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测量与计算的基准面与基准线测量与计算的基准面与基准线本讲稿第一页，共十八页第三讲 测量和计算的基准面 一、野外测量的基准面 1、铅垂线：重力的作用线称为铅垂线。本讲稿第二页，共十八页本讲稿第三页，共十八页 2 2、水准面：液体的静止表面、水准面：液体的静止表面 水准面处处与铅垂线正交水准面处处与铅垂线正交 水准面上每一点的重力位能相等水准面上每一点的重力位能相等 水准面有无穷多个水准面有无穷多个 水准面间是互相不平行的水准面间是互相不平行的 3、野外测量的基准面、野外测量的基准面 野外测量的基准面是水准面，基准线野外测量的基准面是水准面，基准线 是铅垂线。是铅垂线。本讲稿第四页，共十八页 二、高程基准面 1、平均海水面 本讲稿第五页，共十八页 2、大地水准面 平均海水面及其在全球内的延伸，延伸过程中严格保持水准面处处与铅垂线正交。它是一个包围地球、连续的略有起伏不规则的曲面。也称大地水准面为大地体。本讲稿第六页，共十八页3、似大地水准面 地面点沿正常重力线（铅垂线）截取正常高而形成的连续曲面 本讲稿第七页，共十八页三、测量计算的基准面 基准面应该满足的条件 （1）是一个接近地球的曲面 （2）这个曲面便于数学运算 （3）这个曲面对于大地体的位置要固定下来1、地球椭球 用来代表地球的旋转椭球叫地球椭球，它是对地球行状的几何概括，是地球的数学模型。它的几何形状可以用椭球的长半经 a 和扁率 表示，或用椭球的长半经 a 和椭球的短半经 b 表示。本讲稿第八页，共十八页本讲稿第九页，共十八页本讲稿第十页，共十八页本讲稿第十一页，共十八页 本讲稿第十二页，共十八页2、总地球椭球它的几何参数、定位和定向方面在全球范围内最为接近于大地体的地球椭球叫总地球椭球。3、参考椭球它的几何参数、定位和定向方面和局部大地体最为接近的地球椭球叫参考椭球。本讲稿第十三页，共十八页四、大地基准数据的确定 大地控制网中的起始点（大地原点），称为大地基准点。它在参考椭球上的大地坐标 L0、B0、H0 和它到某大地点方向的大地方位角 A0，称为大地基准数据，它是推算各大地坐标的起算数据，也称为大地起算数据。本讲稿第十四页，共十八页五、地面点水平位置的表示1、地理坐标系 地面上用地理经纬度表示地面点水平位置的坐标系叫地理坐标系。2、天文坐标系 用天文经度和天文纬度表示地面点水平位置，用天文方位角表示测站点至某一点的方向的坐标系称为天文坐标系。本讲稿第十五页，共十八页天文子午面：包含地面点铅垂线（方向）并和地轴平行的面叫天文子午面起始天文子午面：过英国格林尼治（Greenwich)天文台（Airy中星仪十字丝中心）的天文子午面天文经度：该点天文子午面与起始天文子午面的夹角天文纬度：该点沿铅垂线与地球赤道面的夹角天文方位角：该点的天文子午面与该点到照准点的垂直照准面的夹角本讲稿第十六页，共十八页本讲稿第十七页，共十八页第三讲 小结1、野外测量的基准面（铅垂线、水准面）2、高程基准面（平均海水面、大地水准面、似大地水准面）3、测量计算的基准面（地球椭球、总地球椭球、参考椭球）4、大地基准数据的确定5、地面点水平位置的表示（地理坐标系、天文坐标系）本讲稿第十八页，共十八页