第二章 测量坐标系和高程-2.ppt

§2.1地球形状和大小§2.2测量常用坐标系§2.3地图投影和高斯平面直角坐标系§2.4高程§2.5用水平面代替水准面的限度§2.6方位角§2-1地球形状和大小§2-1地球形状和大小大地水准面
设想当海洋处于静止均衡状态时，将它延伸到陆地内部所形成的光滑封闭的曲面。O参考椭球
研究表明：地球的形体近似于旋转椭球体，旋转椭球体的大小和大地体应该十分接近。与某个区域或某一个国家的大地水准面最为密合的地球椭球称为参考椭球，与全球大地水准面最为接近的椭球为总椭球。旋转椭球面可用数学模型表示。在大地测量中，椭球的形状与大小通常用长半轴a与偏率f来表示：§2.2测量常用坐标系和参考椭球定位地球椭球上的点、线、面N我国的国家大地坐标系
1）1954年北京坐标系
2）1980年国家大地坐标系3）WGS－84（世界大地坐标系）
WGS-84是美国国防部建立的、GPS卫星定位采用的坐标系统。4）2000国家大地坐标系P点坐标(X,Y,Z)东经114°21´27”
北纬30°31´55”
大地高134.6m3、平面直角坐标系§2.2测量常用坐标系与参考椭球定位单点定位

内容小结§2.3地图投影和高斯平面直角坐标系椭球面上的元素投影到平面上所产生的差异，称之为投影变形。2、地图投影的分类
1）按经纬网的形状分类
圆锥投影
圆柱投影（椭圆柱投影）
方位投影
2）按变形特征分类
等角投影（正形投影）
等面积投影
任意投影§2.3地图投影和高斯平面直角坐标系1、高斯—克吕格投影（横轴等角切椭圆柱投影）中央子午线投影后为直线，且长度不变；距中央子午线越远的子午线，投影后弯曲程度越大，长度变形也越大。O与数学上的笛卡尔坐标系的区别？投影带：以中央子午线为轴，两边对称划出一定区域作为投影范围。中央子午线6°带：自0°子午线起每隔经差6°自西向东分带，依次编号1，2，3，…，60；中央子午线经度依次为3°，9°，…，357°。3°带：以6°带的中央子午线和分带子午线为其中央子午线。即自东经1.5°子午线起，每隔经差3°自西向东分带，依次编号为1，2，3，…，120；中央子午线经度依次为3°,6°,9°,…,360°。我国西起东经73°40′，东至东经135°02′。
按6°带处于13-23带，按3°带处于24-45带。武汉的经度,试求其6°带带号及该带的中央子午线经度。Cx′=x
y′=带号*1000000+y+500000高斯投影主要缺点——长度变形较大，面积变形更大
通用横轴墨卡托投影（UniversalTransverseMercatorProjection）——横轴等角割椭圆柱投影
长度比m0＝0.9996的高斯投影。UTM投影变形的特点：
UTM投影的中央经线长度比为0.9996，这是为了使得Ｂ=０°,ｌ=３°处的最大变形值小于0.001而选择的数值。两条割线(在赤道上，它们位于离中央子午线大约±180ｋｍ(约)处)上没有长度变形；离开这两条割线愈远变形愈大；在两条割线以内长度变形为负值；在两条割线之外长度变形为正值。

UTM投影带的划分：
UTM投影的分带是将全球划分为60个投影带，带号1，2，3，…，60连续编号，每带经差为６°。该投影带的编号与1：100万比例尺地形图有关规定相一致。从经度180°Ｗ和17４°Ｗ(东经180°～186°E）之间为起始带(1号带)，连续向东编号。UTM投影第1带为高斯投影第31带,高斯投影第1带（0~6E)为UTM投影31带。
该投影在南纬80至北纬84范围内使用。
直角坐标系的实用公式：§2.4高程§2.4高程国家高程基准
1956年黄海高程基准：
以青岛验潮站1950～1956年的验潮资料计算确定的黄海平均海水面，作为高程的基准面，推得青岛水准原点的高程为72.289m。
1985年国家高程基准：
以青岛验潮站1952年至1979年验潮资料计算确定的黄海平均海水面，作为高程系统的基准面，并推算青岛水准原点的高程为72.260m。
吴淞高程：
以吴淞零点计算高程的称为吴淞高程系，上海历来采用这个系统。民国11年（1922年），长江水利委员会技术委员会确定长江流域均采用吴淞高程系。1951年，华东水利部规定，华东区水准测量暂时以吴淞零点为高程起算基准。
广州高程及珠江高程：
广州高程＝1985国家高程系＋4.26（米）广州高程＝黄海高程系＋4.41（米）广州高程＝珠江高程基准＋5.00（米）三、相对高程
地面点至某个假定水准面的铅垂距离。§2.5用水平面代替水准面的限度AO§2.5用水平面代替水准面的限度§2.6方位角二、子午线收敛角与磁偏角
子午线收敛角：过一点的真北方向与坐标北方向之间的夹角，用γ表示。当坐标北方向在真北方向东侧时，γ为正；西侧时，γ为负。
磁偏角：过一点的磁北方向与真北方向之间的夹角，