度。还有一种经纬度是用大地测量的方法确定的，称为是用大地测量的方法确定的，称为大地经纬度或大地地理坐标，通常大地经纬度或大地地理坐标，通常用用L表示大地经度，表示

8、大地经度，B表示大地纬度。表示大地纬度。即：即：（L，B）NSOx2.高斯平面直角坐标高斯平面直角坐标 yP1P2Sp1p2s赤道赤道中央子午线中央子午线边缘子午线边缘子午线适用于：研究范围较小适用于：研究范围较小（1）高斯投影方法：目的是将椭球面投影到平面上。使投影带的中央子午）高斯投影方法：目的是将椭球面投影到平面上。使投影带的中央子午线与横置圆柱体相切，展开后为线与横置圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正；赤道投影展开后为轴，向北为正；赤道投影展开后为Y轴，轴，向东为正。向东为正。图形：高斯投影方法图一图形：高斯投影方法图二投影投影剪开剪开展展平平u（2 2）6 6带的划分带的划分u为限制

9、高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度的缺点，从经度0 0开始，将整个地球分成开始，将整个地球分成6060个带，个带，6 6为一带。为一带。u计算公式：计算公式： =6N-3中央子午线经度中央子午线经度 N投影带号。投影带号。u3带的划分带的划分u若仍不能满足精度要求若仍不能满足精度要求,可进行可进行3 带（或带（或1.5 带）带）的划分。的划分。u3 带计算公式：带计算公式： =3N 中央子午线经度中央子午线经度 N投影带号。投影带号。数学平面直角坐标系数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系测量平面直角坐标系 方法：方法： 1 1）先将

10、自然值的横坐标）先将自然值的横坐标Y Y加上加上500000500000米；米； 2 2）再在新的横坐标）再在新的横坐标Y Y之前标以之前标以2 2位数的带号位数的带号。 (3) 我国高斯平面直角坐标的表示方法我国高斯平面直角坐标的表示方法例：国家高斯平面点例：国家高斯平面点P（6 073 584.52m，20 425 760.00m）所表示的意义）所表示的意义:(1) (1) 表示点表示点P在高斯平面上至赤道的距离在高斯平面上至赤道的距离; ; 6 073 584.52m(2)该点位于该点位于6带的第带的第20带内，横坐标的带内，横坐标的自然值为自然值为Y= 425 760.00m -500

11、000m= -74 240m 为满足为满足1/100万万1/2.5万比例尺测万比例尺测图，可采用经差图，可采用经差6的投影，称的投影，称6带；带；为满足为满足1/10000、1/5000比例尺测图，比例尺测图，可采用经差可采用经差3的投影，称的投影，称3带；有些带；有些测图还须采用测图还须采用1.5带等。带等。3带是带是6带的加密。带的加密。 G 0 3 6 9 12 15 18 各点各点y坐标的规定：坐标的规定：1）原点西移）原点西移500km；2）y坐标前加带号。坐标前加带号。 例：例： y018.068km写成写成 y36518.068km y02.005km写成写成 y20497.995km （我国位于北半球，东经（我国位于北半球，东经69135；x值均为正值，值均为正值，y值：值：6 带带1223带，带，3 带带2445带）带）绝对高程：绝对高程： 地面点沿铅垂线到地面点沿铅垂线到大地水准面大地水准面的距离，的距离，称为该点的绝对高程或海拔、标高，简称为该点的绝对高程或海拔、标高，简称高程，以称高程，以H表示。表示。相对高程相对高程 点到点到假定水准面假定水准面的距离称为相对高程或的距离称为相对高程或假定高程，用假定高程，用H表示。表示。可见建立高程系的核心问题是