《工程测量》课件-03地面点的确定

《工程测量技术》课程第03讲地面点的确定地面点的确定1.地面点的确定2.大地坐标3.高斯平面直角坐标4.独立平面直角坐标5.地面点的高程1.地面点确定地面点确定大地坐标高斯平面直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程1.学习地面点的确定方法；2.学会高斯平面坐标、直角坐标的表示方法；3.掌握高斯坐标中央子午线带数的计算方法。教学目标知识目标：1.能对地面点确定的方法有充分认识；2.能准确区分地面点的各类坐标表达方式；3.能准确计算高斯坐标中央子午线带数。能力目标：1.地面点确定测量工作基准测量工作的基准线和基准面◆测量外业工作的基准线—铅垂线（重力的作用线）◆测量外业工作的基准面—大地水准面。◆测量内业计算的基准线—法线。◆测量内业计算的基准面—参考椭球面。大地坐标高斯平面直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程地面点确定地面点的确定如地面点：A（X，Y，H）X、Y：表示地面点的平面位置，该点在基准面上的投影位置对其坐标系的坐标。H:沿投影方向到基准面的距离（表示点的高低）。大地坐标高斯平面直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程地面点确定1.地面点确定2.大地坐标地面点确定高斯平面直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程大地坐标以参考椭球面为基准面，地面点沿椭球面的法线投影在该基准面上的位置，称为该点的大地坐标。该坐标用大地经度和大地纬度表示。大地坐标（L，B）因所依据的椭球体面不具有物理意义而不能直接测得，只可通过计算得到。一般适用少数高级控制点初始的计算。赤道平面OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面（首子午面）SN3.高斯直角坐标地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标1.高斯投影的概念当测区范围较大时，则必须采用地图投影的方法将球面上的大地坐标转换为平面直角坐标。目前我国采用的是高斯投影，高斯投影是一种横轴等角切椭圆柱投影，该投影解决了将椭球面转换为平面的问题。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”。

3.高斯直角坐标2.高斯投影原理①投影带的划分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。

格林尼治596012357赤道0°6°12°18°46▼6°带的划分：从西向东将整个地球分成60个带，6°为一带。每带的中央子午线经度：我国6°带共11个（13—23）。地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标3.高斯直角坐标2.高斯投影原理①投影带的划分▼3°带的划分：从西向东将整个地球，分成120个带，3°为一带。每带的中央子午线经度：我国3°带共21个（25—45）。地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标3.高斯直角坐标2.高斯投影原理②坐标系的建立设想有一圆柱，横套在地球的外面，并于某一带的中央子午线相切，然后将柱面沿通过南北两极的母线切开，便得到了该带在平面上的现状，此平面便是高斯平面。取中央子午线作为纵轴x，赤道为横轴y,交点为原点，便构成了高斯平面直角坐标系。NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标3.高斯直角坐标3.我国高斯平面直角坐标的表示由于我国位于北半球，东西横跨12个6º带，各带又独自构成直角坐标系。故：1.X值均为正，而Y值则有正有负。2.为消除Y值的负数，规定所有Y值须加500000米。3.横坐标Y之前标以2位数的带号。世界地图（源自自然资源部标准地图服务网站）赤道地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标3.高斯直角坐标3.我国高斯平面直角坐标的表示xyo500km=500000+=+636780.360m

=

500000+=+227559.720m国家统一坐标：（带号）（带号）地面点确定大地坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程高斯直角坐标4.独立平面直角坐标地面点确定大地坐标高斯直角坐标空间直角坐标地面点高程独立平面直角坐标◆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5.地面点高程地面点确定大地坐标高斯直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程1.地面点高程的概念◆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HABHB6.空间直角坐标地面点确定大地坐标高斯直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程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）CGSC20006.地面点高程地面点确定大地坐标高斯直角坐标独立平面直角坐标空间直角坐标地面点高程2.地面点高差的概念绝对高程（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！6.地面点高程地面点确定大地坐标高斯直角坐标独