《地面点位的确定》教学课件

《地面点位的确定》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《地面点位的确定》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用二、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距离。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=166.780mHB=-136.680mA大地水准面HABHB二、地面点的高程A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距离。如：HA、HC。相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。如：HA′、HC′。高差：地面上两点高程之差。如：hAC

=HC–HA

hAC

=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！绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到我国的高程系统：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）目前我国统一采用1985年国家高程基准。水准原点H0验潮站大地水准面我国的高程系统：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。地球表面任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天文经度，过地面点的铅垂线与赤道面的交角为天文纬度。三、地面点的坐标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。地球外表任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116º28′北纬39º54′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大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。大地纬度：过P点的法线Pn与赤道面的夹角叫做P点的大地纬度，用B表示。赤道平面OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面（首子午面）

SNL取值范围：东经0~180˚西经0~180˚B取值范围：北纬0~90˚南纬0~90˚大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成大地纬度我国目前常用的坐标系有：1〕1954年北京坐标系克拉索夫斯基椭球、大地原点在苏联。2〕1980国家大地坐标系。IUGG-75〔1975国际大地测量与地球物理联合会〕地球椭球、大地原点在陕西省永乐镇。3〕WGS-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。我国目前常用的坐标系有：（二）平面直角坐标由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计、施工中，测量和计算十分不便。投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到平面上。即X=F1（L，B）

Y=F2（L，B）我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。（二）平面直角坐标

高斯平面直角坐标系1、高斯投影的概念

高斯投影是一种等角投影。它是由德国数学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简称“高斯投影”。

高斯平面直角坐标系1、高斯投影的概念①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保持不变，这样免除了大量投影计算工作；②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相似，给识图用图带来很大方便。③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、统一的计算公式把各带连成整体。测量对地图投影的要求：①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保持不变，这样免除了大NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线2、高斯投影的原理

高斯投影采用分带投影。将椭球面按一定经差分带，分别进行投影。NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线2、高斯投影的高斯投影必须满足：1．高斯投影为正形投影，即等角投影；2．中央子午线投影后为直线，且为投影的对称轴；3．中央子午线投影后长度不变。高斯投影平面赤道中央子午线高斯投影必须满足：高斯投影平面赤道中央子午线3、高斯投影的特性（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。（2）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。投影后有长度变形。（3）赤道线投影后为直线，但有长度变形。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy3、高斯投影的特性（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。（5）经线与纬线投影后仍然保持正交。（6）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。（7）离中央子午线愈远，长度变形愈大。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道4、投影带的划分我国规定按经差6º和3º进行投影分带。6º带自首子午线开始，按6º的经差自西向东分成60个带。3º带自1.5

º开始，按3º的经差自西向东分成120个带。高斯投影带划分4、投影带的划分我国规定按经差6º和3º进行投影6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带子午线重合，减少了换带计算。

工程测量采用3º带，特殊工程可采用1.5º带或任意带。6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:3º带的中央子

按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：

L。=6ºN－3º

（N为6º带的带号）例：20带中央子午线的经度为

L。＝6º×20－3º＝117º

按照3º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：

L。=3ºn

（n为3º带的带号）例：120带中央子午线的经度为

L。＝3º×120＝360º按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3

若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下式计算：

N＝（取整）+1

若已知某点的经度为L，则该点所在3º带的带号按下式计算：

n＝（四舍五入）若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下5、高斯平面直角坐标系坐标系的建立：x轴

—中央子午线的投影y轴—赤道的投影原点O

—两轴的交点OxyP（X，Y）高斯自然坐标注：X轴向北为正，

y轴向东为正。赤道中央子午线5、高斯平面直角坐标系坐标系的建立：OxyP（X，Y）高斯自

由于我国的位于北半球，西从东经74º，东至东经135º，东西横跨11个6º带（13-23）各带又独自构成直角坐标系。故：X值均为正，而Y值则有正有负。世界地图赤道由于我国的位于北半球，西从东经74º，东至东经13xyo500km=500000+=+636780.360m=

500000+=+227559.720m国家统一坐标：（带号）（带号）探索xyo500km国家统一坐标：（带号）（带号）探索不同点：1、x，y轴互异。2、坐标象限不同。3、表示直线方向的方位角定义不同。相同点：数学计算公式相同。

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：高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD不同点：高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系笛卡尔坐

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，并在平面上建立独立平面直角坐标系；地面点的位置可用平面直角坐标确定；坐标系原点一般选在测区西南角（测区内X、Y均为正值）；原点坐标值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐标；规定：X轴向北为正，Y轴向东为正。OXY测区北独立平面直角坐标OXY测区北（三）空间直角坐标如图所示：

原点O—地球质心

Z轴—指向地球北极

X轴—指向首子午面与赤道的交点

Y轴—过O点与XOZ面垂直如：A（XA，YA，ZA）XZYO（三）空间直角坐标如：A（XA，YA，ZA）XZYO《地面点位的确定》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！本课件PPT仅供大家学习使用学习完请自行删除，谢谢！《地面点位的确定》幻灯片本课件PPT仅供大家学习使用二、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距离。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=166.780mHB=-136.680mA大地水准面HABHB二、地面点的高程A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距离。如：HA、HC。相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。如：HA′、HC′。高差：地面上两点高程之差。如：hAC

=HC–HA

hAC

=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！绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到我国的高程系统：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）目前我国统一采用1985年国家高程基准。水准原点H0验潮站大地水准面我国的高程系统：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。地球表面任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天文经度，过地面点的铅垂线与赤道面的交角为天文纬度。三、地面点的坐标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。地球外表任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116º28′北纬39º54′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大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。大地纬度：过P点的法线Pn与赤道面的夹角叫做P点的大地纬度，用B表示。赤道平面OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面（首子午面）

SNL取值范围：东经0~180˚西经0~180˚B取值范围：北纬0~90˚南纬0~90˚大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成大地纬度我国目前常用的坐标系有：1〕1954年北京坐标系克拉索夫斯基椭球、大地原点在苏联。2〕1980国家大地坐标系。IUGG-75〔1975国际大地测量与地球物理联合会〕地球椭球、大地原点在陕西省永乐镇。3〕WGS-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。我国目前常用的坐标系有：（二）平面直角坐标由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计、施工中，测量和计算十分不便。投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到平面上。即X=F1（L，B）

Y=F2（L，B）我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。（二）平面直角坐标

高斯平面直角坐标系1、高斯投影的概念

高斯投影是一种等角投影。它是由德国数学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简称“高斯投影”。

高斯平面直角坐标系1、高斯投影的概念①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保持不变，这样免除了大量投影计算工作；②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相似，给识图用图带来很大方便。③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、统一的计算公式把各带连成整体。测量对地图投影的要求：①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保持不变，这样免除了大NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线2、高斯投影的原理

高斯投影采用分带投影。将椭球面按一定经差分带，分别进行投影。NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线2、高斯投影的高斯投影必须满足：1．高斯投影为正形投影，即等角投影；2．中央子午线投影后为直线，且为投影的对称轴；3．中央子午线投影后长度不变。高斯投影平面赤道中央子午线高斯投影必须满足：高斯投影平面赤道中央子午线3、高斯投影的特性（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。（2）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。投影后有长度变形。（3）赤道线投影后为直线，但有长度变形。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy3、高斯投影的特性（1）中央子午线投影后为直线，且长度不变。（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。（5）经线与纬线投影后仍然保持正交。（6）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。（7）离中央子午线愈远，长度变形愈大。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy（4）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道4、投影带的划分我国规定按经差6º和3º进行投影分带。6º带自首子午线开始，按6º的经差自西向东分成60个带。3º带自1.5

º开始，按3º的经差自西向东分成120个带。高斯投影带划分4、投影带的划分我国规定按经差6º和3º进行投影6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带子午线重合，减少了换带计算。

工程测量采用3º带，特殊工程可采用1.5º带或任意带。6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:3º带的中央子

按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：

L。=6ºN－3º

（N为6º带的带号）例：20带中央子午线的经度为

L。＝6º×20－3º＝117º

按照3º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系是：

L。=3ºn

（n为3º带的带号）例：120带中央子午线的经度为

L。＝3º×120＝360º按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3

若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下式计算：

N＝（取整）+1

若已知某点的经度为L，则该点所在3º带的带号按下式计算：

n＝（四舍五入）若已知某点的经度为L，则该点的6º带的带号N由下5、高斯平面直角坐标系坐标系的建立：x轴

—中央子午线的投影y轴—赤道的投影原点O

—两轴的交点OxyP（X，Y）高斯自然坐标注：X轴向北为正，

y轴向东为正。赤道中央子午线5、高斯平面直角坐标系坐标系的建立：OxyP（X，Y）高斯自

由于我国的位于北半球，西从