认知2地面点位的表示方法

建筑工程测量技术四川水利水电技师学院认知2

地面点位的表示方法

地面点位的确定，一般需要三个量。在测量工作中，我们一般用某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定。一、测量基准面

1、测量工作基准面——水准面、大地水准面。

测量工作是在地球表面进行的，而海洋占整个地球表面的71%，故最能代表地球表面的是海水面，人们将海水面所包围的地球形体看作地球的形状。测量工作基准面自然选择海水面。水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面。大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。铅垂线——测量工作的基准线。水准面和大地水准面2、测量计算基准面——旋转椭球

由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这个曲面上进行测量数据的处理。为了计算方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状，这就产生了“旋转椭球”的概念。旋转椭球：由一椭圆（长半轴a，短半轴b）绕其短半轴b旋转而成的椭球体。旋转椭球体

二、地面点的坐标

坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。1、地理坐标（属于球面坐标系统）——用经度和纬度来表示。

适用于：在地球椭球面上确定点位。图1-3地球椭球面

其与数学中平面直角坐标系相比，不同点：（1）测量上取南北方向为纵轴（X轴），东西方向为横轴（Y轴）（2）角度方向顺时针度量，象限顺时针编号。相同点：数学中的三角公式在测量计算中可直接应用。

图1-4

左图数学上的平面直角坐标右图数学上的平面直角坐标2、平面直角坐标——用坐标（x，y）来表示。

适用于：测区范围较小，可将测区曲面当作平面看待。确定地面点平面坐标的方法OABXY1.选择O点为坐标原点，建立平面坐标系。约定：水平线为Y轴，向右为正方向；竖直线为X轴，向上为正方向。1132234452.A点在平面坐标系XOY中的坐标为XA=+5，YA=+4。-2-1-1-23.B点在平面坐标系XOY中的坐标为XB=-2，YA=-2。

3、高斯平面直角坐标

适用于：测区范围较大，不能将测区曲面当作平面看待。

当测区范围较大，若将曲面当作平面来看待，则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来，必然产生变形，为减小变形，必须采用适当的方法来解决。测量上常采用的方法是高斯投影方法。高斯投影方法是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。（1）6°带的划分1）为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将整个地球分成60个带，6°为一带。

6°带中央子午线及带号2）公式：——中央子午线经度；N——投影带的带号。（2）3°带的划分从东经开始，将整个地球分成120个带，3°为一带。

3°带中央子午线及带号有：

——中央子午线经度；N——投影带的带号。4、我国高斯平面直角坐标的表示。

方法：（1）先将自然值的横坐标Y加上500000米；（2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。[例题]：国家高斯平面点P（3032586.48，20648680.54），请指出其所在的带号及自然坐标为多少？（1）点P至赤道的距离：X=3032586.48m（2）其投影带的带号为20、P点离20带的纵轴X轴的实际距离：Y=648680.54-500000=148680.54m三、地面点的高程

1、绝对高程H（海拔）——地面点到大地水准面的铅垂距离。2、相对高程H'——地面点到假定水准面的铅垂距离。3、高差——

水准面地面点的高程和高差

1.绝对高程

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，用大写字母H表示。如图所示：地面点A、B的高程分别为HA和HB。HA

HB

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。用H′表示。如图所示：A.、B两点的相对高程为HA′和HB′。HA′HB′3、高差地面两点间的高程之差,称为高差，用小写字母h表示。高差有方向和正负。

A、B两点的高差为:hAB=HB-HA

B、A两点的高差为:hBA=HA-HB

A、B两点的高差与B、A两点的高差，绝对值相等，符号相反，即：hBA=

-hAB下面我们学习高差。hAB四、我国的高程系统

主要有：（1）1985国家高程系统（2）1956黄海高程系统（3）地方高程系统。如：珠江高程系统。其中，我国的水准原点建在青岛市观象山，在1985年国家高程系统中，其高程为72.260米；在1956年黄海高程系统中的高程为72.289米。

高程基准，是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据，它包括一个水准基面和一个永久性水准原点。水准基面，通常理论上采用大地水准面，它是一个延伸到全球的静止海水面，也是一个地球重力等位面，实际上确定水准基面则是取验潮站长期观测结果计算出来的平均海面。青岛地处黄海，而我国把黄海海平面定为海拔基准面，而这个海拔基准面就是根据验潮站提供的数据来确定的。验潮站的主要作用：监测、记录潮汐变化数据，为海港研究开发、经济建设、国防建设、风潮等自然灾害研究提供了有关资料和预测、预防等服务。中国以青岛港验潮站的长期观测资料推算出的黄海平均海面作为中国的水准基面，即零高程面。青岛验潮站1900年开始验潮，1904年开始正式建立。

小资料中国水准原点

中国永久性水准原点位于青岛观象山山顶处，由中国人民解放军总参测绘局于1954年建成，作为中国的海拔起点，全国各地的海拔高度皆由此点起算。该水准原点因其在中国独一无二的特性，从某种意义上，可以称为中国高程测量的“格林威治”。在观象山上，有一个神秘的小石屋，外面有两层高栅栏，石屋子内还有三道铁将军把门。在石屋子里面，有一个价值不菲的拳头大小、浑圆的黄玛瑙，玛瑙上一个红色小点，上面标出“此处海拔高度72.260米”，这就是我国的“水准原点”。球形的水袋玛瑙标志，其上有铜制和石制护盖两层，用精密水准测量方法与验潮站上所求出的平均海水面进行联测，测出它的高程为全国高程起始点，国家测绘局将它确定为“中华人民共和国水准原点”。当时国家规定，采用由此青岛验潮站求得的1956年黄海平均海水面作为全国统一高程基准面，其绝对高程为零，凡由此基准面起算的高程，统称为“1956年黄海高程系统”。中国水准原点建成后，由此构成原点网。用精密水准测量测定水准原点相对于黄海平均海面的高差，即