第五章-全站仪及其使用课件

第五章坐标测量

NTS355NTS662NTS362R1编辑版pppt第五章坐标测量NTS355NTS662NTS362R1第五章坐标测量

重点问题：

高斯平面直角坐标系及高斯坐标测量平面直角坐标的计算

全站仪的结构及其使用1232编辑版pppt第五章坐标测量重点问题：测量平面直角坐标的P图5-1天文地理坐标系

ONS赤道大地水准面首子午线§5.1坐标系统一、地理坐标系

1、天文地理坐标系大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的基准面和线地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度和纬度（，）正高是地面点沿铅垂线到大地水准面的距离3编辑版ppptP图5-1天文地理坐标系ONS赤道大地水准面首§5.12、大地地理坐标系NSMP格林尼治天文台LBH大地经度(L)

大地纬度(B)大地高(H)

过地面点的子午面与起始子午面之间的夹角过地面点的法线与赤道面之间的夹角地面点沿法线至参考椭球面的距离G我国目前常用的坐标系中：1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系是参心坐标系，WGS-84大地坐标系和2000国家大地坐标系是地心坐标系。4编辑版pppt2、大地地理坐标系NSMP格林尼治LBH大地经度(L)(1)1954年北京坐标系

时间：20世纪50年代

椭球：前苏联克拉索夫斯基椭球元素坐标原点：前苏联境内的普尔科沃存在问题：

①参考椭球长半轴比地球总椭球的长100多米；②椭球基准轴定向不明确；③椭球面与我国大地水准面差异不均匀，东部局部地区高程异常达68m，西部新疆地区高程异常为零；④点位精度偏低。

5编辑版pppt(1)1954年北京坐标系时间：20世纪50年代5编辑版(2)1980年国家大地坐标系

时间：20世纪70年代末

椭球：IUGG-75（1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会）地球椭球椭球定向：短轴Z轴由地心指向1968.0地极原点（JYD）的方向坐标原点：我国中部陕西省泾阳县永乐镇

精度：椭球面与我国境内大地水准面密合最佳，差距在±20m之内，边长精度为1/500000。6编辑版pppt(2)1980年国家大地坐标系时间：20世纪70年代末6(3)WGS-84大地坐标系

时间：美国军方1987年椭球：IUGG-79（1979年国际大地测量与地球物理联合会第十七届大会）地球椭球椭球定向：Z轴由地心指向BIH（国际时间局）1984.0地极原点（CTP）的方向

坐标原点：地球质心

应用：GPS卫星定位系统

7编辑版pppt(3)WGS-84大地坐标系时间：美国军方1987年7编辑(4)

2000国家大地坐标系

时间：2008年7月1日我国开始统一使用

椭球：2000参考椭球

椭球定向：Z轴由地心指向BIH（国际时间局）1984.0地极原点（CTP）的方向坐标原点：地球质心

特点：2000国家大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，简称CGCS2000）是由2000国家GPS大地控制网、2000国家重力基本网及用常规大地测量技术建立的国家天地大地网联合平差获得的三维地心坐标系统8编辑版pppt(4)2000国家大地坐标系时间：2008年7月1日我二、空间直角坐标系1.定义：坐标原点O选在地球椭球中心，对于总地球椭球，坐标原点与地球质心重合；Z轴指向地球北极；X轴为格林尼治子午面与地球赤道面交线；Y轴垂直于XOZ平面，构成右手坐标系。

XYOZzNS图5-3空间直角坐标系Pxy9编辑版pppt二、空间直角坐标系1.定义：坐标原点O选在地球椭球中心，对于2.大地坐标与空间直角坐标的转换关系：式中，N—P点的卯酉圈曲率半径；—第一偏心率。（B,L,H）（X,Y,Z）（X,Y,Z）（B,L,H）式中，；；；－长半轴半径。10编辑版pppt2.大地坐标与空间直角坐标的转换关系：式中，N—P点的卯酉圈三、平面直角坐标系1.高斯平面直角坐标系

2.独立平面直角坐标系

11编辑版pppt三、平面直角坐标系1.高斯平面直角坐标系11编辑版ppp1、高斯投影与高斯坐标系

1、地图投影的概念

2、地图投影的分类

3、高斯-克吕格投影分带子午线中央子午线赤道母线母线12编辑版pppt1、高斯投影与高斯坐标系1、地图投影的概念分带子午线1、地图投影的概念珠穆朗玛峰8844.43m马里亚纳海沟-11034m陆地面积≈29%海洋面积≈71%长半径：6378140m短半径：6356755.3m13编辑版pppt1、地图投影的概念珠穆朗玛峰8844.43m马里亚纳海沟投影过程示意图14编辑版pppt投影过程示意图14编辑版pppt地图投影的内涵地图投影

依据一定的数学法则，将不可展的地球曲面运用特定的数学方法展示到平面上，最终在地表面点与地图平面点之间建立一一对应的关系

(B,L)(x,y)15编辑版pppt地图投影的内涵地图投影依据一定的数学法则，将不可展的地2、地图投影的分类按投影面分类按投影方式分类变形特征分类16编辑版pppt2、地图投影的分类按投影面分类16编辑版pppt按投影面分类方位投影

圆锥投影

圆柱投影

17编辑版pppt按投影面分类方位投影圆锥投影圆柱投影17编辑版pppt按投影方式分类横轴

正轴

斜轴

18编辑版pppt按投影方式分类横轴正轴斜轴18编辑版pppt变形特征分类任意投影

等角投影等积投影19编辑版pppt变形特征分类任意投影等角投影等积投影19编辑版pppt3、高斯-克吕格投影高斯(Gauss,CarlFriedrich,1777-1855)，德国数学家，天文学家，物理学家。20编辑版pppt3、高斯-克吕格投影高斯(Gauss,CarlFriedr高斯-克吕格平面直角坐标系

（1）.

高斯投影的概念

（2）.

高斯投影的分带和编号

（3）.

高斯平面直角坐标系

（4）、高斯投影的关系式21编辑版pppt高斯-克吕格平面直角坐标系（1）.

高斯投影的概念

（1）.

高斯投影的概念等角横轴椭圆柱投影特点：1.中央子午线和地球赤道投影成为直线且为投影对称轴；2.等角投影，经纬线投影后保持相互垂直关系；3.中央子午线上没有长度变形。投影演示22编辑版pppt（1）.

高斯投影的概念等角横轴椭圆柱投影特点：投影演示26分带法3分带法（2）.

高斯投影的分带和编号23编辑版pppt6分带法3分带法（2）.

高斯投影的分带和编号23编高斯投影的分带和编号6°分带法：从格林尼治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为多少个投影带？

投影带号n和中央经线经度L0的计算公式为：12313141516172930311201352426283032345759616带3带06121872849616818039157587991711773°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为多少个投影带？

投影带号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6°*n—3°)L0=(3°*n)24编辑版pppt高斯投影的分带和编号6°分带法：12课堂思考题1、如何根据某一点的经度来计算其所在投影带的带号？

EX：A点的经度为东经119°32′，则A点所在的6°带和3°带的带号分别为多少？12313141516172930311201352426283032345759616带3带06121872849616818039157587991711772、为什么3°带是东经1.5°开始的？25编辑版pppt课堂思考题1、如何根据某一点的经度来计算其所在投影带的带号？（3）.高斯平面直角坐标系及坐标本初子午线l=0°经线纬线XYZNEW=0-90°SPOR=0-180°E=0-90°N••赤道

f=0°••=0-180°W-经度-纬度R–地球半径O–地球球心XYo赤道中央经线26编辑版pppt（3）.高斯平面直角坐标系及坐标本初子午线l=0°经线高斯平面直角坐标系的特点1、坐标轴的特点o赤道中央子午线XYⅠⅡⅢⅣ△X△Y2、象限及方位角的特点3、坐标计算的特点XA=X0+△X=X0+DcosαYA=Y0+△Y=Y0+DsinαADα27编辑版pppt高斯平面直角坐标系的特点1、坐标轴的特点o赤道中央子午线XY高斯平面直角坐标特点我国规定将各带纵坐标轴西移500公里（实质是将所有y值加上500公里）Y坐标值前再加上所在投影带带号EX:假设某点在第18带Y=743.353kmX=464.784kmY+500km加带号Y=243.353kmX=464.784km原始坐标（真实坐标）Y=18743.353kmX=464.784km高斯坐标（名义坐标）500km第X带28编辑版pppt高斯平面直角坐标特点我国规定将各带纵坐标轴西移500公里（实4、高斯投影的关系式高斯-克吕格投影正解公式：（B,L）→(X,Y)，原点纬度0，中央经度L0上面公式中东纬偏移FE=500000米+带号*1000000；高斯-克吕格投影比例因子k0=129编辑版pppt4、高斯投影的关系式高斯-克吕格投影正解公式：（B,L）→(高斯-克吕格投影反解公式：

(X,Y)→（B,L），原点纬度0，中央经度L0

坐标换算程序30编辑版pppt高斯-克吕格投影反解公式：

31编辑版pppt31编辑版pppt2.独立平面直角坐标系

假定坐标系常用于测区范围较小（一般面积S＜25km2）时，可不经过高斯投影直接把球面视为平面，简化计算。

OY

图5-8独立平面直角坐标系XⅡⅣ测区ⅢⅠ32编辑版pppt2.独立平面直角坐标系假定坐标系常用于测区范围较小（一般§5.2坐标计算1.坐标方位角推算

当转折角为左角时：当转折角为右角时：33编辑版pppt§5.2坐标计算1.坐标方位角推算当转折角为左角时：当转2.坐标增量计算图5-10坐标增量计算34编辑版pppt2.坐标增量计算图5-10坐标增量计算34编辑版pppt3.坐标正算

【例5-3】假设1-2边长为，方位角为，1点坐标为（3345.67，4234.78）（单位：m），求2点坐标。解：35编辑版pppt3.坐标正算【例5-3】假设1-2边长为，方位角为，1点坐4.坐标反算

【例5-4】已知1、2点坐标分别为（4342.99，3814.29）、（2404.50，525.72）（单位：m），试计算1-2边长及其坐标方位角。解：36编辑版pppt4.坐标反算【例5-4】已知1、2点坐标分别为（4342.§5.3全站仪及其使用

一、概述全站仪（TotalStation），是全站型电子速测仪的简称。它由电子测角、光电测距、微处理机及其软件组成，在测站上能完成测量水平角、竖直角、斜距等，并能自动计算平距、高差、方位角和坐标等全部基本测量工作，还可以将测量数据传输给计算机实现测图的自动化。全站仪结构上可分为组合式和整体式两种类型。全站仪测量是通过键盘输入指令进行工作。键盘上的键分为硬键和软键，每一个硬键都对应着一个固定功能，或兼有第二、第三功能，软键是与屏幕上显示的功能菜单或子菜单相对应。

37编辑版pppt§5.3全站仪及其使用一、概述37编辑版pppt二、NTS355的基本结构及其功能

图5-11NTS-355全站仪1-手柄，2-手柄固定螺丝，3-电池盒，4-电池盒按钮，5-物镜，6-物镜调焦螺旋，7-目镜调焦螺旋，8-瞄准器，9-望远镜制动螺旋，10-望远镜微动螺旋，11-管水准器，12-管水准器校正螺丝，13-水平制动螺旋，14-水平微动螺旋，15-光学对中器物镜调焦螺旋，16-光学对中器目镜调焦螺旋，17-显示窗，18-电源开关，19-通讯接口，20-圆水准器，21-轴套锁定纽，22-脚螺旋，23-通讯电缆38编辑版pppt二、NTS355的基本结构及其功能图5-11NTS-3NTS355操作面板图5-12NTS-355操作面板表5－1NTS-355键盘功能表按键名称功能角度测量键进入角度测量模式（上移键）距离测量键进入距离测量模式（下移键）坐标测量键进入坐标测量模式（左移键）菜单键进入菜单模式（右移键）退出键返回上一级状态或返回测量模式电源开关键电源开关～软键（功能键）对应于显示的软键信息～数字键输入数字和字母、小数点、负号星键进入星键模式ANGMENUF1F4ESC09POWER39编辑版ppptNTS355操作面板图5-12NTS-355操作面板表5角度测量模式H-蜂鸣R/L竖角P3↓倾斜---V%P2↓V：90°10′20″HR：122°09′30″

置零锁定置盘

P1↓F1F2F3F4图5-2角度测量模式菜单表5－2角度测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）置零将当前视线方向的水平度盘读数设置为0锁定将当前视线方向的水平度盘读数锁定置盘将当前视线方向的水平度盘读数设置为输入值P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）倾斜设置倾斜改正开或关，若选择开则显示倾斜改正的角度值---V%切换竖盘读数的显示方式，是以角度制显示或是以斜率百分比显示P2↓显示第三页软键功能第3页（P3）H-蜂鸣水平度盘读数分别为0°、90°、180°、270°时是否蜂鸣R/L水平度盘读数按右/左方向计数的切换竖角竖直角显示方式的切换，高度角或天顶角P3↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F4F1F2F3F440编辑版pppt角度测量模式V：90°10′20″F1F2F3F4图5距离测量模式偏心放样m/f/iP2↓HR：122°09′30″HD*[r]-<<mVD:测量模式S/AP1↓F1F2F3F4图5-3距离测量模式菜单表5-3距离测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）测量启动距离测量模式设置测距模式为精测或跟踪S/A温度、气压、棱镜常数等设置P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）偏心偏心测量模式放样距离放样模式m/f/i距离单位的设置，米/英尺/英寸P2↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F441编辑版pppt距离测量模式HR：122°09′30″F1F2F3F4图5-坐标测量模式偏心---m/f/iP3↓镜高仪高测站P2↓N：122.347mE：502.254mZ：35.686m测量模式S/AP1↓F1F2F3F4图5-6坐标测量模式菜单 表5-4坐标测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）测量启动坐标测量模式设置测距模式为精测或跟踪S/A温度、气压、棱镜常数等设置P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）镜高设置棱镜高度仪高设置仪器高度测站设置测站坐标P2↓显示第三页软键功能第3页（P3）偏心偏心测量模式---m/f/i距离单位的设置，米/英尺/英寸P3↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F4F1F2F3F442编辑版pppt坐标测量模式N：122.347mF1F2F3F4图5-6星键模式按进入星键模式，可对以下项目进行设置：1．对比度调节。按星键后，通过按或键，可以调节液晶显示屏的对比度。2．照明。按星键后，通过F1选择照明，按F1或F2选择开关背景光。3．倾斜。按星键后，通过F2选择倾斜，按F1或F2选择开关倾斜改正。4．S/A。按星键后，通过F4选择S/A，对棱镜常数和温度气压进行设置。43编辑版pppt星键模式按进入星键模式，可对以下项目进行设置：4数据采集1创建或选择数据采集文件图5-23“数据采集”菜单选择一个文件FN：

输入调用---回车

F1F2F3F4数据采集1/2F1：输入测站点F2：输入后视点F3：测量P↓F1F2F3F4数据采集2/2F1：选择文件F2：输入编码F3：设置P↓F1F2F3F4菜单1/3F1：数据采集F2：放样F3：存储管理P↓F1F2F3F444编辑版pppt数据采集1创建或选择数据采集文件图5-23“数据采数据采集2设置测站点图5-24“选择文件”菜单选择一个文件F1：测量文件F2：坐标文件F1F2F3F4选择一个文件FN：

输入调用---回车F1F2F3F4图5-25设置测站点点号→J35

标识符：

仪高：1.421m输入查找记录测站

F1F2F3F4N：200.000 mE：600.000mZ：50.000m>OK?[是][否]F1F2F3F4点号：J35

标识符：

仪高：1.421m>记录?[是][否]F1F2F3F445编辑版pppt数据采集2设置测站点图5-24“选择文件”菜单选择一个文数据采集3设置后视点图5-26设置后视点后视点→ J34

编码：

镜高：1.680m输入置零测量后视F1F2F3F4后视点→ J34

编码：

镜高：1.680m角度*斜距坐标---F1F2F3F446编辑版pppt数据采集3设置后视点图5-26设置后视点后视点→ J34数据采集4碎部点测量图5-27碎部测量点号：8标识符：FW仪高：1.421m输入查找测量同前

F1F2F3F4点号：8标识符：FW仪高：1.421m角度斜距坐标偏心F1F2F3F4点号：9标识符：FW仪高：1.421m输入查找测量同前F1F2F3F447编辑版pppt数据采集4碎部点测量图5-27碎部测量点号：8三、NTS662的基本结构及其功能

图5-30NTS662型全站仪的结构1-望远镜调焦螺旋，2-望远镜把手，3-目镜调焦螺旋，4-目镜，5-管水准器，6-显示屏，7-圆水准器，8-电池，9-电池锁紧杆，10-垂直制动螺旋，11-垂直微动螺旋，12-SD卡接口，13-USB接口，14-粗瞄准器，15-物镜，16-水平制动螺旋，17-水平微动螺旋，18-基座锁紧钮，19-仪器中心标志，20-光学对中器，21-数据通讯串口，22-脚螺旋，23-底板48编辑版pppt三、NTS662的基本结构及其功能图5-30NTS49编辑版pppt49编辑版pppt50编辑版pppt50编辑版pppt51编辑版pppt51编辑版pppt52编辑版pppt52编辑版pppt53编辑版pppt53编辑版pppt54编辑版pppt54编辑版pppt55编辑版pppt55编辑版pppt56编辑版pppt56编辑版pppt57编辑版pppt57编辑版pppt58编辑版pppt58编辑版pppt四、NTS362R全站仪的基本结构及其功能

NTS360型全站仪的结构1-粗瞄准器，2-物镜，3-管水准器，4-显示屏，5-基座锁定钮，6-电池，7-电池锁紧杆，8-SD卡接口，9-USB接口，10-水平微动螺旋，11-水平制动螺旋，12-仪器中心标志，13-光学对中器，14-数据通讯接口，15-脚螺旋，16-底板，17-望远镜把手，18-目镜，19-垂直制动螺旋，20-垂直微动螺旋，21-键盘，22-园水准器59编辑版pppt四、NTS362R全站仪的基本结构及其功能NTS360型NTS360型全站仪操作面板及相应功能

NTS360型全站仪的结构1-坐标测量（左移键），2-距离测量（下移键），3-角度测量（上移键），4-数字键盘，5-电源开关键，6-星键，7-退出键，8-回车键，9-菜单键，10-F1-F4功能键60编辑版ppptNTS360型全站仪操作面板及相应功能NTS360键盘功能表

61编辑版pppt键盘功能表61编辑版pppt思考题1.测量中常用的坐标系有哪些？各自有哪些特点？2.简述高斯投影的过程和特点。3.简述高斯坐标系的特点；若某点A在6°带中的通用高斯坐标为（3344572，20527680）（单位：m），试该点所在投影带的中央子午线经度并说明该坐标的意义？4.简述坐标测量的基本原理。5.全站仪的测量模式有哪些？每个模式具备哪些功能？6.简述全站仪采集数据的基本过程。7.简述三款常用的南方全站仪仪器结构上的不同之处。62编辑版pppt思考题62编辑版pppt第五章坐标测量

NTS355NTS662NTS362R63编辑版pppt第五章坐标测量NTS355NTS662NTS362R1第五章坐标测量

重点问题：

高斯平面直角坐标系及高斯坐标测量平面直角坐标的计算

全站仪的结构及其使用12364编辑版pppt第五章坐标测量重点问题：测量平面直角坐标的P图5-1天文地理坐标系

ONS赤道大地水准面首子午线§5.1坐标系统一、地理坐标系

1、天文地理坐标系大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的基准面和线地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度和纬度（，）正高是地面点沿铅垂线到大地水准面的距离65编辑版ppptP图5-1天文地理坐标系ONS赤道大地水准面首§5.12、大地地理坐标系NSMP格林尼治天文台LBH大地经度(L)

大地纬度(B)大地高(H)

过地面点的子午面与起始子午面之间的夹角过地面点的法线与赤道面之间的夹角地面点沿法线至参考椭球面的距离G我国目前常用的坐标系中：1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系是参心坐标系，WGS-84大地坐标系和2000国家大地坐标系是地心坐标系。66编辑版pppt2、大地地理坐标系NSMP格林尼治LBH大地经度(L)(1)1954年北京坐标系

时间：20世纪50年代

椭球：前苏联克拉索夫斯基椭球元素坐标原点：前苏联境内的普尔科沃存在问题：

①参考椭球长半轴比地球总椭球的长100多米；②椭球基准轴定向不明确；③椭球面与我国大地水准面差异不均匀，东部局部地区高程异常达68m，西部新疆地区高程异常为零；④点位精度偏低。

67编辑版pppt(1)1954年北京坐标系时间：20世纪50年代5编辑版(2)1980年国家大地坐标系

时间：20世纪70年代末

椭球：IUGG-75（1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会）地球椭球椭球定向：短轴Z轴由地心指向1968.0地极原点（JYD）的方向坐标原点：我国中部陕西省泾阳县永乐镇

精度：椭球面与我国境内大地水准面密合最佳，差距在±20m之内，边长精度为1/500000。68编辑版pppt(2)1980年国家大地坐标系时间：20世纪70年代末6(3)WGS-84大地坐标系

时间：美国军方1987年椭球：IUGG-79（1979年国际大地测量与地球物理联合会第十七届大会）地球椭球椭球定向：Z轴由地心指向BIH（国际时间局）1984.0地极原点（CTP）的方向

坐标原点：地球质心

应用：GPS卫星定位系统

69编辑版pppt(3)WGS-84大地坐标系时间：美国军方1987年7编辑(4)

2000国家大地坐标系

时间：2008年7月1日我国开始统一使用

椭球：2000参考椭球

椭球定向：Z轴由地心指向BIH（国际时间局）1984.0地极原点（CTP）的方向坐标原点：地球质心

特点：2000国家大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，简称CGCS2000）是由2000国家GPS大地控制网、2000国家重力基本网及用常规大地测量技术建立的国家天地大地网联合平差获得的三维地心坐标系统70编辑版pppt(4)2000国家大地坐标系时间：2008年7月1日我二、空间直角坐标系1.定义：坐标原点O选在地球椭球中心，对于总地球椭球，坐标原点与地球质心重合；Z轴指向地球北极；X轴为格林尼治子午面与地球赤道面交线；Y轴垂直于XOZ平面，构成右手坐标系。

XYOZzNS图5-3空间直角坐标系Pxy71编辑版pppt二、空间直角坐标系1.定义：坐标原点O选在地球椭球中心，对于2.大地坐标与空间直角坐标的转换关系：式中，N—P点的卯酉圈曲率半径；—第一偏心率。（B,L,H）（X,Y,Z）（X,Y,Z）（B,L,H）式中，；；；－长半轴半径。72编辑版pppt2.大地坐标与空间直角坐标的转换关系：式中，N—P点的卯酉圈三、平面直角坐标系1.高斯平面直角坐标系

2.独立平面直角坐标系

73编辑版pppt三、平面直角坐标系1.高斯平面直角坐标系11编辑版ppp1、高斯投影与高斯坐标系

1、地图投影的概念

2、地图投影的分类

3、高斯-克吕格投影分带子午线中央子午线赤道母线母线74编辑版pppt1、高斯投影与高斯坐标系1、地图投影的概念分带子午线1、地图投影的概念珠穆朗玛峰8844.43m马里亚纳海沟-11034m陆地面积≈29%海洋面积≈71%长半径：6378140m短半径：6356755.3m75编辑版pppt1、地图投影的概念珠穆朗玛峰8844.43m马里亚纳海沟投影过程示意图76编辑版pppt投影过程示意图14编辑版pppt地图投影的内涵地图投影

依据一定的数学法则，将不可展的地球曲面运用特定的数学方法展示到平面上，最终在地表面点与地图平面点之间建立一一对应的关系

(B,L)(x,y)77编辑版pppt地图投影的内涵地图投影依据一定的数学法则，将不可展的地2、地图投影的分类按投影面分类按投影方式分类变形特征分类78编辑版pppt2、地图投影的分类按投影面分类16编辑版pppt按投影面分类方位投影

圆锥投影

圆柱投影

79编辑版pppt按投影面分类方位投影圆锥投影圆柱投影17编辑版pppt按投影方式分类横轴

正轴

斜轴

80编辑版pppt按投影方式分类横轴正轴斜轴18编辑版pppt变形特征分类任意投影

等角投影等积投影81编辑版pppt变形特征分类任意投影等角投影等积投影19编辑版pppt3、高斯-克吕格投影高斯(Gauss,CarlFriedrich,1777-1855)，德国数学家，天文学家，物理学家。82编辑版pppt3、高斯-克吕格投影高斯(Gauss,CarlFriedr高斯-克吕格平面直角坐标系

（1）.

高斯投影的概念

（2）.

高斯投影的分带和编号

（3）.

高斯平面直角坐标系

（4）、高斯投影的关系式83编辑版pppt高斯-克吕格平面直角坐标系（1）.

高斯投影的概念

（1）.

高斯投影的概念等角横轴椭圆柱投影特点：1.中央子午线和地球赤道投影成为直线且为投影对称轴；2.等角投影，经纬线投影后保持相互垂直关系；3.中央子午线上没有长度变形。投影演示84编辑版pppt（1）.

高斯投影的概念等角横轴椭圆柱投影特点：投影演示26分带法3分带法（2）.

高斯投影的分带和编号85编辑版pppt6分带法3分带法（2）.

高斯投影的分带和编号23编高斯投影的分带和编号6°分带法：从格林尼治零度经线起，每6°分为一个投影带，全球共分为多少个投影带？

投影带号n和中央经线经度L0的计算公式为：12313141516172930311201352426283032345759616带3带06121872849616818039157587991711773°分带法：从东经1°30′起，每3°为一带，将全球划分为多少个投影带？

投影带号n和中央经线经度L0的计算公式为：L0=(6°*n—3°)L0=(3°*n)86编辑版pppt高斯投影的分带和编号6°分带法：12课堂思考题1、如何根据某一点的经度来计算其所在投影带的带号？

EX：A点的经度为东经119°32′，则A点所在的6°带和3°带的带号分别为多少？12313141516172930311201352426283032345759616带3带06121872849616818039157587991711772、为什么3°带是东经1.5°开始的？87编辑版pppt课堂思考题1、如何根据某一点的经度来计算其所在投影带的带号？（3）.高斯平面直角坐标系及坐标本初子午线l=0°经线纬线XYZNEW=0-90°SPOR=0-180°E=0-90°N••赤道

f=0°••=0-180°W-经度-纬度R–地球半径O–地球球心XYo赤道中央经线88编辑版pppt（3）.高斯平面直角坐标系及坐标本初子午线l=0°经线高斯平面直角坐标系的特点1、坐标轴的特点o赤道中央子午线XYⅠⅡⅢⅣ△X△Y2、象限及方位角的特点3、坐标计算的特点XA=X0+△X=X0+DcosαYA=Y0+△Y=Y0+DsinαADα89编辑版pppt高斯平面直角坐标系的特点1、坐标轴的特点o赤道中央子午线XY高斯平面直角坐标特点我国规定将各带纵坐标轴西移500公里（实质是将所有y值加上500公里）Y坐标值前再加上所在投影带带号EX:假设某点在第18带Y=743.353kmX=464.784kmY+500km加带号Y=243.353kmX=464.784km原始坐标（真实坐标）Y=18743.353kmX=464.784km高斯坐标（名义坐标）500km第X带90编辑版pppt高斯平面直角坐标特点我国规定将各带纵坐标轴西移500公里（实4、高斯投影的关系式高斯-克吕格投影正解公式：（B,L）→(X,Y)，原点纬度0，中央经度L0上面公式中东纬偏移FE=500000米+带号*1000000；高斯-克吕格投影比例因子k0=191编辑版pppt4、高斯投影的关系式高斯-克吕格投影正解公式：（B,L）→(高斯-克吕格投影反解公式：

(X,Y)→（B,L），原点纬度0，中央经度L0

坐标换算程序92编辑版pppt高斯-克吕格投影反解公式：

93编辑版pppt31编辑版pppt2.独立平面直角坐标系

假定坐标系常用于测区范围较小（一般面积S＜25km2）时，可不经过高斯投影直接把球面视为平面，简化计算。

OY

图5-8独立平面直角坐标系XⅡⅣ测区ⅢⅠ94编辑版pppt2.独立平面直角坐标系假定坐标系常用于测区范围较小（一般§5.2坐标计算1.坐标方位角推算

当转折角为左角时：当转折角为右角时：95编辑版pppt§5.2坐标计算1.坐标方位角推算当转折角为左角时：当转2.坐标增量计算图5-10坐标增量计算96编辑版pppt2.坐标增量计算图5-10坐标增量计算34编辑版pppt3.坐标正算

【例5-3】假设1-2边长为，方位角为，1点坐标为（3345.67，4234.78）（单位：m），求2点坐标。解：97编辑版pppt3.坐标正算【例5-3】假设1-2边长为，方位角为，1点坐4.坐标反算

【例5-4】已知1、2点坐标分别为（4342.99，3814.29）、（2404.50，525.72）（单位：m），试计算1-2边长及其坐标方位角。解：98编辑版pppt4.坐标反算【例5-4】已知1、2点坐标分别为（4342.§5.3全站仪及其使用

一、概述全站仪（TotalStation），是全站型电子速测仪的简称。它由电子测角、光电测距、微处理机及其软件组成，在测站上能完成测量水平角、竖直角、斜距等，并能自动计算平距、高差、方位角和坐标等全部基本测量工作，还可以将测量数据传输给计算机实现测图的自动化。全站仪结构上可分为组合式和整体式两种类型。全站仪测量是通过键盘输入指令进行工作。键盘上的键分为硬键和软键，每一个硬键都对应着一个固定功能，或兼有第二、第三功能，软键是与屏幕上显示的功能菜单或子菜单相对应。

99编辑版pppt§5.3全站仪及其使用一、概述37编辑版pppt二、NTS355的基本结构及其功能

图5-11NTS-355全站仪1-手柄，2-手柄固定螺丝，3-电池盒，4-电池盒按钮，5-物镜，6-物镜调焦螺旋，7-目镜调焦螺旋，8-瞄准器，9-望远镜制动螺旋，10-望远镜微动螺旋，11-管水准器，12-管水准器校正螺丝，13-水平制动螺旋，14-水平微动螺旋，15-光学对中器物镜调焦螺旋，16-光学对中器目镜调焦螺旋，17-显示窗，18-电源开关，19-通讯接口，20-圆水准器，21-轴套锁定纽，22-脚螺旋，23-通讯电缆100编辑版pppt二、NTS355的基本结构及其功能图5-11NTS-3NTS355操作面板图5-12NTS-355操作面板表5－1NTS-355键盘功能表按键名称功能角度测量键进入角度测量模式（上移键）距离测量键进入距离测量模式（下移键）坐标测量键进入坐标测量模式（左移键）菜单键进入菜单模式（右移键）退出键返回上一级状态或返回测量模式电源开关键电源开关～软键（功能键）对应于显示的软键信息～数字键输入数字和字母、小数点、负号星键进入星键模式ANGMENUF1F4ESC09POWER101编辑版ppptNTS355操作面板图5-12NTS-355操作面板表5角度测量模式H-蜂鸣R/L竖角P3↓倾斜---V%P2↓V：90°10′20″HR：122°09′30″

置零锁定置盘

P1↓F1F2F3F4图5-2角度测量模式菜单表5－2角度测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）置零将当前视线方向的水平度盘读数设置为0锁定将当前视线方向的水平度盘读数锁定置盘将当前视线方向的水平度盘读数设置为输入值P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）倾斜设置倾斜改正开或关，若选择开则显示倾斜改正的角度值---V%切换竖盘读数的显示方式，是以角度制显示或是以斜率百分比显示P2↓显示第三页软键功能第3页（P3）H-蜂鸣水平度盘读数分别为0°、90°、180°、270°时是否蜂鸣R/L水平度盘读数按右/左方向计数的切换竖角竖直角显示方式的切换，高度角或天顶角P3↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F4F1F2F3F4102编辑版pppt角度测量模式V：90°10′20″F1F2F3F4图5距离测量模式偏心放样m/f/iP2↓HR：122°09′30″HD*[r]-<<mVD:测量模式S/AP1↓F1F2F3F4图5-3距离测量模式菜单表5-3距离测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）测量启动距离测量模式设置测距模式为精测或跟踪S/A温度、气压、棱镜常数等设置P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）偏心偏心测量模式放样距离放样模式m/f/i距离单位的设置，米/英尺/英寸P2↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F4103编辑版pppt距离测量模式HR：122°09′30″F1F2F3F4图5-坐标测量模式偏心---m/f/iP3↓镜高仪高测站P2↓N：122.347mE：502.254mZ：35.686m测量模式S/AP1↓F1F2F3F4图5-6坐标测量模式菜单 表5-4坐标测量模式各键和显示符号的功能表页数软键显示符号功能第1页（P1）测量启动坐标测量模式设置测距模式为精测或跟踪S/A温度、气压、棱镜常数等设置P1↓显示第二页软键功能第2页（P2）镜高设置棱镜高度仪高设置仪器高度测站设置测站坐标P2↓显示第三页软键功能第3页（P3）偏心偏心测量模式---m/f/i距离单位的设置，米/英尺/英寸P3↓显示第一页软键功能F1F2F3F4F1F2F3F4F1F2F3F4104编辑版pppt坐标测量模式N：122.347mF1F2F3F4图5-6星键模式按进入星键模式，可对以下项目进行设置：1．对比度调节。按星键后，通过按或键，可以调节液晶显示屏的对比度。2．照明。按星键后，通过F1选择照明，按F1或F2选择开关背景光。3．倾斜。按星键后，通过F2选择倾斜，按F1或F2选择开关倾斜改正。4．S/A。按星键后，通过F4选择S/A，对棱镜常数和温度气压进行设置。105编辑版pppt星键模式按进入星键模式，可对以下项目进行设置：4数据采集1创建或选择数据采集文件图5-23“数据采集”菜单选择一个文件FN：

输入调用---回车

F1F2F3F4数据采集1/2F1：输入测站点F2：输入后视点F3：测量P↓F1F2F3F4数据采集2/2F1：选择文件F2：输入编码F3：设置P↓F1F2F3F4菜单1/3F1：数据