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文档简介
《煤矿测量》
项目二点位表示方法模块一测量基础知识1、测量工作实质:确定地面点的空间位置点的空间位置地面点的确定一、测量工作的基准面2、地球的形状和大小继续地球表面特征:地球的自然表面不规则,地球的表面积大约为5.1亿km2
,梨状体陆地1.495亿km2
,占地球表面积的29.2%;海洋面积为3.61亿km2
,占地球表面积的70.8%。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。陆地上最高处----珠穆朗玛峰(8844.43m),陆地最低点为死海,达-397m。地球最低处----马利亚纳海沟11033m),最大高差为20000m。地球的形状3.测量工作基准面——大地水准面◆水准面——自由静止的水面。◆大地水准面——海水面忽高忽地,其中通过平均海水面的那个水准面(与静止的海水面最接近),称为大地水准面。图形:水准面及大地水准面图水准面的特性——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——大地水准面测量外业工作的基准线——铅垂线测量计算基准面——参考旋转椭球面测量计算的基准线——椭球面法线
由椭圆(长半轴a,短半轴b)绕b轴旋转而成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。
继续旋转椭球——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。总地球椭球——与大地体(大地水准面包围的球体)最接近的旋转椭球体。
①其中心与地球质心重合;②旋转轴与地轴重合,赤道与地球赤道重合;③体积与大地体体积相等;
④其表面与大地水准面之间的高差平方和最小。参考椭球——与某一局部大地水准面密切配合的椭球。∵大地水准面具有性质:大地水准面上任一点处的垂线(重力方向)与该点处切面正交;又:重力是离心力与地心引力的合力(离心力与地心引力之比约1:300),而大地水准面上各点处引力不等,造成各点处垂线方向各异。∴各点处切面组成的曲面——大地水准面亦不规则,有微小起伏,是一个具有物理性质的曲面。
离心力
地心引力
重力G返回我国采用的参考椭球大地水准面与椭球面高差最大差为±200m
旋转椭球面大地水准面ab继续1932年前——白塞尔椭球1932年后——海福特椭球1952年后——1954北京坐标系:克拉索夫斯基椭球1980年后——国家大地坐标系:国际75椭球(IAG1975推荐值)目前BJ-54和国家80两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参考椭球面:测量内业计算基准面高斯投影面:工程测量的基准面水平面:小区域测量基准面测量基准面二、测量常用坐标系1.地理坐标系例如:北京的地理坐标为(东经116°23′、北纬39°54′),上面所说的经纬度是用天文方法观测得到的,所以又称为天文经纬度或天文地理坐标。还有一种经纬度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,通常用L表示大地经度,B表示大地纬度。即:(L,B)NSOx2.高斯平面直角坐标
yP1P2Sp1p2s赤道中央子午线边缘子午线适用于: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Y轴,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剪开展平(2)6°带的划分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0°开始,将整个地球分成60个带,6°为一带。计算公式:λ=6N-3λ——中央子午线经度
N——投影带号。3°带的划分若仍不能满足精度要求,可进行3°带(或1.5°带)的划分。3°带计算公式:
λ=3Nλ——中央子午线经度
N——投影带号。数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系
方法:
1)先将自然值的横坐标Y加上500000米;
2)再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。
(3)我国高斯平面直角坐标的表示方法例:国家高斯平面点P(6073584.52m,20425760.00m)所表示的意义:(1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;
6073584.52m(2)该点位于6°带的第20带内,横坐标的自然值为Y=425760.00m
-500000m=-74240m
为满足1/100万~1/2.5万比例尺测图,可采用经差6°的投影,称6°带;为满足1/10000、1/5000比例尺测图,可采用经差3°的投影,称3°带;有些测图还须采用1.5°带等。3°带是6°带的加密。
ⅠⅡⅢG
0°3°6°9°12°15°18°
ⅠⅡⅢⅣⅤ
各点y坐标的规定:1)原点西移500km;2)y坐标前加带号。
例:
y0=18.068km写成y=36518.068km
y0=-2.005km写成y=20497.995km
(我国位于北半球,东经69°~135°;x值均为正值,y值:6°带12~23带,3°带24~45带)绝对高程:
地面点沿铅垂线到大地水准面的距离,称为该点的绝对高程或海拔、标高,简称高程,以H表示。相对高程
点到假定水准面的距离称为相对高程或假定高程,用H′表示。可见建立高程系的核心问题是如何建立高程起算面
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