《椭球基本知识》课件

《椭球基本知识》欢迎来到《椭球基本知识》的讲解，我们将从基础概念开始，逐步深入探讨椭球在测绘和地理信息系统中的重要作用。什么是椭球近似地球形状椭球是地球形状的近似模型，它是一个旋转的椭圆体。参考面在测绘和地理信息系统中，椭球被用作地球表面参考面。椭球的定义椭球是由旋转一个椭圆所生成的旋转体，它有两个半轴：赤道半轴和极半轴。椭球的特征1旋转体椭球是由旋转一个椭圆所生成的旋转体。2两个半轴它有两个半轴：赤道半轴和极半轴。3扁率赤道半轴和极半轴之差与赤道半轴之比称为扁率。椭球与球体的区别球体球体是一个三维空间中的几何形状，其所有点到球心的距离相等。椭球椭球的形状是一个旋转的椭圆体，赤道半轴大于极半轴。椭球的主要尺寸1赤道半径椭球的赤道半径是赤道半轴的长度。2极半径椭球的极半径是极半轴的长度。3扁率椭球的扁率是赤道半轴和极半轴之差与赤道半轴之比。赤道半径和极半径赤道半径赤道半径是椭球最大半径，通常用字母a表示。极半径极半径是椭球最小半径，通常用字母b表示。扁率的概念扁率是一个用来描述椭球形状的无量纲参数，它反映了椭球的扁平程度。扁率越大，椭球越扁。扁率的计算公式扁率的计算公式为：f=(a-b)/a，其中a是赤道半径，b是极半径。常见椭球体系WGS84国际地球参考系1984（WorldGeodeticSystem1984），是最常用的椭球体系之一。GRS80地球重力场模型1980（GeodeticReferenceSystem1980），是另一常用的椭球体系。CGCS2000中国大地坐标系2000（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000），是中国使用的椭球体系。国际椭球体系WGS84WGS84是国际地球参考系1984的简称，它是一个基于卫星测量的椭球体系，其赤道半径为6378137米，扁率为1/298.257223563。国内常用椭球体系中国常用椭球体系包括：CGCS2000（中国大地坐标系2000）和1954年北京坐标系。坐标系概述坐标系是用来描述点的位置的数学框架，它为我们提供了参照系，使我们能够确定任何点的空间位置。地理坐标系地理坐标系以经度和纬度来表示地球上的点的位置，以地球的中心作为坐标原点。地心坐标系地心坐标系以地球的中心作为坐标原点，三个轴分别指向格林尼治子午线方向、赤道面方向和地轴方向。空间直角坐标系空间直角坐标系是以地球中心为原点，三个互相垂直的轴为坐标轴的坐标系。椭球面上的坐标椭球面上的坐标用于描述椭球表面上点的空间位置，常用的坐标系统包括经纬度坐标、大地坐标等。经纬度坐标经纬度坐标是以经度和纬度来表示地球上的点的位置，以地球的中心作为坐标原点。大地坐标大地坐标是指地球表面上点的经度、纬度和大地高，其中大地高是该点到参考椭球面的垂直距离。投影坐标系投影坐标系是将地球椭球面上的点投影到平面上形成的坐标系，常用的投影方式包括高斯-克吕格投影、墨卡托投影等。高斯-克吕格投影高斯-克吕格投影是一种常用的地图投影方式，它将地球椭球面上的点投影到一个横轴的圆柱面上，然后展开成为平面。投影坐标系的应用投影坐标系在测绘、地理信息系统、导航等领域都有广泛的应用，它使我们能够方便地在平面上进行地图绘制、空间分析和地理信息处理。椭球面上的距离计算椭球面上的距离计算方法多种多样，常用的方法包括大地线距离、测地距离等。大地线距离大地线是连接椭球面上两点之间的最短距离，它是一条曲率变化的曲线。测绘应用中的一些问题在测绘应用中，由于地球的曲率和不规则地形，会遇到一些问题，例如大地线测量、坐标转换等。大地线测量大地线测量是利用大地测量方法测量大地线长度、方向和位置的活动，它是测绘工作中一项重要的任务。大地线与最短距离大地线是连接椭球面上两点之间的最短距离，它是一条曲率变化的曲线，在实际应用中，我们通常用大地线来计算距离。大地线与直线的关系大地线与直线的关系是：大地线是连接椭球面上两点之间的最短距离，而直线是连接两点之间的最短距离，但直线是在平面上，而大地线是在椭球面上。大地线曲率半径大地线曲率半径是椭球面上的点沿大地线方向的曲率半径，它是一个变化的量，与点的经纬度和椭球的形状有关