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工程测量 任务单 描述下地球的形状 并用数学式表示谈谈大地水准面 水准面和水平面之间的关系请你谈谈 1980年国家大地坐标系 和 2000年国家大地坐标系 产生的背景和有什么不同 2000年国家大地坐标系在我国何时开始应用 请你谈谈绝对高程 相对高程 高差 海拔以及建筑标高的关系 用水平面代替水准面 对高程的影响是很大的 是否需要修正测量所得高程数据 请你谈谈 1985年国家高程基准 和 1956年黄海高程系 有什么不同 地面点在大地水准面上的投影坐标有几种 有什么不同 回顾一下人类对地球认识的历史 你描述一下我们居住的地球形状 最后用数学公式表示 地球是一个南北极稍扁 赤道稍长 类似于一个椭圆绕其短轴旋转 平均半径为6371千米的椭球体 圆方程 x2 y2 r2球方程 x2 y2 z2 r2椭圆方程 x2 a2 y2 b2 1椭球方程 x2 a2 y2 b2 z2 c2 1 2 请你谈谈水准面 大地水准面 水平面的关系 水准面是与大地水准面平行的不规则的椭球面 水平面与水准面相切 只有当测区范围很小时 地球曲率影响未超过测量或测图的容件误差 可忽略不计时 才可以把水平面看成水准面 请你谈谈 1980年国家大地坐标系 和 2000年国家大地坐标系 产生的背景和有什么不同 2000年国家大地坐标系在我国何时开始应用 随着社会的进步 国民经济建设 国防建设和社会发展 科学研究等对国家大地坐标系提出了新的要求 迫切需要采用原点位于地球质量中心的坐标系统 以下简称地心坐标系 作为国家大地坐标系 不同 1 使用范围不同 分别是中国和世界 2 坐标原点不同 2000系是地心坐标系 80系是参心坐标系 四参数转换时同名点不能少于3个 2008年7月1日起 中国将全面启用2000国家大地坐标 地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系参心坐标系参心坐标系是以参考椭球的集合中心为原点的大地坐标 请你谈谈绝对高程 相对高程 高差 海拔以及建筑标高的关系 1 绝对高度 地面点到大地水准面的铅垂距离 称为该点的绝对高程 简称高程 用h表示 2 相对高程 地面点到假定水准面的铅垂距离 称为该点的相对高程或假定高程 3 高差 地面两点间的高度差 称为高差 用h表示 4 建筑标高 在绝对标高中 凡是包括装饰层厚度的标高 称为建筑标高 绝对高程h 到大地水准面的铅垂距离 相对高程h 到假定水准面的铅垂距离 高差 hab hb ha h b h a联系地面两点之间的绝对高度之差与相对高度之差的值相等 5 用水平面代替水准面 对高程的影响是很大的 是否需要修正测得高程数据 一 对水平距离的影响大地水准面上 在水平面上 误差值 相对误差 对高差的影响如图所示 地面点b的绝对高程为hb 用水平面代替水准面后 b点的高程为hb hb与hb 的差值 即为水平面代替水准面产生的高程误差 用 h表示 结论 当测区半径r 10km时 误差仅为1 120万 可用水平面代替大地水准面 上式中 可以用d代替d h相对于2r很小 可略去不计 则 r取 6371km 误差分析 结论 在测量范围不超过200m时 误差小于3mm 这是在误差范围之内的 是允许的 因此 在一般的建筑测量时不需要更改测量所得数据 请你谈谈 1985年国家高程基准 和 1956年黄海高程系 有什么不同 计算高程依据不同和测量的数据不同1956年黄海高程系系以青岛验潮站1950 1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统 原点设在青岛市观象山 该原点以 1956年黄海高程系 计算的高程为72 289米 1985年国家高程以青岛验潮站1952年 1979年的潮汐观测资料为计算依据 并用精密水准测量接测位于青岛的中华人民共和国水准原点 得出1985年国家高程基准高程和1956年黄海高程的关系为1985年国家高程基准高程 1956年黄海高程 0 029m 水准原点 用作国家高程控制网起算的水准测量基准点 7 地面点在大地水准面上的投影坐标有几种 有什么不同 地理坐标独立平面直角坐标高斯平面直角坐标 1 高斯平面直角坐标利用高斯投影法建立的平面直角坐标系 称为高斯平面直角坐标系 2 独立平面直角坐标当测区范围较小时 可以把测区球面看作平面 在这个平面上建立的测区平面直角坐标系 称为独立平面直角坐标系 3 地理坐标用经度和纬度表示地面点在大地水准面上投影位置 由于地理坐标是球面坐标 不利于进行各种计算 不同 地理坐标是在大区域内确定地面点的位置 以球面坐标来表示点的坐标 用经纬度表示地面点在旋转椭球面上的位置独立平面直角坐标在小区域进行测量工作 可以将该区域内大地水准面当平面 即直接沿地面点铅垂线投影到水平面上高斯平面直角坐标 当测区范围较大时 不能用水平面代替球面 应当将地面点投影到椭球面上 所以必须按适当的投影方法 建立统一的平面直角坐标系 xb o a b xa ya yb x n 中央子午线投影