1、本章主要內容2.3直線定向和地面點坐標測算原理丿21地球的形狀及大小X2.2地面點空間位置的確定72.1地球的形狀及大小丿、地球的形狀二地球的大小2.2地面點的確定V地面點確定的方法地面點的高程三、點在投影面上的位置VX1、地球的自然表面(physical suce):整體特點:U WDM94模型描述的地球形狀 近似一個兩極略扁的橢球； 可視為水球(海刀，陸29%)； 無法用數學公式描述。2、大地水準面(geoid)大地水準面形狀把一個假想的處于靜止狀態的平均海水面，并向陸地內部延伸而形成的一個封閉形體的表面，稱為 大地水準面。其所包含的形體稱為大地體。陸地N大地水準面大地水準面特性：略有起伏

2、的不規則曲面處處與鉛垂線正交水準面卜業測量的基準面(datum)鉛垂線夕卜業測量的和基準線(plumb line)3、參考橢球面(geoid)地球橢球:形狀與大小都與大地體十分接近的旋轉橢球。參考橢球:形狀與大小以及與大地體的相關位置均已確定 的地球橢球，其表面叫參考橢球面。橢球定位:確定地球橢球與大地體的相關位置的過程。其目的是使地球橢球面的局部與某一地區 的大地水準面實現最佳擬合O地球橢球橢球元素：長短半軸a、b或a、扁率a= (a-b) /aEarthsurface是一個規則表面，可用公式表示；Norm參考橢球面的確立，標志著測量坐標系的建立。參考橢球面測量內業的基準面；法線測量內業的基

3、準線Plumb lineGeoidFundamentals of Geomatics二、地球的大小參考橢球元素值：扁率(flattening):a = (a -b)/ a地球平均半徑:R =（勿+方）/3u6371kmR = y!a2b 637lkm、地面點空間位置確定的方法某點空間位置的表示:數學上：x，y，z測繪上：球面/平面坐標(Coordinates)豎直面高程/標高(Ehvation/Height)地面點的咼程1v我國大地水準面 1985年高程基準”（Notioiial Elevation Datum 1985青島黃海平均海水面一H舅JOm青島觀象山水準原點一H=72260m（195

4、31979年驗潮資料，1987年啟用） 1956年黃海高程系統” （Huanghai ElevationReference 1956）青島觀象山水準原點一H=72289m（19501956年驗潮資料）氐b、地面點的高程3BA大地45 W-討: 喙煬;$;耳辛.迸野Ha相對高程：地面點到某一假定水準面的鉛垂距離; 高 差：兩個地面點間的高程差NS地球自轉軸起始（首、本初）子午面1、地理坐標：用經緯度表示點的位置地軸(earth axis):南極、北極(south/north pole):N, S 子午面(meridional plane): 過地軸的平面(initial/first plane)

5、 赤道面(equator plane)：過球心與地軸正交的平面1)地理坐標大地坐標(Geodetic Coordinates)大地經度(Geodetic Longitude)B：兩子午面間的二面角。大地緯度(Geodetic Latitud電)L：過某點法線與赤道面的交角。大地測量方法在參考橢球面上推算出來，以法線為依據。NO2)地理坐標一天文坐標(GeodeticCoordinates)天文經度(Astronomical Longitude)B:兩子午面間的二面角w/二:* 天文緯度(Astronomical LatilAidiL：過某點鉛垂線與赤道面 交角。天文測量方法測定，以大地水準天文

6、坐標2、To斯平面坐標系(Gauss Horizontal Rectangular Coordinate System):采用高斯投影：等角橫軸切橢圓柱投影(GaussKlvger Projection):地球橢球面與平面間的分帶正形投影的坐標系統O 等角橫軸切橢圓柱投影正軸橫軸斜軸分帶正形投影高斯平面直角坐標系高斯平面直角坐標系自然值:ex： XA=353742m； 1=46791111；Xb=274546m；yB=-162009mo用于內業計算通用值: 稱為直線定向。2. 3. 2基本方向1.真北方向走義:過地面某點真子 午線北端所指的方向， 稱為真北方向。獲得方法：天文測量、陀螺經緯儀測

7、量。r 12. 3. 2基本方向坐標北方向2.坐標北方向定義：坐標縱軸（X軸）正向 所指的方向,稱為坐標北方向。常取與高斯平面直角坐標系的 X坐標軸平行的方向為坐標北方 向。3、磁北方向定義：磁針自由靜止時其指北針所指的方向,稱為磁北方向。用羅盤儀測定。2. 3. 3方位角方位角定義由直線的基本方向起，順時針方向至該直線的水平角度 稱為該直線的方位角。2、取值范圍0- 360。4.方位角間的換算關系真方位角A.坐標方位角磁方為角Am。5.正反坐標方位角2.3.4坐標測算原理B點坐標已知，根據a%和Q角可以推算弘,再結合邊長S,即可算得Pi點坐標：X=XB- Axb1 二 Xp + S cos aBi片二乙 + AyB1 二丹 + S sin(xBl測繪實踐中三項外業基本 測量工作：測角、量邊、 測高程此本章學習重點：1、大地水準面、參