测量学地面点位的确定

1、College of Architecture and Civil Engineering 第二节第二节 地面点位的确定地面点位的确定College of Architecture and Civil Engineering一、概念一、概念 将地球表面的点沿铅垂线投影到基准面将地球表面的点沿铅垂线投影到基准面上，然后在上，然后在基准面基准面上建立上建立坐标系坐标系，确定此点在，确定此点在坐标系中的位置及此点到基准面的坐标系中的位置及此点到基准面的铅垂距离铅垂距离。 示意图示意图College of Architecture and Civil Engineering1.地球的形状和大小地球的形

2、状和大小: 一级近似：球体一级近似：球体 R=6371km 二级近似：椭球体二级近似：椭球体 a=6378140m b=63567552.基准面基准面:水平面、水准面、大地水准面水平面、水准面、大地水准面 水准面水准面:地球上自由静止的水面地球上自由静止的水面 水平面水平面:与水准面相切的平面称为水平面。与水准面相切的平面称为水平面。 大地水准面大地水准面:通过平均海水面并延伸通过大陆通过平均海水面并延伸通过大陆 岛屿而形成的闭合的水准面。测量工作的参岛屿而形成的闭合的水准面。测量工作的参 考平面，所有的测量工作都是在其上进行的。考平面，所有的测量工作都是在其上进行的。 返回College o

3、f Architecture and Civil Engineering大地坐标系大地坐标系高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系平面直角坐标系平面直角坐标系 返回College of Architecture and Civil Engineering 小结（1）绝对高程（海拔）绝对高程（海拔） 地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的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，用绝对高程，简称高程，用H表示。表示。（2）相对高程）相对高程 地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程，用相对高程，用H/表示。表示。（3）高差）高差

4、两点高程之差，用两点高程之差，用h表示。表示。 A、B两点的高差：两点的高差： B、A两点的高差：两点的高差： 因此：因此： 图示图示ABabHHhBAbaHHhbaabhhCollege of Architecture and Civil Engineering小结小结: （1）地面点的空间位置须由三个参数来地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点在大地水准面上的投影位置确定，即该点在大地水准面上的投影位置（X，Y）和该点的高程和该点的高程（H）。 （2）建筑测量的三项基本工作：角度测）建筑测量的三项基本工作：角度测量，距离测量，高差测量。量，距离测量，高差测量。 返回目录College

5、of Architecture and Civil EngineeringNSWE地 球 椭地 球 椭球体球体大地水准大地水准面面 返回大地水准面与大地水准面与地球椭球体面地球椭球体面NSEWOaba 地球椭球体（地球形状）地球椭球体（地球形状）College of Architecture and Civil Engineering与水准面相切与水准面相切的水平面的水平面与地球相吻合与地球相吻合的水准面的水准面 返回College of Architecture and Civil Engineering1.大地坐标系大地坐标系:大地地理坐标系是建立在地大地地理坐标系是建立在地 球椭球面上的

6、坐标系，地球椭球面球椭球面上的坐标系，地球椭球面 和法线是大地地理坐标系的主要面和法线是大地地理坐标系的主要面 和线，地面点的大地坐标是它沿法和线，地面点的大地坐标是它沿法 线在地球椭球面上投影点的经度线在地球椭球面上投影点的经度 和纬度和纬度大大地地坐坐标标 缺点缺点: 大地坐标是球面大地坐标是球面坐标，对测量计算和坐标，对测量计算和绘图来说，不便于直绘图来说，不便于直接进行各种计算。接进行各种计算。 返回College of Architecture and Civil Engineering第一步第一步：将地球每隔：将地球每隔3或者或者6 分成若干带；分成若干带；第二步第二步：高斯投影。

7、整带投影至椭圆柱面上，然后展开得：高斯投影。整带投影至椭圆柱面上，然后展开得 到高斯投影平面；到高斯投影平面；第三步第三步：在高斯投影平面上以赤道为：在高斯投影平面上以赤道为y轴，自西向东正；以轴，自西向东正；以 中央子午线为中央子午线为x轴，自南向北为正；并将轴，自南向北为正；并将x轴向左轴向左 （西）平移平移（西）平移平移500km，在，在y坐标之前加上带号而坐标之前加上带号而 得到的坐标系。得到的坐标系。 例题说明例题说明 2.高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系:高斯平面直角坐标高斯平面直角坐标系，可将球面上的图形用平面表示出来，使测量计系，可将球面上的图形用平面表示出来，使测量计算和

8、绘图变得容易。即算和绘图变得容易。即: 返回College of Architecture and Civil Engineering 返回概念地地面面点点位位确确定定示示意意图图College of Architecture and Civil Engineering首首子子午午线线第第1带带0126央央子子中中午午线线赤赤 道道 NS 任意号任意号6带中央子午线带中央子午线的经度的经度L的计算公式：的计算公式：360NL 式中式中 N6带的带带的带号，或已知地面某点的经度号，或已知地面某点的经度求该点所属的带号：求该点所属的带号： )5 . 063(LINTN 第一步：高斯分带第一步：高斯

9、分带 返回College of Architecture and Civil EngineeringNSO中央子午线中央子午线KKLL母线母线母线母线 第二步：高斯投影第二步：高斯投影 返回College of Architecture and Civil Engineeringy(E)赤道赤道OABxAyAxByBx(N)中央子午线投影中央子午线投影500kmyAyB 第三步：建立高斯平面直角坐标第三步：建立高斯平面直角坐标 返回College of Architecture and Civil Engineering 某点坐标为某点坐标为x= 3263245m,y=21 534357m表示该点位于第表示该点位于第21个个6带上，距赤道带上，距赤道3263245m，距中央子午线距中央子午线34357m。 解解: 根据概念根据概念:y=y*+500km, 将坐标代入可得将坐标代入可得: 534357=y*+500000 y*=34357m （结果为正表示该点在中央子午线（结果为正表示该点在中央子午线东侧，若结果为负表示该点在中央东侧，若结果为负表示该点在中央子午线西侧）。子午线西侧）。 返回College of Architecture and Civil Engineering 独立平面直角坐标独立平面直角坐