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园林测量主讲教师：郑建忠地球的形状与大小地球的形状与大小

地球的形状似一个椭球，它的自然表面是一个极其复杂的不规则曲面，有高山、丘陵、平地、凹地和海洋等。这样的高低起伏对地球而言是微小的，总体形状接近于两极略扁的椭球体。地球的形状与大小在大陆上，最高点珠穆拉玛峰高出平均海水面8848.86m。在海洋中，最深点是马里亚纳海沟，低于平均海水面11022m。地球表面最高与最低两点高差近20km。地球的形状与大小测量工作基准面--大地水准面1

因地球表面水域面积占71%，陆地面积仅占29%，因此，地球总的形状可以认为是被海水包围的球体。可以假想将静止的海水面延伸到大陆内部，形成一个封闭曲面，这个静止的海水面称为水准面（不唯一）。

海水面有潮汐变化，时高时低，所以水准面有无数多个，其中通过平均海水面的一个水准面称为大地水准面（唯一、不规则曲面）静止海水面陆地大地水准面地球的形状与大小测量工作基准线--铅垂线2重力的作用线称为铅垂线。水准面的特性：处处与铅垂线垂直的连续、封闭曲面。地球的形状与大小测量内业计算的基准面--参考椭球面3

由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，也难以在其面上处理测量成果，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。我国选择了一个大小、形状与大地水准面接近又能用数学公式表达的旋转椭球来代表地球的形状和大小。

即由椭圆NESW绕其短轴NS旋转，可用数学式表示的光滑曲面。我们称为参考椭球面。地球的形状与大小测量内业计算的基准线--法线4

法线--地表任一点向参考椭球面作垂线。决定地球椭球体形状、大小的参数为椭圆的长半径a和短半径b、扁率e，随着空间科学的进步，可以越来越精确地测定这些参数，截止目前，已知其精确值为：由于参考椭球体的扁率很小，当测区面积不大时，可以把地球视为圆球，其半径为R＝(2a+b)/3≈6371kma=6378137mb=63566752m扁率e=(a-b)/a=1/298.253地球的形状与大小实际地球大地体参

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